[发明专利]一种基于本体的装配系统知识库及其构建方法

说明书

本发明公开了一种基于本体的装配系统知识库及其构建方法，属于本体知识库应用领域，具体涉及一种基于本体的装配系统的知识库及其构建方法，该方法主要基于装配系统领域概念，构建装配系统本体，结合装配对象本体和装配特征本体，并以微小型引信自适应装配系统实例化，同时根据传统装配经验及特定装配经验，经产生式规则在本体中建立SWRL形式的装配工艺规则，推理得到新的装配知识。本发明通过对装配系统领域概念及装配相关知识的提取，在本体中表达和推理，得到与装配对象本体和装配特征本体相结合的具有知识查询推理与更新功能的装配系统本体，提高了装配系统知识在装配领域的共享性和重用性，为后续的知识决策和装配工艺生成提供了基础。

技术领域

本发明属于本体知识库应用领域，具体涉及一种装配系统的知识库及其构建方法。

背景技术

目前精密微细结构体被广泛用于各个领域，随着其多品种、变批量的研发和生产模式的变革，这些精密微细结构件的装配逐渐从工人的手工装配过渡到装配系统的自动装配，其装配精度、效率、可靠性和一致性都有所提高。

装配系统中蕴含丰富的知识信息，这些知识信息与装配对象信息相结合，对装配工艺决策与生成具有重要的意义。但目前装配系统知识信息彼此之间缺乏语义关联，难以与装配对象、装配动作等知识本体相互作用，得到良好的记录与应用。另一方面，本体被定义为“共享概念模型的形式化规范说明”，可以实现真正意义上的语义表示和知识重用。因此，对装配系统的知识信息进行整合梳理，形成一个基于本体的、能够识别推理的知识库十分有必要。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于本体的装配系统知识库系统构建方法，通过对装配系统的结构功能及关联属性参数进行整合梳理，将装配系统进行统一建模，并以一种面向微小型引信的自适应装配系统对该本体进行实例化处理，从而验证该方法的正确性，提高装配系统在装配工艺领域的共享性和重用性。

本体模型的建立环境可根据实际情况进行选择性设定。本发明所涉及的本体模型是基于 protégé软件平台建立的。

本发明提供的一种基于本体的装配系统知识库系统构建方法主要包括装配系统元素语义框架和相关属性的建立以及规则库的建立和实例化处理，具体步骤如下：

S10、归纳整理装配系统的功能结构及各属性类型概念；

S20、基于装配系统领域概念，获取装配元素关键词，在本体中建立相关属性及装配系统元素语义框架；

S30、与装配对象本体库、装配特征本体库进行合并实例化装配系统元素语义框架，得到装配知识本体；

S40、搜集传统装配经验以及发现装配系统及装配工艺中的特定装配经验，将获取的装配知识以If…Then…形式进行表达，并将If…Then…形式表达的装配知识转化为本体所能理解的SWRL规则库形式。

有益效果为：本发明通过对装配系统的数据挖掘以及相关装配知识的提取，在知识本体中进行表达，并以面向微小型引信自适应装配系统对知识本体进行实例化，通过定义不同的推理规则对知识进行推理和更新，能够有效的解决现有的装配系统信息知识难以得到有效的管理与应用，难以与其他装配信息知识相结合实现装配工艺的智能决策与生成问题，有利于实现装配系统知识的表达与重用，从而提高装配效率，缩短生产周期。

附图说明

1：装配平台总体结构

附图1为本发明所提供方法中第三步中对本体进行实例化的面向微小型引信自适应装配系统平台总体结构。其中包含上下料搬运机械手、辅助操作平台、辅助支撑子系统、精密运动控制调整子系统、装配执行子系统、多尺度自适应夹持子系统、高精度对位子系统、快速图像处理与识别子系统。

2：流程图