Vol.24 No.1 于晓红等：复合功能的机械运动方案设计专家系统 ·55 系统的输人有2种方式：交互输人和文件 点击各机构名称，右侧出现相应机构的动画及 输入.交互输入通过与用户、专家的对话，得到 简要说明， 专家的知识和用户的设计要求，并能够通过各 2.2中选模块 种帮助、提示，对用户的操作起到指导作用；文 在机构初选方案的基础上，用户通过对话 件输人可以将以前的设计结果或他人的设计结 框，提出工作性能、结构性能等方面的具体要 果调入系统进行再设计或继续设计.系统的输 求，系统将这些要求作为逻辑推理的条件，采用 出也有2种方式：图像、动画输出和文件输出. 正向推理模式，经相应的代码转换，在经过初选 图像、动画以直观的方式显示系统设计的结果， 得到的符合用户要求的机构方案集中进行查询 并且通过列表和说明提供机构的详细情况；文 和筛选，将不符合条件的机构删除，得到基本满 件输出则为保存设计结果提供了必要的手段. 足设计要求的可行方案集 13数据库管理系统 2.3功能复合模块 选用Microsoft Access数据库管理系统，建 对于具有多个分功能的机械，系统提供了 立了各类机构的数据库，利用Access的高效率 实现复合功能的机构选型功能.复合功能机构 和高可靠性，可以方便地管理和维护数据库.在 选择先根据单一功能机构选择的规则选出可行 系统中，使用ODBC建立程序与数据库的接口， 方案后，再应用形态学矩阵的方法从单一功能 系统可以随时对数据库进行访问 选型结果集中选择可能的方案进行组合，表1 1.4推理模块 所示为机构功能复合形态学矩阵 根据方案选型的要求，利用知识库中的机 表1机构功能复合形态学矩阵 构，选出较好的机构方案，推理模块又分为初 Table 1 Complex matrx of the mechanism 选、中选推理、功能复合、评价4个模块 可能的解法 分功能 1 2 3 i 2推理模块的主要功能 A A A A B B B B 2.1初选模块 根据运动要求进行方案的初选，本系统对 N N N N 方案初选提供2种方式，一是按运动形态，二是 按动作方式（机构执行动作的功用很明确，如有 表中第一列表示要设计的机构的每一分功 夹紧、分度、定位、制动、剪切、导向等要求) 能，每行为其可能的解，如A1,A…由每个分功能 当输入设计要求的运动形态或动作方式 解中选择一个解，经过组合可以形成整体方案， 后，系统自动生成初选的机构方案集.如飞剪机 如A2-B,-N1,A-B,-N2等等.图4为牛头刨床两 剪切机构的选型可以按照飞剪机这一特定的动 个分功能（刨刀的切削和工作台的送进）机构复 作方式对系统提出设计要求，系统自动提供如 合的形态学矩阵 图3左侧所示的含有十几种方案的初选方案集， 从理论上说，由形态学矩阵可能组成整体 方案的数量，为各行解法个数的连乘积，故数目 aL1wdamg 置人生州青房角 图3飞剪机剪切机构初选方案集 图4牛头创床机构复合形态学矩阵 Fig.3 Initial selective project sets of the shearing mechan- Fig.4 Piston pumps mechanism complex matrix ism in the flying shear