[发明专利]一种基于共轭子图的三维装配模型通用结构构建方法

权利要求书

1.一种基于共轭子图的三维装配模型通用结构构建方法，其特征在于：首先，以三维装配模型的共性结构为基础，基于装配特征、匹配关系等属性，结合共轭的思想，将三维装配模型装配特征的匹配问题转换为基于共轭子图的装配特征匹配问题；其次，在ullmann算法的基础上，结合共轭子图定义以及相关优化操作，提出基于顶点筛选的共轭子图匹配问题；最后，提出通用结构的构建过程，建立三维装配模型通用结构；

上述方法包括以下步骤：

步骤1、定义n个通用集合(n为三维装配模型共性结构中零件个数)，并对其进行初始化，分别用于存储匹配过程中与该零件满足共轭匹配的属性邻接图；

步骤2、输入三维装配模型共性结构以及待匹配零组件分别对应的属性邻接图图集，图集主要分别存放模型中各个零组件对应的属性邻接图；

步骤3、基于顶点筛选的共轭子图匹配算法，遍历三维装配模型共性结构中各零件，将当前待匹配零组件图集中的各个零组件依次与当前零件的属性邻接图进行共轭子图匹配；对于共性结构中的第k个零件：

1)若满足共轭匹配，则将该零组件对应的属性邻接图加入到第k个零件所对应的通用集合中，更新添加后的三维装配模型通用结构状态，选定下一个待匹配零组件继续进行共轭子图判断；

2)若不满足共轭匹配，则直接跳过，选定下一个待匹配零组件继续进行共轭子图判断；

步骤4、直至将当前待匹配零组件图集中所有零组件遍历完，则该零件所对应的通用集合构建完毕，选定下一个共性结构中的零件，进入步骤3；

步骤5、重复上述步骤，直至遍历完三维装配模型共性结构中各零件，获得各零件对应的通用集合，从而三维装配模型通用结构得以构建。

2.根据权利要求1所述的一种基于共轭子图的三维装配模型通用结构构建方法，其特征在于：所述步骤3中基于顶点筛选的共轭子图匹配算法具体包括如下步骤：

(3-a)、预处理；

(3-b)、初始化V₁和V₂，使V₁＝0，V₂＝0；其中V₁和V₂为顶点集合，两集合的作用是在算法运行过程中存放满足共轭匹配的顶点；

(3-c)、从映射矩阵(M)第一行开始遍历，若元素m_rc＝1，则分别将该元素对应的顶点加入V₁和V₂中，并设第c列占用标记(O_C)为真，初始化退行标记(B)为假，行计数(L)为r；

(3-d)、r+1，遍历矩阵M，若B为假，则进入该行，运行步骤(3-e)；否则，回到r行，运行步骤(3-f)；

(3-e)、遍历M中的第i行，从第0列开始：

1)若m_ij＝1，且该列没有被占用，则将匹配的顶点分别加入V₁和V₂，并对其进行共轭子图匹配判断，如满足共轭子图结构相同、顶点面类型、顶点配合要求等属性相同，顶点面法向量相反，边属性相反等条件，则设O_j为真，执行步骤(3-d)；否则，删除匹配的顶点，L+1；

2)否则，L+1；

(3-f)、第r行O_C为假，删除匹配的顶点，从c+1列开始遍历矩阵的第i行：

1)若m_ij＝1，且该列没有被占用，则将匹配的顶点分别加入V₁和V₂，并对其进行共轭子图匹配判断，如满足共轭子图结构相同、顶点面类型、顶点配合要求等属性相同，顶点面法向量相反，边属性相反等条件，则设O_j为真，B为假，执行步骤(3-d)；否则，删除匹配的顶点，L+1；

2)否则，L+1；

(3-g)、若L与M的列数相等，或者步骤(3-f)中的c+1与M的列数相等，则设B为真，后退一行；否则，进入下一行；

(3-h)、遍历完M，若V₁和V₂两集合不为空集，则集合中的顶点则为匹配出的共轭子图，并输出；否则，算法结束，子图不共轭。