本(ben)文(wen)應(ying)用(yong)(yong)新一代計(ji)(ji)(ji)算機輔助(zhu)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)方式(shi)，展(zhan)(zhan)開模(mo)塊機器人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)方法論跟(gen)CAD體系(xi)的(de)(de)(de)(de)研(yan)討(tao)，致力于提(ti)出辦(ban)理(li)柔性加工體系(xi)的(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)算機輔助(zhu)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)智能軟件的(de)(de)(de)(de)思(si)緒跟(gen)框(kuang)架，本(ben)文(wen)以模(mo)塊機器人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)為(wei)突破口(kou)，提(ti)出了(le)以面向使(shi)(shi)命(ming)為(wei)特點、基(ji)于事(shi)(shi)例(li)的(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)方式(shi)正在(zai)機器概(gai)念化(hua)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)中的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)，論文(wen)中先(xian)容了(le)近年來開展(zhan)(zhan)疾速的(de)(de)(de)(de)模(mo)塊機器人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)尺度模(mo)塊跟(gen)根本(ben)拓撲(pu)關聯(lian)，依據模(mo)塊機器人(ren)(ren)(ren)概(gai)念化(hua)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)的(de)(de)(de)(de)特點，聯(lian)合(he)人(ren)(ren)(ren)工智能使(shi)(shi)用(yong)(yong)中基(ji)于事(shi)(shi)例(li)的(de)(de)(de)(de)推理(li)機制，提(ti)出了(le)面向使(shi)(shi)命(ming)跟(gen)基(ji)于事(shi)(shi)例(li)的(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)算機輔助(zhu)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)方式(shi)跟(gen)應(ying)用(yong)(yong)軟件的(de)(de)(de)(de)框(kuang)架，和(he)實現自上而下的(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)算機推理(li)的(de)(de)(de)(de)流程，文(wen)中借先(xian)容了(le)面向用(yong)(yong)戶的(de)(de)(de)(de)機器人(ren)(ren)(ren)使(shi)(shi)命(ming)跟(gen)事(shi)(shi)情情況的(de)(de)(de)(de)默示。

1引言

模(mo)塊(kuai)化(hua)思惟正在柔性加工體系(xi)中失掉日趨普遍的(de)(de)正視，西(xi)歐(ou)有(you)關研討機構從(cong)80年月終便起頭對模(mo)塊(kuai)機器人的(de)(de)研討，初期次要(yao)側重(zhong)于模(mo)塊(kuai)本身的(de)(de)研制，而近期則偏(pian)重(zhong)于模(mo)塊(kuai)機器人應用(yong)領域的(de)(de)開拓(tuo)。

模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機器(qi)(qi)人(ren)的(de)研討(tao)可(ke)分(fen)為3個分(fen)歧(qi)的(de)范疇(chou)，即模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機器(qi)(qi)人(ren)硬件的(de)研討(tao)、節制的(de)研討(tao)跟依據分(fen)歧(qi)使用的(de)計(ji)算(suan)機輔助計(ji)劃，迄今為止的(de)大(da)多數研討(tao)側重于前兩(liang)個范疇(chou)的(de)研討(tao)。現階段，商業化(hua)的(de)尺度模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)曾經面(mian)市，模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機器(qi)(qi)人(ren)的(de)呈(cheng)現無疑為柔性加(jia)工體系供(gong)給了更多的(de)取舍時機，但隨之(zhi)而來(lai)的(de)問題(ti)是(shi)使命工具的(de)變幻無窮、事情(qing)情(qing)況的(de)分(fen)歧(qi)，加(jia)上(shang)模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機器(qi)(qi)人(ren)的(de)可(ke)隨便組(zu)(zu)合——即模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機器(qi)(qi)人(ren)拓(tuo)撲關聯、模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)樞(shu)紐(niu)及模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)連(lian)桿的(de)無量(liang)組(zu)(zu)合，模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機器(qi)(qi)人(ren)計(ji)劃成為存在挑戰性課題(ti)擺在咱(zan)們眼前。

機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)計(ji)算機(ji)輔(fu)(fu)助(zhu)(zhu)計(ji)劃(hua)(hua)(hua)課題(ti)始(shi)終為(wei)人(ren)(ren)(ren)們(men)所存眷(juan)，B.O.Nnaji，正(zheng)在(zai)1986年(nian)出書了(le)(le)“機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)計(ji)算機(ji)輔(fu)(fu)助(zhu)(zhu)計(ji)劃(hua)(hua)(hua)、取(qu)(qu)舍(she)與評(ping)估”的專著(zhu)。他對能夠構成機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的4個(ge)樞(shu)紐的運(yun)動規模、速(su)率停(ting)止(zhi)分(fen)度編(bian)碼(ma)，并對執(zhi)行器(qi)(qi)，樞(shu)紐驅動單位、樞(shu)紐節制單位、計(ji)劃(hua)(hua)(hua)參(can)(can)數等共89個(ge)參(can)(can)數停(ting)止(zhi)了(le)(le)定(ding)性或定(ding)量天劃(hua)(hua)(hua)定(ding)，Nnaji借對若何依據計(ji)劃(hua)(hua)(hua)要求肯(ken)定(ding)相關代碼(ma)給出了(le)(le)程(cheng)(cheng)序流程(cheng)(cheng)，這為(wei)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)計(ji)算機(ji)輔(fu)(fu)助(zhu)(zhu)計(ji)劃(hua)(hua)(hua)創始(shi)了(le)(le)先河。K-HWurst正(zheng)在(zai)開辟模塊機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的同時(shi)也給出了(le)(le)取(qu)(qu)舍(she)模塊的普(pu)通(tong)準則。前者的研討次要針對普(pu)通(tong)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)若何依據計(ji)劃(hua)(hua)(hua)參(can)(can)數肯(ken)定(ding)代碼(ma)，從而肯(ken)定(ding)知足計(ji)劃(hua)(hua)(hua)要求的機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)拓撲關聯跟布局參(can)(can)數，那正(zheng)在(zai)計(ji)劃(hua)(hua)(hua)新型機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)時(shi)有著(zhu)必然(ran)的指導意義。

作(zuo)為模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)概(gai)念化計(ji)(ji)(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)，其(qi)指導(dao)思想與Nnaji的(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)有(you)(you)以(yi)(yi)(yi)下(xia)不(bu)(bu)(bu)(bu)同之處(chu)(chu)，一是(shi)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)構(gou)成有(you)(you)必(bi)然(ran)的(de)(de)(de)(de)(de)限定，即有(you)(you)限樞紐模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)跟(gen)無限連桿的(de)(de)(de)(de)(de)可選(xuan)擇性；二是(shi)Nnaji的(de)(de)(de)(de)(de)設計(ji)(ji)(ji)方案是(shi)針對機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)(ren)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)專業(ye)職員開辟(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)，那須(xu)要(yao)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)職員具(ju)(ju)(ju)有(you)(you)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)構(gou)運動學、動力學、計(ji)(ji)(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)控制和對機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)深(shen)化相(xiang)(xiang)識，而(er)咱(zan)(zan)們(men)(men)所(suo)(suo)(suo)開辟(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輔助計(ji)(ji)(ji)劃(hua)體系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)戶工具(ju)(ju)(ju)是(shi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)(ren)用(yong)(yong)戶，而(er)非(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)(ren)專家。換言之，咱(zan)(zan)們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)體系(xi)是(shi)面(mian)向用(yong)(yong)戶，而(er)不(bu)(bu)(bu)(bu)是(shi)面(mian)向機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)設計(ji)(ji)(ji)者，從用(yong)(yong)戶利用(yong)(yong)角度(du)來說，他不(bu)(bu)(bu)(bu)需(xu)要(yao)相(xiang)(xiang)識模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)外部具(ju)(ju)(ju)體機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)關跟(gen)運作(zuo)，他只須(xu)要(yao)相(xiang)(xiang)識跟(gen)描(miao)寫(xie)該機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)(ren)所(suo)(suo)(suo)處(chu)(chu)置的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)命(ming)跟(gen)該當具(ju)(ju)(ju)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)能，從這(zhe)個意思上講，該體系(xi)是(shi)以(yi)(yi)(yi)使(shi)命(ming)為驅動，或者說是(shi)面(mian)向使(shi)命(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)．由(you)上述區(qu)別所(suo)(suo)(suo)發生的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)別借在(zai)于(yu)(yu)，計(ji)(ji)(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輔助計(ji)(ji)(ji)劃(hua)體系(xi)跟(gen)數(shu)據(ju)結(jie)構(gou)分歧．輔助設計(ji)(ji)(ji)體系(xi)必(bi)需(xu)有(you)(you)充(chong)足的(de)(de)(de)(de)(de)智能，以(yi)(yi)(yi)停止自上而(er)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)，那便要(yao)求(qiu)該體系(xi)應具(ju)(ju)(ju)有(you)(you)充(chong)足深(shen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)常(chang)識，以(yi)(yi)(yi)描(miao)寫(xie)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)與模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)用(yong)(yong)、機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)能跟(gen)布局（FuncTIon，BehaviorandStructure，縮寫(xie)為FBS），描(miao)寫(xie)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)(ren)應負擔的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)命(ming)跟(gen)所(suo)(suo)(suo)處(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)情況，和正在(zai)使(shi)命(ming)-功(gong)用(yong)(yong)-布局的(de)(de)(de)(de)(de)映(ying)射進程中的(de)(de)(de)(de)(de)常(chang)識。這(zhe)一計(ji)(ji)(ji)劃(hua)智能化的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)對系(xi)統(tong)數(shu)據(ju)結(jie)構(gou)提出了加倍苛刻的(de)(de)(de)(de)(de)前提，普通關系(xi)數(shu)據(ju)庫的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)結(jie)構(gou)曾經不(bu)(bu)(bu)(bu)克不(bu)(bu)(bu)(bu)及知足其(qi)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)須(xu)要(yao)，對于(yu)(yu)以(yi)(yi)(yi)面(mian)向對象為特點的(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)(ren)常(chang)識建(jian)模(mo)(mo)可參見文(wen)獻。

2模塊機器人

公用(yong)機器人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)高效、正確跟(gen)(gen)低使(shi)用(yong)本(ben)錢已(yi)正在規(gui)模化工業生產(chan)中(zhong)失掉充分體現，但面臨將來多變更跟(gen)(gen)小批量的(de)(de)(de)柔性(xing)出產(chan)需要來說(shuo)，公用(yong)機器人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)計劃周(zhou)期(qi)跟(gen)(gen)制造本(ben)錢皆成(cheng)為(wei)亟(ji)待解決的(de)(de)(de)難題．模塊(kuai)化觀(guan)點的(de)(de)(de)引入到機器人(ren)(ren)(ren)計劃為(wei)柔性(xing)加工體系注入了(le)新的(de)(de)(de)活氣(qi)，取舍(she)得當的(de)(de)(de)模塊(kuai)機器人(ren)(ren)(ren)拓撲(pu)關(guan)聯跟(gen)(gen)尺(chi)度模塊(kuai)，疾速(su)構成(cheng)模塊(kuai)機器人(ren)(ren)(ren)是縮短機器人(ren)(ren)(ren)計劃周(zhou)期(qi)跟(gen)(gen)降低建(jian)造本(ben)錢的(de)(de)(de)有(you)效途(tu)徑，模塊(kuai)化機器人(ren)(ren)(ren)將成(cheng)為(wei)將來柔性(xing)加工體系中(zhong)最緊張(zhang)的(de)(de)(de)設備之一。

2.1尺度模塊

望(wang)文生義，模塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)由(you)(you)模塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)——即由(you)(you)模塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)樞(shu)紐(niu)(niu)跟(gen)模塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)連桿(gan)構(gou)成．模塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)普通(tong)應存在(zai)標準化(hua)的(de)(de)機(ji)(ji)器(qi)與(yu)電氣(qi)接(jie)(jie)口(kou)(kou)用于模塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)間連接(jie)(jie)，存在(zai)一到(dao)三個自由(you)(you)度的(de)(de)模塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)樞(shu)紐(niu)(niu)由(you)(you)直流(liu)或(huo)交換(huan)機(ji)(ji)電驅動(dong)(dong)(dong)，并集成有減(jian)速機(ji)(ji)構(gou)跟(gen)控制器(qi)．無自由(you)(you)度的(de)(de)模塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)連桿(gan)僅(jin)用于模塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)樞(shu)紐(niu)(niu)之間的(de)(de)毗鄰。分歧(qi)(qi)長(chang)(chang)度的(de)(de)模塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)連桿(gan)跟(gen)分歧(qi)(qi)方位的(de)(de)標準接(jie)(jie)口(kou)(kou)，使得模塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)樞(shu)紐(niu)(niu)之間的(de)(de)毗鄰能知(zhi)足對機(ji)(ji)器(qi)人(ren)分歧(qi)(qi)運(yun)動(dong)(dong)(dong)學(xue)跟(gen)動(dong)(dong)(dong)力學(xue)要求(qiu)(qiu)。一自由(you)(you)度的(de)(de)樞(shu)紐(niu)(niu)模塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)可(ke)(ke)以(yi)(yi)是扭(niu)(niu)捏(nie)或(huo)平動(dong)(dong)(dong)，兩(liang)自由(you)(you)度的(de)(de)樞(shu)紐(niu)(niu)可(ke)(ke)以(yi)(yi)是反(fan)(fan)轉展轉與(yu)扭(niu)(niu)捏(nie)、平動(dong)(dong)(dong)與(yu)反(fan)(fan)轉展轉戰爭動(dong)(dong)(dong)與(yu)扭(niu)(niu)捏(nie)．統一類型的(de)(de)樞(shu)紐(niu)(niu)可(ke)(ke)以(yi)(yi)有分歧(qi)(qi)的(de)(de)驅動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)構(gou)，以(yi)(yi)順應分歧(qi)(qi)的(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)(dong)與(yu)動(dong)(dong)(dong)力學(xue)要求(qiu)(qiu)，但(dan)可(ke)(ke)取舍的(de)(de)余地是有限的(de)(de)，樞(shu)紐(niu)(niu)的(de)(de)長(chang)(chang)度可(ke)(ke)以(yi)(yi)依據實際要求(qiu)(qiu)建造。

2.2模塊機器人拓撲關聯

從實(shi)際上講(jiang)，利用(yong)統一(yi)類(lei)型的(de)(de)尺度模(mo)(mo)(mo)塊可(ke)以組成(cheng)有數分歧拓(tuo)撲關聯(lian)的(de)(de)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)．但從實(shi)際使用(yong)角度動身，一(yi)個(ge)知足(zu)(zu)六自由(you)度空間運(yun)動要(yao)(yao)(yao)求(qiu)的(de)(de)串聯(lian)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)。由(you)沒有跨越(yue)4個(ge)多(duo)(duo)自由(you)度的(de)(de)樞(shu)紐模(mo)(mo)(mo)塊跟(gen)3個(ge)連桿模(mo)(mo)(mo)塊構(gou)成(cheng)．若思(si)量(liang)到(dao)終(zhong)端執(zhi)行器(qi)(qi)(qi)本身存在(zai)的(de)(de)三自由(you)度，對(dui)(dui)操縱器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)自由(you)度的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)還(huan)會降低。所(suo)示的(de)(de)六自由(you)度模(mo)(mo)(mo)塊機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)為(wei)最典范(fan)的(de)(de)工業(ye)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)拓(tuo)撲關聯(lian)，它(ta)能知足(zu)(zu)大多(duo)(duo)數工業(ye)使用(yong)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)。這(zhe)類(lei)類(lei)型的(de)(de)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)優點(dian)在(zai)于能正在(zai)它(ta)的(de)(de)事情空間躲避阻礙，但對(dui)(dui)某些使用(yong)，它(ta)并不(bu)(bu)是(shi)最好拓(tuo)撲關聯(lian)．關于執(zhi)行器(qi)(qi)(qi)運(yun)動空間要(yao)(yao)(yao)求(qiu)不(bu)(bu)大的(de)(de)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)，如流(liu)水線上的(de)(de)拆(chai)卸機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)，所(suo)示的(de)(de)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)使用(yong)較(jiao)多(duo)(duo)，其余所(suo)示機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)使用(yong)則絕對(dui)(dui)較(jiao)少。

3模塊機(ji)器人(ren)的計算機(ji)輔助(zhu)計劃

模(mo)塊機(ji)(ji)(ji)器人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)輔助計(ji)劃(hua)(hua)(hua)，可以遵守Nnaji或其他專(zhuan)家提出的(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)劃(hua)(hua)(hua)流程停止計(ji)劃(hua)(hua)(hua)，但利用(yong)這些方(fang)式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)是該用(yong)戶必(bi)需是機(ji)(ji)(ji)器人(ren)范疇的(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)家里(li)手，用(yong)戶必(bi)需粗通機(ji)(ji)(ji)器人(ren)運動(dong)學(xue)、動(dong)力學(xue)、機(ji)(ji)(ji)器人(ren)節制，和熟習現有機(ji)(ji)(ji)器人(ren)產(chan)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)布局跟機(ji)(ji)(ji)能．那恰是大多數(shu)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)輔助計(ji)劃(hua)(hua)(hua)軟件(jian)不(bu)克不(bu)及失掉提高跟使用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)次要阻礙(ai)，也與古代概念設計(ji)方(fang)式(shi)跟面向用(yong)戶跟工具的(de)(de)(de)(de)(de)軟件(jian)設計(ji)思惟捍(han)格難入(ru)，咱們研討(tao)的(de)(de)(de)(de)(de)目標在于(yu)，依(yi)據模(mo)塊機(ji)(ji)(ji)器人(ren)計(ji)劃(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)特色，提出面向用(yong)戶、基于(yu)事例的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式(shi)跟計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)輔助計(ji)劃(hua)(hua)(hua)體(ti)系(xi)，使得模(mo)塊機(ji)(ji)(ji)器人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)輔助計(ji)劃(hua)(hua)(hua)不(bu)再(zai)為領域專(zhuan)家所專(zhuan)有。

3.1模塊機器(qi)人計劃的特點

便(bian)模塊(kuai)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)算機(ji)輔(fu)助(zhu)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)而言(yan)，最(zui)(zui)終(zhong)用(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)并不(bu)是對一(yi)切機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)樞(shu)紐(niu)跟(gen)(gen)連桿(gan)停止結構設計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，而是依據給(gei)定使(shi)(shi)命肯(ken)定機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)最(zui)(zui)好拓(tuo)(tuo)撲(pu)關聯、樞(shu)紐(niu)跟(gen)(gen)連桿(gan)參數，以肯(ken)定選用(yong)尺度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模塊(kuai)，構成(cheng)知足(zu)使(shi)(shi)命要求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模塊(kuai)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)，這是典(dian)范的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)械系統概念化計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)。面向用(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)古代軟件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)指導思想肯(ken)定了(le)輔(fu)助(zhu)設計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)軟件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)者是最(zui)(zui)終(zhong)用(yong)戶(hu)，而不(bu)是機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)或計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)算機(ji)領域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)專家。事(shi)(shi)實上(shang)，用(yong)戶(hu)基礎沒有須要成(cheng)為機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內行，也不(bu)需要對機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)布(bu)局及其節(jie)(jie)制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)細節(jie)(jie)作(zuo)(zuo)深化相識．用(yong)戶(hu)惟一(yi)體貼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，就是正在輔(fu)助(zhu)設計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)軟件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)界(jie)面上(shang)，精確天肯(ken)定機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)欲實現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)命，描寫其事(shi)(shi)情(qing)情(qing)況，輸入模塊(kuai)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)該當具(ju)有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功用(yong)跟(gen)(gen)應(ying)到(dao)達的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)能、和某些限定性(xing)約束條(tiao)件。作(zuo)(zuo)為計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)算機(ji)輔(fu)助(zhu)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)體系推理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)論斷，機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)布(bu)局，即拓(tuo)(tuo)撲(pu)關聯跟(gen)(gen)模塊(kuai)參數，成(cheng)為知足(zu)新使(shi)(shi)命要求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技巧計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)。換言(yan)之，模塊(kuai)機(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)概念化計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)應(ying)是以使(shi)(shi)命為驅(qu)動、自上(shang)而下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)(hua)進程。

機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)所處置的(de)(de)(de)使(shi)(shi)命(ming)(ming)決意(yi)了(le)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)應(ying)具有(you)的(de)(de)(de)功(gong)用(yong)跟機(ji)(ji)(ji)能(neng)要求(qiu)．正在這里須要強調的(de)(de)(de)是，機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)拓(tuo)撲(pu)關(guan)(guan)聯決意(yi)了(le)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)功(gong)用(yong)，而樞(shu)紐(niu)特性跟連(lian)桿長度及質(zhi)量則會影響(xiang)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)能(neng)．換言(yan)之，正在機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)拓(tuo)撲(pu)關(guan)(guan)聯肯定(ding)的(de)(de)(de)環(huan)境下，該機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)功(gong)用(yong)便曾經(jing)肯定(ding)，而分歧的(de)(de)(de)樞(shu)紐(niu)跟連(lian)桿參數僅會影響(xiang)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)能(neng)．這一(yi)假定(ding)使(shi)(shi)模塊(kuai)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)使(shi)(shi)命(ming)(ming)-功(gong)用(yong)-布局之間的(de)(de)(de)雙向映射成為能(neng)夠。

3.2智能計(ji)算機輔助設(she)計(ji)方案的取舍

古(gu)代計(ji)算(suan)機輔助計(ji)劃的(de)(de)發展趨(qu)勢(shi)向(xiang)(xiang)著軟件(jian)智能化標的(de)(de)目的(de)(de)開展，以面向(xiang)(xiang)用戶(hu)跟(gen)面向(xiang)(xiang)對象(xiang)為(wei)(wei)特(te)點的(de)(de)智能化計(ji)劃軟件(jian)是以知(zhi)識庫為(wei)(wei)依靠、計(ji)算(suan)機停止推理為(wei)(wei)主線索。

一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)基于(yu)(yu)(yu)事(shi)例的(de)(de)計(ji)(ji)算機推(tui)(tui)理(li)（Case-BasedReasoning，縮寫為CBR）進程(cheng)使(shi)用于(yu)(yu)(yu)龐大體(ti)系的(de)(de)概念化計(ji)(ji)劃(hua)，可以把追求新的(de)(de)技(ji)巧計(ji)(ji)劃(hua)與已有的(de)(de)勝利計(ji)(ji)劃(hua)事(shi)例慎密天(tian)接洽正在(zai)一(yi)(yi)路。作為一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)近似人(ren)類計(ji)(ji)劃(hua)進程(cheng)的(de)(de)方式(shi)，基于(yu)(yu)(yu)事(shi)例的(de)(de)計(ji)(ji)劃(hua)無(wu)效(xiao)天(tian)應用了(le)已有的(de)(de)成功經驗，大大縮短了(le)追求終極解決方案的(de)(de)工夫(fu)．采(cai)取(qu)基于(yu)(yu)(yu)事(shi)例的(de)(de)計(ji)(ji)劃(hua)思惟的(de)(de)益(yi)處(chu)借在(zai)于(yu)(yu)(yu)簡化了(le)智能體(ti)系中(zhong)的(de)(de)常(chang)識，過(guo)濾了(le)許多(duo)低層(ceng)的(de)(de)元(yuan)常(chang)識，突出(chu)了(le)與使(shi)命相關的(de)(de)上(shang)層(ceng)常(chang)識，使(shi)得(de)常(chang)識的(de)(de)抒發(fa)、存(cun)儲跟索(suo)引加倍簡明(ming)跟明(ming)晰(xi)，辦理(li)了(le)基于(yu)(yu)(yu)元(yuan)規則推(tui)(tui)理(li)時能夠呈現“組合(he)爆(bao)炸”的(de)(de)潛伏隱患。

智(zhi)能(neng)軟件面向(xiang)(xiang)用(yong)(yong)(yong)戶的(de)(de)特(te)點(dian)，不(bu)只在于(yu)界面友愛的(de)(de)情勢(shi)要(yao)求，更緊(jin)張的(de)(de)是(shi)(shi)軟件的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)者僅是(shi)(shi)該(gai)范疇的(de)(de)普通(tong)工程技術人(ren)員，而(er)非該(gai)范疇的(de)(de)行(xing)家(jia)里手．以使(shi)(shi)命為(wei)驅動、自(zi)上(shang)而(er)下的(de)(de)計(ji)劃(hua)應成(cheng)為(wei)智(zhi)能(neng)計(ji)劃(hua)的(de)(de)主線索(suo)，但所謂自(zi)上(shang)而(er)下的(de)(de)計(ji)劃(hua)并不(bu)是(shi)(shi)計(ji)劃(hua)體系的(de)(de)惟一戰略(lve)。正在使(shi)(shi)命-功(gong)用(yong)(yong)(yong)-布局的(de)(de)映(ying)射不(bu)克不(bu)及奏效時，基于(yu)元常識(shi)、自(zi)下而(er)上(shang)的(de)(de)正向(xiang)(xiang)推(tui)理(li)則有(you)助于(yu)發生新的(de)(de)機器人(ren)布局，以知足新的(de)(de)功(gong)用(yong)(yong)(yong)要(yao)求跟(gen)順應新的(de)(de)使(shi)(shi)命要(yao)求，這會增長體系常識(shi)跟(gen)推(tui)理(li)機制(zhi)的(de)(de)復雜(za)程度。自(zi)下而(er)上(shang)的(de)(de)計(ji)劃(hua)對(dui)(dui)最終(zhong)用(yong)(yong)(yong)戶是(shi)(shi)通(tong)明的(de)(de)，用(yong)(yong)(yong)戶并不(bu)會被要(yao)求對(dui)(dui)機器人(ren)內部結構的(de)(de)細節(jie)加以相識(shi)。

另外，由于(yu)模塊機(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)所(suo)處置的(de)(de)使命(ming)、所(suo)處的(de)(de)事(shi)情(qing)(qing)情(qing)(qing)況的(de)(de)不(bu)休變(bian)更，和不(bu)休增加的(de)(de)模塊機(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)的(de)(de)構(gou)成，招(zhao)致了體系(xi)常識(shi)(shi)的(de)(de)不(bu)休變(bian)換跟收(shou)縮．為了消弭能(neng)(neng)夠導致系(xi)統解體的(de)(de)數(shu)據(ju)雜(za)沓(ta)，面(mian)(mian)向(xiang)對(dui)象(xiang)(xiang)的(de)(de)數(shu)據(ju)結構(gou)是(shi)辦理(li)這一潛伏問(wen)題(ti)(ti)的(de)(de)獨一取舍。研(yan)討模塊機(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)工(gong)具(ju)的(de)(de)功用、機(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)跟布(bu)局之間的(de)(de)關聯是(shi)模塊機(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)計(ji)算機(ji)(ji)(ji)輔助(zhu)計(ji)劃(hua)(hua)中最(zui)緊張的(de)(de)環節，作為事(shi)例(li)的(de)(de)數(shu)據(ju)抽象(xiang)(xiang)，工(gong)具(ju)類(lei)的(de)(de)成員數(shu)據(ju)跟方式(shi)(shi)的(de)(de)可封(feng)裝、繼(ji)續跟重載特性，使得用戶可以(yi)無效天界(jie)說(shuo)或開辟各類(lei)龐大工(gong)具(ju)，那關于(yu)大型(xing)工(gong)程問(wen)題(ti)(ti)所(suo)波及的(de)(de)常識(shi)(shi)、數(shu)據(ju)跟方式(shi)(shi)的(de)(de)界(jie)說(shuo)跟使用是(shi)至關重要(yao)的(de)(de)。面(mian)(mian)向(xiang)對(dui)象(xiang)(xiang)的(de)(de)計(ji)劃(hua)(hua)思惟用于(yu)智能(neng)(neng)CAD，招(zhao)致了體系(xi)中常識(shi)(shi)的(de)(de)默(mo)(mo)示(shi)跟組織(zhi)不(bu)同于(yu)普通基于(yu)劃(hua)(hua)定規矩的(de)(de)推理(li)機(ji)(ji)(ji)制中的(de)(de)常識(shi)(shi)默(mo)(mo)示(shi)。綜上所(suo)述，依據(ju)模塊機(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)概(gai)念(nian)化計(ji)劃(hua)(hua)的(de)(de)特點，取舍以(yi)使命(ming)為驅動、面(mian)(mian)向(xiang)對(dui)象(xiang)(xiang)跟基于(yu)事(shi)例(li)推理(li)的(de)(de)計(ji)算機(ji)(ji)(ji)輔助(zhu)計(ji)劃(hua)(hua)體系(xi)，采(cai)取自上而下的(de)(de)推理(li)戰略是(shi)停止(zhi)模塊機(ji)(ji)(ji)器人(ren)(ren)概(gai)念(nian)化計(ji)劃(hua)(hua)的(de)(de)最(zui)好取舍。

4模(mo)塊機器人概念化計劃CAD體系

領域專家作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)體系的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計劃跟(gen)(gen)(gen)維護者(zhe)，將(jiang)勝利(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)事例依(yi)(yi)照功(gong)用(yong)(yong)(yong)與(yu)機(ji)(ji)能(neng)(neng)停(ting)止(zhi)(zhi)分層索引，該(gai)樹(shu)狀索引圖間(jian)接(jie)用(yong)(yong)(yong)于撐(cheng)持(chi)推(tui)理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)知(zhi)識庫(ku)．用(yong)(yong)(yong)戶經由過(guo)程(cheng)人機(ji)(ji)界(jie)面輸(shu)入機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人行將(jiang)處置的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)命、事情(qing)情(qing)況(kuang)跟(gen)(gen)(gen)約束(shu)．使(shi)命編譯器(qi)(qi)(qi)將(jiang)輸(shu)入映(ying)射為(wei)對機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人功(gong)用(yong)(yong)(yong)跟(gen)(gen)(gen)機(ji)(ji)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目標(biao)，作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)推(tui)理機(ji)(ji)停(ting)止(zhi)(zhi)索引的(de)(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)簽(qian)．推(tui)理機(ji)(ji)起首依(yi)(yi)據(ju)功(gong)用(yong)(yong)(yong)要(yao)求(qiu)(qiu)正(zheng)在樹(shu)狀知(zhi)識庫(ku)中(zhong)停(ting)止(zhi)(zhi)相關(guan)婚配(pei)候(hou)選(xuan)(xuan)．知(zhi)足(zu)基(ji)本功(gong)能(neng)(neng)要(yao)求(qiu)(qiu)跟(gen)(gen)(gen)部(bu)門(men)知(zhi)足(zu)機(ji)(ji)能(neng)(neng)要(yao)求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人將(jiang)被作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)候(hou)選(xuan)(xuan)者(zhe)，而機(ji)(ji)能(neng)(neng)最(zui)瀕(bin)臨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人將(jiang)被選(xuan)(xuan)出．因(yin)為(wei)被選(xuan)(xuan)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人正(zheng)在機(ji)(ji)能(neng)(neng)上(shang)一定能(neng)(neng)知(zhi)足(zu)新(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)事情(qing)要(yao)求(qiu)(qiu)，得當的(de)(de)(de)(de)(de)(de)點竄再所不免(mian)。因(yin)為(wei)決意模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人功(gong)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人拓(tuo)撲關(guan)聯曾經肯定，所停(ting)止(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)適應性點竄僅僅是取(qu)舍得當的(de)(de)(de)(de)(de)(de)樞(shu)紐跟(gen)(gen)(gen)連(lian)桿模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)。轉變模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)參數后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)向(xiang)計較(jiao)簡單肯定新(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)能(neng)(neng)，那實際(ji)上(shang)是一個優化(hua)進程(cheng)，其優化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方針(zhen)是使(shi)該(gai)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)用(yong)(yong)(yong)跟(gen)(gen)(gen)機(ji)(ji)能(neng)(neng)與(yu)實現新(xin)(xin)使(shi)命所需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)用(yong)(yong)(yong)跟(gen)(gen)(gen)機(ji)(ji)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同(tong)最(zui)小．經由過(guo)程(cheng)模(mo)(mo)(mo)擬失掉用(yong)(yong)(yong)戶確認的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)優模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人布局將(jiang)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)體系的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輸(shu)出，并(bing)增長到事例庫(ku)中(zhong)。

正在(zai)婚配進程中(zhong)若(ruo)是不得當的(de)(de)候(hou)選(xuan)者發生，則體(ti)(ti)系(xi)(xi)起首(shou)要求(qiu)用戶修訂對(dui)使命的(de)(de)解釋，如(ru)抓緊約束或降低機(ji)能要求(qiu)，以利于回(hui)調相(xiang)關機(ji)器(qi)人(ren)。體(ti)(ti)系(xi)(xi)正在(zai)不克不及回(hui)調相(xiang)關模(mo)塊機(ji)器(qi)人(ren)時，會向領域專家咨詢(xun)進一步的(de)(de)常識，以求(qiu)辦理新(xin)(xin)的(de)(de)使命．若(ruo)正在(zai)有(you)限輪回(hui)次數后仍不克不及回(hui)調相(xiang)關事例，則體(ti)(ti)系(xi)(xi)挪用綜合(he)進程，從模(mo)塊庫中(zhong)綜合(he)新(xin)(xin)的(de)(de)機(ji)器(qi)人(ren)拓(tuo)撲關聯。

用戶可(ke)(ke)以(yi)(yi)從(cong)(cong)3個屬性(xing)界(jie)面(mian)上(shang)對機(ji)器人(ren)功(gong)課根(gen)本使命、事情(qing)情(qing)況(kuang)(kuang)跟約束停(ting)止描(miao)寫。例如，一機(ji)器人(ren)正(zheng)在一立(li)體(ti)空間(jian)停(ting)止弧焊使命，焊頭Welder重為(wei)3.5kg，最(zui)大事情(qing)規模正(zheng)在立(li)體(ti)500mm×450mm的(de)規模內(nei)，焊頭能正(zheng)在X立(li)體(ti)內(nei)偏(pian)轉(zhuan)，軌跡類(lei)型為(wei)接連，焊頭Welder從(cong)(cong)給(gei)定點PStart，經軌跡Path_1，到完畢面(mian)PEnd．對事情(qing)空間(jian)可(ke)(ke)以(yi)(yi)用圖形方法(fa)加以(yi)(yi)直(zhi)觀界(jie)說跟顯現，對軌跡的(de)描(miao)寫可(ke)(ke)以(yi)(yi)是數組或(huo)圖形方法(fa)．事情(qing)情(qing)況(kuang)(kuang)描(miao)寫次要包羅對系統坐標體(ti)系定位、相關設備、傳感器等的(de)界(jie)說。約束條件指(zhi)的(de)是對機(ji)器人(ren)功(gong)課時其(qi)他約束，諸如對執(zhi)行器的(de)最(zui)大速率、加速度、機(ji)器人(ren)定位精度、反(fan)復精度、建造(zao)本錢、利用本錢等因素的(de)思量(liang)。

5結束語

本(ben)文致(zhi)力于(yu)依據模塊機(ji)器(qi)人概念(nian)化(hua)(hua)計劃(hua)的(de)(de)(de)特色，將基于(yu)事(shi)例推理使(shi)用到模塊機(ji)器(qi)人的(de)(de)(de)智(zhi)能計劃(hua)中，輔助(zhu)設計體(ti)系的(de)(de)(de)智(zhi)能化(hua)(hua)在于(yu)面向對(dui)象(xiang)的(de)(de)(de)常識(shi)(shi)默示跟基于(yu)常識(shi)(shi)跟事(shi)例的(de)(de)(de)推理機(ji)制引入(ru)，本(ben)研討(tao)(tao)失掉香港政(zheng)府研討(tao)(tao)基金委員會1996～1999年度的(de)(de)(de)贊助(zhu)。