本文(wen)應用(yong)新一代計算(suan)(suan)機(ji)(ji)輔(fu)(fu)助計劃方式，展(zhan)開(kai)模塊(kuai)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)的(de)(de)計劃方法論跟(gen)(gen)(gen)CAD體(ti)系(xi)的(de)(de)研討，致力于提出辦(ban)理(li)(li)柔性加工(gong)體(ti)系(xi)的(de)(de)計算(suan)(suan)機(ji)(ji)輔(fu)(fu)助計劃智能軟件的(de)(de)思緒(xu)跟(gen)(gen)(gen)框架，本文(wen)以模塊(kuai)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)的(de)(de)計劃為突(tu)破口(kou)，提出了以面(mian)向使(shi)(shi)命(ming)(ming)為特點(dian)、基(ji)(ji)(ji)于事(shi)例(li)的(de)(de)計劃方式正在機(ji)(ji)器(qi)概念(nian)化計劃中(zhong)的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)，論文(wen)中(zhong)先容了近年來(lai)開(kai)展(zhan)疾(ji)速的(de)(de)模塊(kuai)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)的(de)(de)尺度(du)模塊(kuai)跟(gen)(gen)(gen)根本拓撲關聯，依據模塊(kuai)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)概念(nian)化計劃的(de)(de)特點(dian)，聯合人(ren)(ren)工(gong)智能使(shi)(shi)用(yong)中(zhong)基(ji)(ji)(ji)于事(shi)例(li)的(de)(de)推(tui)理(li)(li)機(ji)(ji)制，提出了面(mian)向使(shi)(shi)命(ming)(ming)跟(gen)(gen)(gen)基(ji)(ji)(ji)于事(shi)例(li)的(de)(de)計算(suan)(suan)機(ji)(ji)輔(fu)(fu)助計劃方式跟(gen)(gen)(gen)應用(yong)軟件的(de)(de)框架，和(he)實現自上(shang)而下的(de)(de)計算(suan)(suan)機(ji)(ji)推(tui)理(li)(li)的(de)(de)流程，文(wen)中(zhong)借先容了面(mian)向用(yong)戶的(de)(de)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)使(shi)(shi)命(ming)(ming)跟(gen)(gen)(gen)事(shi)情(qing)情(qing)況的(de)(de)默示(shi)。
1引言
模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)化思惟正(zheng)在(zai)柔性加工體系中失掉日趨普遍的正(zheng)視，西歐有關研討(tao)機構(gou)從80年月終便起頭對模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)機器人的研討(tao)，初期次要側重于(yu)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)本身的研制，而(er)近期則偏重于(yu)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)機器人應用領域的開拓。
模(mo)(mo)塊(kuai)機器人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)研(yan)討可(ke)(ke)分(fen)為3個分(fen)歧的(de)(de)(de)范(fan)疇(chou)，即(ji)模(mo)(mo)塊(kuai)機器人(ren)(ren)(ren)硬件的(de)(de)(de)研(yan)討、節制的(de)(de)(de)研(yan)討跟依據分(fen)歧使(shi)用的(de)(de)(de)計算機輔(fu)助計劃(hua)，迄今為止的(de)(de)(de)大多數研(yan)討側重(zhong)于(yu)前(qian)兩(liang)個范(fan)疇(chou)的(de)(de)(de)研(yan)討。現階段(duan)，商業(ye)化的(de)(de)(de)尺度模(mo)(mo)塊(kuai)曾經面市(shi)，模(mo)(mo)塊(kuai)機器人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)呈現無疑為柔性加工(gong)體系供(gong)給了更多的(de)(de)(de)取(qu)舍時機，但(dan)隨之(zhi)而(er)來的(de)(de)(de)問題(ti)是使(shi)命工(gong)具的(de)(de)(de)變幻無窮、事情(qing)情(qing)況的(de)(de)(de)分(fen)歧，加上模(mo)(mo)塊(kuai)機器人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)可(ke)(ke)隨便組(zu)合——即(ji)模(mo)(mo)塊(kuai)機器人(ren)(ren)(ren)拓撲關聯(lian)、模(mo)(mo)塊(kuai)樞紐(niu)及模(mo)(mo)塊(kuai)連桿(gan)的(de)(de)(de)無量(liang)組(zu)合，模(mo)(mo)塊(kuai)機器人(ren)(ren)(ren)計劃(hua)成(cheng)為存(cun)在(zai)挑戰性課題(ti)擺在(zai)咱們眼前(qian)。
機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)計(ji)算機(ji)(ji)輔助(zhu)計(ji)劃(hua)(hua)課(ke)題始終為(wei)人(ren)(ren)們所存眷，B.O.Nnaji，正在1986年出(chu)(chu)書(shu)了(le)“機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)計(ji)算機(ji)(ji)輔助(zhu)計(ji)劃(hua)(hua)、取舍與評估”的(de)專著。他對能(neng)夠構(gou)成機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)的(de)4個(ge)樞(shu)(shu)紐的(de)運動規模、速(su)率停止(zhi)分度編碼，并對執行器(qi)(qi)，樞(shu)(shu)紐驅動單位、樞(shu)(shu)紐節制單位、計(ji)劃(hua)(hua)參數(shu)等共(gong)89個(ge)參數(shu)停止(zhi)了(le)定(ding)性或定(ding)量天劃(hua)(hua)定(ding)，Nnaji借對若何依據(ju)計(ji)劃(hua)(hua)要(yao)求(qiu)肯(ken)定(ding)相(xiang)關代碼給出(chu)(chu)了(le)程序流程，這(zhe)為(wei)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)計(ji)算機(ji)(ji)輔助(zhu)計(ji)劃(hua)(hua)創始了(le)先河。K-HWurst正在開辟模塊(kuai)(kuai)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)的(de)同(tong)時(shi)也給出(chu)(chu)了(le)取舍模塊(kuai)(kuai)的(de)普通準則。前者的(de)研討次要(yao)針對普通機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)若何依據(ju)計(ji)劃(hua)(hua)參數(shu)肯(ken)定(ding)代碼，從而(er)肯(ken)定(ding)知足(zu)計(ji)劃(hua)(hua)要(yao)求(qiu)的(de)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)拓撲關聯跟布局參數(shu)，那正在計(ji)劃(hua)(hua)新型機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)時(shi)有著必然的(de)指導意義。
作為模塊機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)概念化(hua)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)計(ji)劃(hua)，其指(zhi)導(dao)思(si)想與Nnaji的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)劃(hua)有(you)(you)(you)以下(xia)不(bu)(bu)同之處(chu)，一是(shi)(shi)(shi)模塊機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)構(gou)(gou)成有(you)(you)(you)必然的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)限定，即(ji)有(you)(you)(you)限樞紐(niu)模塊跟(gen)無限連(lian)桿的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可選擇性；二(er)是(shi)(shi)(shi)Nnaji的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設計(ji)方案是(shi)(shi)(shi)針對機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人計(ji)劃(hua)專(zhuan)業職員開辟(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，那須要(yao)計(ji)劃(hua)職員具有(you)(you)(you)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)構(gou)(gou)運動學、動力學、計(ji)算(suan)機(ji)(ji)控制和對機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)深化(hua)相識，而咱(zan)們所開辟(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)輔(fu)助計(ji)劃(hua)體(ti)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)戶(hu)工(gong)具是(shi)(shi)(shi)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人用(yong)(yong)戶(hu)，而非機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人專(zhuan)家。換言之，咱(zan)們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)系(xi)(xi)是(shi)(shi)(shi)面(mian)向(xiang)用(yong)(yong)戶(hu)，而不(bu)(bu)是(shi)(shi)(shi)面(mian)向(xiang)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設計(ji)者，從用(yong)(yong)戶(hu)利用(yong)(yong)角度(du)來說(shuo)，他不(bu)(bu)需要(yao)相識模塊機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)外部(bu)具體(ti)機(ji)(ji)關跟(gen)運作，他只須要(yao)相識跟(gen)描寫(xie)(xie)該機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人所處(chu)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使命跟(gen)該當(dang)具有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)能(neng)，從這個意思(si)上(shang)講，該體(ti)系(xi)(xi)是(shi)(shi)(shi)以使命為驅動，或(huo)者說(shuo)是(shi)(shi)(shi)面(mian)向(xiang)使命的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)．由上(shang)述區別所發生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區別借在(zai)于(yu)，計(ji)算(suan)機(ji)(ji)輔(fu)助計(ji)劃(hua)體(ti)系(xi)(xi)跟(gen)數(shu)據(ju)結(jie)(jie)構(gou)(gou)分歧．輔(fu)助設計(ji)體(ti)系(xi)(xi)必需有(you)(you)(you)充(chong)足(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)智能(neng)，以停止自上(shang)而下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)劃(hua)，那便要(yao)求該體(ti)系(xi)(xi)應具有(you)(you)(you)充(chong)足(zu)深度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)常(chang)識，以描寫(xie)(xie)模塊與模塊機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)用(yong)(yong)、機(ji)(ji)能(neng)跟(gen)布局(ju)（FuncTIon，BehaviorandStructure，縮(suo)寫(xie)(xie)為FBS），描寫(xie)(xie)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人應負擔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使命跟(gen)所處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況，和正(zheng)在(zai)使命-功(gong)用(yong)(yong)-布局(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)映(ying)射進(jin)程中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)常(chang)識。這一計(ji)劃(hua)智能(neng)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求對系(xi)(xi)統數(shu)據(ju)結(jie)(jie)構(gou)(gou)提出了加(jia)倍(bei)苛刻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)前提，普通關系(xi)(xi)數(shu)據(ju)庫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)結(jie)(jie)構(gou)(gou)曾經(jing)不(bu)(bu)克(ke)不(bu)(bu)及知足(zu)其計(ji)劃(hua)須要(yao)，對于(yu)以面(mian)向(xiang)對象為特點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人常(chang)識建模可參見文(wen)獻。
2模塊機器人
公(gong)用(yong)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)的(de)高效、正(zheng)確(que)跟(gen)(gen)(gen)低使用(yong)本(ben)錢已正(zheng)在規模化工(gong)業生產中失掉充分體現，但面臨將來多變(bian)更跟(gen)(gen)(gen)小批量的(de)柔(rou)性(xing)出產需要來說，公(gong)用(yong)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)的(de)計(ji)劃周期(qi)跟(gen)(gen)(gen)制造本(ben)錢皆成為亟待解決的(de)難題．模塊化觀點的(de)引(yin)入(ru)到機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)計(ji)劃為柔(rou)性(xing)加工(gong)體系注(zhu)入(ru)了新(xin)的(de)活氣(qi)，取舍得當的(de)模塊機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)拓(tuo)撲關聯(lian)跟(gen)(gen)(gen)尺度模塊，疾速構成模塊機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)是縮短機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)計(ji)劃周期(qi)跟(gen)(gen)(gen)降低建造本(ben)錢的(de)有(you)效途(tu)徑，模塊化機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)將成為將來柔(rou)性(xing)加工(gong)體系中最緊張的(de)設備之一。
2.1尺度模塊
湖北食品分揀機器人望文(wen)生義，模塊機(ji)(ji)器人(ren)由(you)(you)模塊——即由(you)(you)模塊樞(shu)紐(niu)跟(gen)模塊連桿(gan)(gan)構(gou)成(cheng)．模塊普通應存(cun)在標(biao)準化的(de)(de)(de)機(ji)(ji)器與電氣接口用(yong)于(yu)(yu)模塊間連接，存(cun)在一(yi)到三(san)個自由(you)(you)度(du)的(de)(de)(de)模塊樞(shu)紐(niu)由(you)(you)直流或交(jiao)換機(ji)(ji)電驅動(dong)(dong)，并集成(cheng)有減速(su)機(ji)(ji)構(gou)跟(gen)控制(zhi)器．無(wu)自由(you)(you)度(du)的(de)(de)(de)模塊連桿(gan)(gan)僅用(yong)于(yu)(yu)模塊樞(shu)紐(niu)之間的(de)(de)(de)毗(pi)鄰。分(fen)(fen)歧長(chang)度(du)的(de)(de)(de)模塊連桿(gan)(gan)跟(gen)分(fen)(fen)歧方(fang)位(wei)的(de)(de)(de)標(biao)準接口，使得模塊樞(shu)紐(niu)之間的(de)(de)(de)毗(pi)鄰能知足對機(ji)(ji)器人(ren)分(fen)(fen)歧運動(dong)(dong)學(xue)跟(gen)動(dong)(dong)力學(xue)要(yao)(yao)求(qiu)。一(yi)自由(you)(you)度(du)的(de)(de)(de)樞(shu)紐(niu)模塊可(ke)以(yi)是扭捏(nie)或平(ping)動(dong)(dong)，兩自由(you)(you)度(du)的(de)(de)(de)樞(shu)紐(niu)可(ke)以(yi)是反(fan)轉展轉與扭捏(nie)、平(ping)動(dong)(dong)與反(fan)轉展轉戰爭(zheng)動(dong)(dong)與扭捏(nie)．統一(yi)類型(xing)的(de)(de)(de)樞(shu)紐(niu)可(ke)以(yi)有分(fen)(fen)歧的(de)(de)(de)驅動(dong)(dong)機(ji)(ji)構(gou)，以(yi)順(shun)應分(fen)(fen)歧的(de)(de)(de)運動(dong)(dong)與動(dong)(dong)力學(xue)要(yao)(yao)求(qiu)，但(dan)可(ke)取舍(she)的(de)(de)(de)余地是有限的(de)(de)(de)，樞(shu)紐(niu)的(de)(de)(de)長(chang)度(du)可(ke)以(yi)依(yi)據實際要(yao)(yao)求(qiu)建(jian)造。
2.2模(mo)塊(kuai)機器人拓撲關(guan)聯
從實(shi)際(ji)上(shang)講，利(li)用統一類(lei)型的(de)(de)(de)尺度(du)模(mo)塊(kuai)可以組成有數(shu)分歧拓撲(pu)關(guan)聯(lian)的(de)(de)(de)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)．但從實(shi)際(ji)使(shi)(shi)用角度(du)動(dong)身，一個知足(zu)六自由(you)(you)度(du)空(kong)間運動(dong)要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)串聯(lian)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)。由(you)(you)沒(mei)有跨(kua)越4個多(duo)自由(you)(you)度(du)的(de)(de)(de)樞紐模(mo)塊(kuai)跟(gen)3個連桿模(mo)塊(kuai)構成．若思量到終端執(zhi)行器(qi)(qi)(qi)本身存在(zai)的(de)(de)(de)三自由(you)(you)度(du)，對(dui)操縱器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)自由(you)(you)度(du)的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)還會(hui)降(jiang)低。所(suo)示的(de)(de)(de)六自由(you)(you)度(du)模(mo)塊(kuai)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)為最典范(fan)的(de)(de)(de)工業機器(qi)(qi)(qi)人(ren)拓撲(pu)關(guan)聯(lian)，它能(neng)知足(zu)大(da)多(duo)數(shu)工業使(shi)(shi)用要(yao)求(qiu)。這(zhe)類(lei)類(lei)型的(de)(de)(de)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)(de)優點在(zai)于(yu)(yu)能(neng)正(zheng)在(zai)它的(de)(de)(de)事情(qing)空(kong)間躲(duo)避阻礙，但對(dui)某些使(shi)(shi)用，它并不是(shi)最好拓撲(pu)關(guan)聯(lian)．關(guan)于(yu)(yu)執(zhi)行器(qi)(qi)(qi)運動(dong)空(kong)間要(yao)求(qiu)不大(da)的(de)(de)(de)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)，如流水線上(shang)的(de)(de)(de)拆卸(xie)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)，所(suo)示的(de)(de)(de)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)使(shi)(shi)用較多(duo)，其余所(suo)示機器(qi)(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用則絕對(dui)較少(shao)。
3模(mo)塊機(ji)(ji)器人的計(ji)算(suan)機(ji)(ji)輔助(zhu)計(ji)劃
模(mo)塊機(ji)(ji)器人(ren)(ren)的(de)(de)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)(ji)輔助計(ji)(ji)劃(hua)，可以遵守Nnaji或其他(ta)專家提(ti)出(chu)的(de)(de)計(ji)(ji)劃(hua)流程停止計(ji)(ji)劃(hua)，但利用這些方式的(de)(de)條件(jian)是該用戶必需是機(ji)(ji)器人(ren)(ren)范疇的(de)(de)行家里(li)手，用戶必需粗通機(ji)(ji)器人(ren)(ren)運動(dong)學、動(dong)力學、機(ji)(ji)器人(ren)(ren)節制(zhi)，和熟習現有(you)機(ji)(ji)器人(ren)(ren)產物(wu)的(de)(de)布局(ju)跟機(ji)(ji)能．那(nei)恰是大多(duo)數計(ji)(ji)算(suan)機(ji)(ji)輔助計(ji)(ji)劃(hua)軟(ruan)(ruan)件(jian)不克不及失掉提(ti)高跟使用的(de)(de)次要阻礙，也與古(gu)代概(gai)念設計(ji)(ji)方式跟面(mian)向用戶跟工具的(de)(de)軟(ruan)(ruan)件(jian)設計(ji)(ji)思惟捍格難入(ru)，咱們研討的(de)(de)目標在于(yu)(yu)，依據模(mo)塊機(ji)(ji)器人(ren)(ren)計(ji)(ji)劃(hua)的(de)(de)特色，提(ti)出(chu)面(mian)向用戶、基(ji)于(yu)(yu)事例的(de)(de)方式跟計(ji)(ji)算(suan)機(ji)(ji)輔助計(ji)(ji)劃(hua)體系(xi)，使得模(mo)塊機(ji)(ji)器人(ren)(ren)的(de)(de)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)(ji)輔助計(ji)(ji)劃(hua)不再為領域專家所專有(you)。
3.1模(mo)塊機(ji)器人計劃的特點(dian)
便模塊(kuai)(kuai)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)計(ji)(ji)算機(ji)輔助計(ji)(ji)劃(hua)(hua)而言，最(zui)終用(yong)戶的(de)(de)(de)計(ji)(ji)劃(hua)(hua)并不是對(dui)一切機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)樞(shu)紐(niu)跟(gen)連桿停止結構(gou)設計(ji)(ji)，而是依據給定(ding)使命(ming)肯定(ding)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)最(zui)好拓撲(pu)關聯、樞(shu)紐(niu)跟(gen)連桿參數(shu)，以(yi)肯定(ding)選用(yong)尺度(du)的(de)(de)(de)模塊(kuai)(kuai)，構(gou)成(cheng)知(zhi)足(zu)使命(ming)要求的(de)(de)(de)模塊(kuai)(kuai)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)，這是典范的(de)(de)(de)機(ji)械(xie)系統概念(nian)化計(ji)(ji)劃(hua)(hua)。面(mian)向(xiang)用(yong)戶的(de)(de)(de)古代軟件的(de)(de)(de)計(ji)(ji)劃(hua)(hua)指導(dao)思想肯定(ding)了輔助設計(ji)(ji)軟件的(de)(de)(de)使用(yong)者是最(zui)終用(yong)戶，而不是機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)或計(ji)(ji)算機(ji)領域(yu)的(de)(de)(de)專家。事(shi)實上(shang)，用(yong)戶基(ji)礎沒有(you)須要成(cheng)為機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)計(ji)(ji)劃(hua)(hua)的(de)(de)(de)內行，也不需要對(dui)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)布局(ju)及其節(jie)制的(de)(de)(de)細(xi)節(jie)作深化相(xiang)識．用(yong)戶惟(wei)一體貼的(de)(de)(de)，就(jiu)是正(zheng)在輔助設計(ji)(ji)軟件的(de)(de)(de)使用(yong)界面(mian)上(shang)，精確天(tian)肯定(ding)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)欲(yu)實現的(de)(de)(de)使命(ming)，描寫其事(shi)情情況，輸入模塊(kuai)(kuai)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)該當(dang)具有(you)的(de)(de)(de)功(gong)用(yong)跟(gen)應(ying)到(dao)達的(de)(de)(de)機(ji)能、和某些限定(ding)性約束(shu)條(tiao)件。作為計(ji)(ji)算機(ji)輔助計(ji)(ji)劃(hua)(hua)體系推理的(de)(de)(de)論斷，機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)布局(ju)，即(ji)拓撲(pu)關聯跟(gen)模塊(kuai)(kuai)參數(shu)，成(cheng)為知(zhi)足(zu)新使命(ming)要求的(de)(de)(de)新的(de)(de)(de)技巧計(ji)(ji)劃(hua)(hua)。換(huan)言之，模塊(kuai)(kuai)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)概念(nian)化計(ji)(ji)劃(hua)(hua)應(ying)是以(yi)使命(ming)為驅動、自(zi)上(shang)而下(xia)的(de)(de)(de)計(ji)(ji)劃(hua)(hua)進程。
機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)所(suo)處置的(de)(de)(de)使(shi)命(ming)決意了(le)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)應具有(you)的(de)(de)(de)功(gong)用跟(gen)機(ji)(ji)能(neng)要求(qiu)．正在(zai)這里須要強調的(de)(de)(de)是，機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)拓撲關聯決意了(le)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)功(gong)用，而(er)樞紐特性跟(gen)連桿長度及質量則(ze)會(hui)影響(xiang)(xiang)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)能(neng)．換言(yan)之，正在(zai)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)拓撲關聯肯(ken)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)環(huan)境下(xia)，該機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)功(gong)用便曾(ceng)經肯(ken)定(ding)(ding)，而(er)分歧的(de)(de)(de)樞紐跟(gen)連桿參數(shu)僅會(hui)影響(xiang)(xiang)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)能(neng)．這一假定(ding)(ding)使(shi)模塊機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)使(shi)命(ming)-功(gong)用-布局之間的(de)(de)(de)雙向映射(she)成為(wei)能(neng)夠。
3.2智能計(ji)算機(ji)輔助設計(ji)方(fang)案的取舍(she)
古代計(ji)算機輔助(zhu)計(ji)劃的(de)發展趨(qu)勢向(xiang)著軟(ruan)件(jian)智能化標的(de)目(mu)的(de)開展，以面(mian)向(xiang)用戶跟(gen)面(mian)向(xiang)對象為特點的(de)智能化計(ji)劃軟(ruan)件(jian)是以知識(shi)庫為依靠、計(ji)算機停止推理為主線索。
智能分揀機器人的應用一(yi)(yi)種基(ji)(ji)于(yu)(yu)事例的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)算機推理（Case-BasedReasoning，縮寫為(wei)CBR）進(jin)程(cheng)使(shi)用于(yu)(yu)龐大體系的(de)(de)(de)(de)(de)(de)概念化計(ji)(ji)劃(hua)(hua)，可(ke)以把(ba)追(zhui)求(qiu)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)巧計(ji)(ji)劃(hua)(hua)與已(yi)有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)勝利計(ji)(ji)劃(hua)(hua)事例慎密天(tian)接洽正在一(yi)(yi)路。作為(wei)一(yi)(yi)種近似(si)人類計(ji)(ji)劃(hua)(hua)進(jin)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式(shi)，基(ji)(ji)于(yu)(yu)事例的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)劃(hua)(hua)無效天(tian)應(ying)用了(le)(le)已(yi)有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成功經驗，大大縮短了(le)(le)追(zhui)求(qiu)終極(ji)解(jie)決方案的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工夫．采取基(ji)(ji)于(yu)(yu)事例的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)劃(hua)(hua)思惟的(de)(de)(de)(de)(de)(de)益處借在于(yu)(yu)簡(jian)化了(le)(le)智能(neng)體系中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)常(chang)(chang)識，過濾了(le)(le)許多(duo)低層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)常(chang)(chang)識，突出(chu)了(le)(le)與使(shi)命相關的(de)(de)(de)(de)(de)(de)上層常(chang)(chang)識，使(shi)得常(chang)(chang)識的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抒(shu)發、存(cun)儲跟索引(yin)加倍簡(jian)明跟明晰，辦理了(le)(le)基(ji)(ji)于(yu)(yu)元(yuan)規則推理時能(neng)夠呈現“組合爆炸”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)潛伏隱患(huan)。
倉庫自動分揀機器人智能(neng)軟件面(mian)(mian)向(xiang)用(yong)戶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點，不只在于(yu)界面(mian)(mian)友(you)愛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)勢要求(qiu)(qiu)，更(geng)緊張的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是軟件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)者僅是該范疇(chou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)普(pu)通(tong)工程技(ji)術人(ren)員，而(er)(er)非該范疇(chou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)行家里手．以使(shi)(shi)(shi)命(ming)為驅(qu)動(dong)、自(zi)上而(er)(er)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計劃(hua)(hua)應(ying)成為智能(neng)計劃(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主線索(suo)，但所謂自(zi)上而(er)(er)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計劃(hua)(hua)并(bing)不是計劃(hua)(hua)體系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)惟一戰略。正(zheng)在使(shi)(shi)(shi)命(ming)-功用(yong)-布局(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)映(ying)射(she)不克不及(ji)奏效時，基于(yu)元常識、自(zi)下而(er)(er)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)向(xiang)推(tui)理則有助于(yu)發生新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)器人(ren)布局(ju)，以知足新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功用(yong)要求(qiu)(qiu)跟順應(ying)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)(shi)命(ming)要求(qiu)(qiu)，這會增(zeng)長體系(xi)常識跟推(tui)理機(ji)制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復雜程度。自(zi)下而(er)(er)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計劃(hua)(hua)對(dui)(dui)最終用(yong)戶是通(tong)明的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，用(yong)戶并(bing)不會被要求(qiu)(qiu)對(dui)(dui)機(ji)器人(ren)內(nei)部結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)細節加以相識。
另外，由(you)于模塊機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)所(suo)處置的(de)(de)(de)(de)使(shi)命(ming)、所(suo)處的(de)(de)(de)(de)事情情況的(de)(de)(de)(de)不休變更，和不休增加的(de)(de)(de)(de)模塊機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)的(de)(de)(de)(de)構(gou)成，招(zhao)致(zhi)了(le)體(ti)(ti)系(xi)常(chang)(chang)識(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)不休變換跟(gen)收縮．為了(le)消弭能夠導致(zhi)系(xi)統解體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)雜(za)沓，面向(xiang)對象(xiang)的(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)結構(gou)是辦理(li)這一潛伏(fu)問題(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)獨(du)一取舍(she)。研(yan)討(tao)模塊機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)工(gong)具的(de)(de)(de)(de)功(gong)用、機(ji)(ji)(ji)(ji)能跟(gen)布局(ju)之間的(de)(de)(de)(de)關聯是模塊機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)計(ji)(ji)(ji)算機(ji)(ji)(ji)(ji)輔(fu)(fu)助計(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)中(zhong)最(zui)緊(jin)張的(de)(de)(de)(de)環(huan)節，作為事例的(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)抽象(xiang)，工(gong)具類(lei)的(de)(de)(de)(de)成員數(shu)據(ju)(ju)跟(gen)方式的(de)(de)(de)(de)可封裝(zhuang)、繼續跟(gen)重載特性(xing)，使(shi)得用戶可以(yi)無(wu)效天界(jie)說或開辟各類(lei)龐大(da)工(gong)具，那關于大(da)型工(gong)程問題(ti)(ti)所(suo)波及的(de)(de)(de)(de)常(chang)(chang)識(shi)(shi)、數(shu)據(ju)(ju)跟(gen)方式的(de)(de)(de)(de)界(jie)說跟(gen)使(shi)用是至關重要的(de)(de)(de)(de)。面向(xiang)對象(xiang)的(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)思惟用于智能CAD，招(zhao)致(zhi)了(le)體(ti)(ti)系(xi)中(zhong)常(chang)(chang)識(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)默示(shi)跟(gen)組織不同(tong)于普通基于劃(hua)(hua)定規矩的(de)(de)(de)(de)推(tui)理(li)機(ji)(ji)(ji)(ji)制中(zhong)的(de)(de)(de)(de)常(chang)(chang)識(shi)(shi)默示(shi)。綜上所(suo)述，依據(ju)(ju)模塊機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)概(gai)念(nian)(nian)化(hua)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)特點(dian)，取舍(she)以(yi)使(shi)命(ming)為驅動(dong)、面向(xiang)對象(xiang)跟(gen)基于事例推(tui)理(li)的(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)算機(ji)(ji)(ji)(ji)輔(fu)(fu)助計(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)體(ti)(ti)系(xi)，采取自上而下的(de)(de)(de)(de)推(tui)理(li)戰略是停(ting)止模塊機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)概(gai)念(nian)(nian)化(hua)計(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)最(zui)好取舍(she)。
4模塊(kuai)機器人概念化(hua)計劃(hua)CAD體(ti)系
領域(yu)專(zhuan)家作為體系(xi)的(de)(de)計劃跟維(wei)護者，將勝利的(de)(de)模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)的(de)(de)事例依照功(gong)用(yong)(yong)與(yu)機(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)停(ting)止分(fen)層(ceng)索(suo)引，該樹(shu)狀索(suo)引圖間接用(yong)(yong)于撐持(chi)推理(li)的(de)(de)知(zhi)識庫．用(yong)(yong)戶經(jing)由過(guo)(guo)程人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)界(jie)面輸(shu)入(ru)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)行將處置的(de)(de)使命(ming)(ming)、事情(qing)情(qing)況跟約束．使命(ming)(ming)編譯(yi)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)將輸(shu)入(ru)映射(she)為對(dui)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)功(gong)用(yong)(yong)跟機(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)的(de)(de)目標(biao)，作為推理(li)機(ji)(ji)(ji)停(ting)止索(suo)引的(de)(de)標(biao)簽．推理(li)機(ji)(ji)(ji)起首依據(ju)功(gong)用(yong)(yong)要求(qiu)正(zheng)(zheng)在(zai)樹(shu)狀知(zhi)識庫中停(ting)止相關婚配候選(xuan)．知(zhi)足(zu)基本功(gong)能(neng)(neng)要求(qiu)跟部門(men)知(zhi)足(zu)機(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)要求(qiu)的(de)(de)模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)將被作為候選(xuan)者，而機(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)最瀕臨的(de)(de)模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)將被選(xuan)出．因(yin)為被選(xuan)出的(de)(de)模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)正(zheng)(zheng)在(zai)機(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)上一定(ding)(ding)能(neng)(neng)知(zhi)足(zu)新的(de)(de)事情(qing)要求(qiu)，得當的(de)(de)點竄再所不免(mian)。因(yin)為決(jue)意模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)功(gong)用(yong)(yong)的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)拓撲關聯曾經(jing)肯定(ding)(ding)，所停(ting)止的(de)(de)適應性點竄僅僅是取(qu)舍得當的(de)(de)樞(shu)紐(niu)跟連桿模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)。轉變模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)參數后(hou)的(de)(de)前向計較簡單肯定(ding)(ding)新的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)，那(nei)實際上是一個優(you)化進程，其優(you)化的(de)(de)方(fang)針是使該機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)的(de)(de)功(gong)用(yong)(yong)跟機(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)與(yu)實現新使命(ming)(ming)所需的(de)(de)功(gong)用(yong)(yong)跟機(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)的(de)(de)不同最小．經(jing)由過(guo)(guo)程模(mo)擬失掉(diao)用(yong)(yong)戶確認的(de)(de)最優(you)模(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)布局(ju)將作為體系(xi)的(de)(de)輸(shu)出，并增長到事例庫中。
正在婚(hun)配進程(cheng)中(zhong)若是不(bu)(bu)得(de)當的候選者發生，則(ze)體(ti)系起首要(yao)求(qiu)(qiu)用戶修訂對使命(ming)的解釋，如抓緊(jin)約束或(huo)降低機(ji)(ji)(ji)能(neng)要(yao)求(qiu)(qiu)，以利于回調相(xiang)關(guan)機(ji)(ji)(ji)器(qi)人。體(ti)系正在不(bu)(bu)克不(bu)(bu)及回調相(xiang)關(guan)模塊(kuai)(kuai)機(ji)(ji)(ji)器(qi)人時，會向領域(yu)專家咨詢進一步的常識，以求(qiu)(qiu)辦理新(xin)的使命(ming)．若正在有限輪回次數后仍不(bu)(bu)克不(bu)(bu)及回調相(xiang)關(guan)事例(li)，則(ze)體(ti)系挪(nuo)用綜合進程(cheng)，從模塊(kuai)(kuai)庫中(zhong)綜合新(xin)的機(ji)(ji)(ji)器(qi)人拓撲關(guan)聯。
用(yong)(yong)戶可以(yi)(yi)從3個屬(shu)性界(jie)(jie)(jie)面(mian)上對(dui)(dui)機(ji)器(qi)(qi)人功課(ke)根本(ben)使命、事(shi)情(qing)(qing)情(qing)(qing)況跟約束(shu)(shu)停(ting)止描寫。例如，一(yi)(yi)機(ji)器(qi)(qi)人正在(zai)一(yi)(yi)立體(ti)(ti)空(kong)間(jian)停(ting)止弧焊使命，焊頭(tou)(tou)Welder重為3.5kg，最(zui)大事(shi)情(qing)(qing)規模(mo)正在(zai)立體(ti)(ti)500mm×450mm的規模(mo)內，焊頭(tou)(tou)能正在(zai)X立體(ti)(ti)內偏轉，軌跡(ji)(ji)(ji)類型為接連，焊頭(tou)(tou)Welder從給定點PStart，經軌跡(ji)(ji)(ji)Path_1，到完畢面(mian)PEnd．對(dui)(dui)事(shi)情(qing)(qing)空(kong)間(jian)可以(yi)(yi)用(yong)(yong)圖(tu)形方法(fa)加以(yi)(yi)直(zhi)觀(guan)界(jie)(jie)(jie)說(shuo)跟顯(xian)現，對(dui)(dui)軌跡(ji)(ji)(ji)的描寫可以(yi)(yi)是(shi)數組或圖(tu)形方法(fa)．事(shi)情(qing)(qing)情(qing)(qing)況描寫次要包羅對(dui)(dui)系(xi)統坐標體(ti)(ti)系(xi)定位(wei)、相關設備(bei)、傳感器(qi)(qi)等的界(jie)(jie)(jie)說(shuo)。約束(shu)(shu)條(tiao)件指的是(shi)對(dui)(dui)機(ji)器(qi)(qi)人功課(ke)時其他約束(shu)(shu)，諸(zhu)如對(dui)(dui)執(zhi)行器(qi)(qi)的最(zui)大速率、加速度(du)、機(ji)器(qi)(qi)人定位(wei)精(jing)度(du)、反復(fu)精(jing)度(du)、建造本(ben)錢、利用(yong)(yong)本(ben)錢等因素的思量。
5結束語
本文致(zhi)力于(yu)(yu)依據模(mo)塊機(ji)器人概念化計劃的特色，將基于(yu)(yu)事(shi)例(li)推理(li)使用到模(mo)塊機(ji)器人的智能計劃中，輔助(zhu)設計體系的智能化在于(yu)(yu)面(mian)向對(dui)象的常(chang)識默示跟基于(yu)(yu)常(chang)識跟事(shi)例(li)的推理(li)機(ji)制引入，本研(yan)討(tao)失掉香港政府(fu)研(yan)討(tao)基金(jin)委員會1996～1999年度的贊(zan)助(zhu)。
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