[发明专利]一种基于本体的装配工艺决策方法

说明书

本发明公开了一种基于本体的微靶装配工艺决策方法，属于本体知识库应用领域，具体涉及一种结构化本体引导的基于混合属性匹配度规则的装配工艺决策方法，该方法主要基于结构化的装配系统本体和产品本体，将装配工艺决策转化为六个装配工步中装配工具的选择及装配参数的确定，通过将产品知识与装配系统知识进行匹配计算，完成装配工具匹配选择和装配工艺变量赋值，实现了装配工艺辅助决策，减少了装配工艺设计过程中对人工经验的依赖，提高了装配工艺决策的效率和智能化水平。

技术领域

本发明属于本体知识库应用领域，具体涉及一种基于本体的微靶装配工艺决策方法。

背景技术

在智能装配大环境下，随着产品更新换代速度越来越快，装配工艺设计周期被要求缩短，工艺规划的高效性和可重构性成了影响整个产品生命周期的关键步骤，因此研究自动化、智能化的装配工艺决策方法势必成为智能装配系统工艺决策的研究热点。

近年来，智能制造提出：在制造过程中发生并解决问题时，会产生大量数据，通过对这些数据进行分析和挖掘，将这些关于问题产生的过程、造成的影响和解决的方式的信息抽象化为知识，再利用知识去认识、解决和避免问题，从而形成一个自发自循环的问题发生与解决过程。由此可见，在微器件产品装配过程中对其装配相关的知识形成有效的管理，并利用知识去解决装配工艺决策问题，实现装配工艺快速生成，是微器件产品装配技术从自动化向智能化发展的至关重要的核心步骤之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于本体的微靶装配工艺决策方法，通过将产品知识与装配系统知识进行匹配计算，完成装配工具匹配选择和装配工艺变量赋值。并以一种微靶装配系统装配硅臂零件的夹持器匹配计算为例，验证该方法的正确性，从而提高装配知识的重用性和装配工艺决策的效率和智能性。

本发明所涉及的本体模型为protégé软件平台建立的owl文件，其知识以三元组的形式进行存储，本体模型的提取和处理采用java技术实现。

本发明提供一种基于本体的装配工艺决策方法主要包括明确决策对象、关键性属性预处理、属性的充分必要性判断、匹配度计算和人机协同决策处理，具体步骤如下：

S10、首先明确决策对象，根据构建的产品本体和系统本体明确各装配工步的装配对象、装配工具、装配工艺参数等；

S20、关键性属性预处理，该步骤主要包括三方面内容：关键性属性结构化表征、属性的充要性标注和混合属性匹配度规则定义；

其中，S21关键性属性结构化表征步骤中，按照微装配系统装配过程的取件、运送、放置、检测、调整、装配六个工步，对每个工步中的关键性属性分别进行定义，以方便后续每个工步中的装配工艺决策。在每个工步中，将各个产品关键性属性(OKP)和工具关键性属性(TKP)的顺序进行固化，即每个OKP和TKP有其固有的序号；

S22属性的充要性标注步骤中，根据各个属性对工步匹配的影响程度，分为充分属性、必要属性和其他属性，提前对关键性属性进行充分必要性标注，有利于后续进行匹配度计算时减少工作量，提高匹配效率；

S23混合属性匹配度规则定义步骤中，属性匹配度规则定义有三种，分别是基于专家经验的匹配度规则、基于MD3相似度的匹配度规则和特殊匹配度约束。

S30、属性的充分必要性判断，对于不满足必要属性的工具直接淘汰，对于满足充分属性的工具直接进入S50；否则，进入步骤S40进行匹配度计算；

S40、匹配度计算，在S20匹配度规则的作用下进行特定装配工具或工艺参数的匹配度计算，得到匹配度值，为0～1区间的数值；

S50、人机协同决策处理，输出装配工艺信息。

有益效果