(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210990486.2 (22)申请日 2022.08.18 (71)申请人 北京君合创想科技发展 有限公司 地址 100192 北京市海淀区黑泉路8号1幢3 层101-49—101- 51号 (72)发明人 陶胜平　黎伟　徐筱　李昀阳　 (74)专利代理 机构 北京天江律师事务所 1 1537 专利代理师 何志国 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种包含机械仿真和虚拟维修属性的综合 建模方法 (57)摘要 本发明公开了一种包含机械仿真和虚拟维 修属性的综合建模方法， 包括以下过程： 分别建 立几何特征模型、 交互特征模型和状态特征模 型， 形成包含机械仿真和虚拟维修属性的综合装 备模型； 将综合装备模型分为状态执行层、 运动 逻辑层、 多维呈现层； 状态执行层用于执行控制 命令， 外部控制命令数据先被传递至状态执行 层， 以状态执行层的输出作为运动逻辑层的输 入， 运动逻辑层处理得到结果， 再将结果传递给 多维呈现层， 由多维呈现层处理得到仿真结果， 并通过多维方式进行呈现。 本发 明除了实现多维 呈现装备/设备的几何特征外， 还能够完整表达 装备/设备仿真过程中的运动逻辑和执行状态， 能够逼真地进行机 械和虚拟维修仿真。 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 CN 115359184 A 2022.11.18 CN 115359184 A 1.一种包 含机械仿真和虚拟维修属性的综合建模方法， 其特 征在于： 包括以下 过程： 分别建立几何特征模型、 交互特征模型和状态特征模型， 由几何特征模型、 交互特征模 型和状态特 征模型形成包含机械仿真和虚拟维修属性的综合装备模型； 从特征属性上将 综合装备模型分为三个属性层， 分别为状态执行层、 运动逻辑层、 多维 呈现层； 状态执行层用于执行控制命令， 外部控制命令数据先被传递至状态执行层， 以状态 执行层的输出作为运动逻辑层的输入， 运动逻辑层处理得到结果， 再将结果传递给多维呈 现层， 由多维呈现层处 理得到仿真结果， 并通过多维方式进行 呈现。 2.根据权利要求1所述的包含机械仿真和虚拟 维修属性的综合建模方法， 其特征在于： 对于错误数据命令的输入， 根据错误原因及进入的层面分别由不同层拒绝， 并产生对错误 输入的拒绝信息， 拒绝信息由被产生的层依 次向上层传递， 由最上层将拒绝信息发送至外 部处理， 以拒绝 错误数据命令的输入。 3.根据权利要求1或2所述的包含机械仿真和 虚拟维修属性的综合建模方法， 其特征在 于： 所述几何特征模型的建立过程包括： 结构建模、 贴图制作和烘焙， 通过添加模型基本属 性几何参数获取几何特 征模型。 4.根据权利要求3所述的包含机械仿真和虚拟 维修属性的综合建模方法， 其特征在于： 所述交互特征模型的建立包括： 装配关系约束、 交 互动作仿真。 5.根据权利要求4所述的包含机械仿真和虚拟 维修属性的综合建模方法， 其特征在于： 所述装配关系约束通过添加 约束属性、 添加装配关系、 添加拆装序列实现； 装配关系分为配 合关系、 位置关系 、 连接关系 、 运动关系。 6.根据权利要求5所述的包含机械仿真和虚拟 维修属性的综合建模方法， 其特征在于： 基于已有的机械仿真平台依次添加零件对象的配合关系、 位置 关系、 连接 关系、 运动关系属 性， 最后添加故障模式属性， 完成装配关系约束； 其中， 配合关系包括间隙配合、 过度配合、 过盈配合； 位置关系包括贴合关系、 对齐关 系、 定向关系、 插入关系； 连接关系包括轴联器连接、 螺纹连接、 键连接、 铆接、 粘贴连接、 销 连接、 焊接连接； 运动关系包括相对运动、 传动。 7.根据权利要求5所述的包含机械仿真和虚拟 维修属性的综合建模方法， 其特征在于： 所述交互动作仿真基于交互特征 的对象， 将有用的交互信息包含在对 象的描述中； 对 象的 行为被组织成行为计划， 仿真时根据对象的状态执 行相关的行为计划。 8.根据权利要求5所述的包含机械仿真和虚拟 维修属性的综合建模方法， 其特征在于： 状态特征模型的建立包括： 状态属性约束和事件驱动两个环节； 状态属性分别是静态状态、 动态状态、 故障状态、 维修状态、 正常工作状态， 其中故障状态使用故障树方法跟踪， 其它状 态均通过 标志位标识 跟踪。 9.根据权利要求8所述的包含机械仿真和虚拟 维修属性的综合建模方法， 其特征在于： 受训人员的每一步操作在故障树中具有对应的节点， 不同的选择将整个故障处理过程引向 不同的结果， 正确的操作会解决故障， 错误的操作可能引起新的故障， 此种接近 真实的故障 状态跟踪以及逻辑关系， 为形成针对某一故障的状态空间和按照装备使用手册形成总体状 态空间及故障树路径提供了技 术支撑， 所基于的故障树方法的建立 步骤为： 1)建树前， 先进行系统分析， 收集数据和资料； 2)顶事件确定， 将系统最 不希望的事 件， 作为顶事 件；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115359184 A 23)确定故障边界条件和失效因素； 4)从顶事 件出发， 逐步分析 各层事件， 直至底事 件， 并用符合进行 连接， 构建故障树； 5)建好故障树后， 逐步写出故障间的逻辑关系， 结合逻辑 运算法简化故障树； 6)采用最小割集法对故障树分析。 10.根据权利要求8所述的包含机械仿真和虚拟维修属性的综合建模方法， 其特征在 于： 状态属性约束和事件驱动是对象行为 发生的条件， 在交互特征模 型的基础上， 将动作定 义为一个类， 并与行为 发生的条件相关联； 利用计算机语言描述对象的行为， 建立交互行为 类， 用户通过组织类对象， 建立特定的维修任务仿 真过程， 然后根据状态约束和事件驱动逐 步运行相应的类过程， 实现虚拟维修仿真。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115359184 A 3