[发明专利]基于有限状态机的虚拟样机拆装序列模型的实训平台

权利要求书

1.基于有限状态机的虚拟样机拆装序列模型的实训平台，其特征在于：包括反映零部件正确的拆装序列的拆装序列关系模型，获取用户输入的实际拆装顺序的输入模块，和将实际拆装顺序与拆装模型比对、并识别实际拆装顺序是否正确的比对模块；

拆装序列关系模型中用节点表示零件或子装配，每个节点作为一个状态机，每个节点的状态包括等待状态、完成状态、待装配状态和失效状态；

将节点从当前状态迁移到下一状态所需要满足的条件称为状态转换函数，状态转换函数包括使节点从等待状态或者待装配状态迁移到完成状态的完成条件，使节点从等待状态迁移到失效状态的失效条件，使节点从等待状态或者待装配状态迁移到待装配状态的待装配条件，以及使节点从等待状态迁移到等待状态或者从完成状态迁移到完成状态的其他条件；任意节点在任意时刻有且仅有一个条件得到满足，所有节点的状态转换函数保存在拆装序列关系模型中；

节点表示的零件或子装配被用户选中称为触发事件，触发事件引起被选中的节点的状态发生迁移；

触发事件发生时，比对模块获取被选中的节点的当前状态、该节点的状态转换函数、和与状态转换函数包含的相关节点的当前状态，比对模块将被选中节点的当前状态、相关节点的当前状态与被选中节点的完成条件对比，若相符则认为用户输入正确，若不相符则输出错误提示。

2.如权利要求1所述的基于有限状态机的虚拟样机拆装序列模型的实训平台，其特征在于：完成条件为布尔表达式，每个节点对应一个完成条件；当完成条件为TRUE时，表示所选零件或子装配为可装配或可拆卸，节点从当前状态迁移到完成状态；当完成条件为FALSE时，表示所选零件或子装配不满足可操作条件，节点仍然保持原状态。

3.如权利要求2所述的基于有限状态机的虚拟样机拆装序列模型的实训平台，其特征在于：失效条件是指当某些节点从等待状态到完成状态的转换时，使其他节点的状态变为失效状态；只有表示子装配的节点具有失效条件。

4.如权利要求3所述的基于有限状态机的虚拟样机拆装序列模型的实训平台，其特征在于：节点的等待状态是指该节点还未被安装或者还未被拆卸；完成状态是指该节点已经完成安装或者已经完成拆卸；只有装配过程中的表示子装配的节点具有待装配状态，待装配状态表示该子装配至少有一个零件已经完成安装、但是该子装配至少还有一个零件未安装完成；失效状态是指非稳定性子装配的结构被破坏导致该子装配消失。

5.如权利要求4所述的基于有限状态机的虚拟样机拆装序列模型的实训平台，其特征在于：所有节点的初始状态均为等待状态。

6.如权利要求1-5之一所述的拆装序列关系模型的构建方法包括以下步骤：

1）、获取产品零部件的正确的装配顺序和拆卸顺序，分别建立与装配顺序对应的装配节点表和与拆卸顺序对应的拆卸节点表；

2）、读取装配节点表或拆卸节点表之后，根据用户选中的零件计算对应节点的完成条件，判断完成条件是否成立，若成立则认为选中的零件能够实现装配或拆卸；若不成立则认为用户选择错误；

计算选中零件的相关节点的失效条件和待装配条件，若失效条件成立则认为相关节点将迁移为失效状体，若待装配条件成立，则认为相关节点将迁移为待装配状态；

装配节点表和拆卸节点表均包括：节点ID、节点名称、零件ID、当前状态和装配体对象；装配体对象包括装配体ID、装配体名称、完成条件、失效条件、待装配条件、操作工具ID和运动轨迹ID；

2.1）、当用户进行虚拟装配训练时读取装配节点表，当用户进行虚拟拆卸训练时获取拆卸节点表；根据节点表建立节点信息的数据结构；

2.2）、获取用户选中的待拆装零件，并寻找与选中零件相对应的节点，读取该节点当前的状态；若当前状态为等待状态或待装配状态，则继续下面的步骤；否则提示错误，并要求用户重新选择要拆装的零件；

2.3）、计算选中节点的完成条件，若计算结果为TRUE，则将该节点的状态置为完成状态；否则提示错误，并要求用户重新选择要拆装的零件；

2.4）、遍历所有的节点，判断是否还有当前状态为等待或待装配的节点，若有则继续下面的步骤；反之则表示该产品的所有零部件已完成装配或拆卸，程序结束；

2.5）、对于当前状态为等待状态的节点，首先计算该节点的失效条件，若失效条件为TRUE，则将该节点的状态置为失效状态；若是装配过程，还需要计算其对应的待装配条件是否为TRUE，若待装配条件为TRUE，则将该节点状态置为待装配状态。