CN110334369B - 一种汽车内饰件设计系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种汽车内饰件设计系统及内饰件设计方法，属于汽车内饰件技术领域。其包括系统交互界面；数据层模块，包括规则知识库和参数知识库；特征识别模块，对输入的内饰件的A面进行边界识别、特定点识别以及特定面识别；推理决策模块，推理决策模块根据规则知识库中的设计规则和特征识别模块中识别到的边界、特定点以及特定面的具体特征，对内饰件进行出模方向推理、卡扣座安装点位置推理以及加强筋位置推理；执行模块，执行模块根据推理决策模块的参数推理的结果对内饰件的A面进行本体加厚、卡扣座布置以及加强筋布置；该种设计系统和方法能够有效地提高汽车内饰件的结构设计效率。

Description

一种汽车内饰件设计系统

技术领域

本申请涉及汽车内饰件技术领域，尤其涉及一种汽车内饰件设计系统。

背景技术

汽车行业的竞争愈演愈烈，从合资车企之间的竞争转化为自主品牌与合资车企的竞争，近年从另一个维度来看，又升级到新能源智能网联汽车与传统能源汽车的竞争。激烈的竞争将导致企业更加注重用户体验和产品的更新迭代能力，车型的推陈出新将更加频繁。

其中，在整车设计过程中，汽车内饰系统的设计占到汽车造型设计工作量的60％以上，超过外形设计，且内饰件种类较多，涉及到多种车型、新旧款式和高低配车型，不同车型的高低配置的一系列升级款式中，内饰件都有或多或少的改变，可见整车厂的内饰研发部门的工作量之繁重，相应地，企业所需相关员工也最多，研发成本也随之提高。

因此提高内饰件结构的智能化设计程度与设计开发效率对缩短整车开发周期意义重大。

发明内容

本申请提供一种汽车内饰件设计系统，旨在改善现有技术中内饰件结构设计效率较低的问题。

本申请的技术方案是：

一种汽车内饰件设计系统，包括：

系统交互界面，用于输入所述汽车内饰件的A面；

数据层模块，包括规则知识库和参数知识库，所述规则知识库具有所述汽车内饰件的设计规则，所述参数知识库具有所述汽车内饰件的参数设计规则；

特征识别模块，根据所述规则知识库中的设计规则和所述参数知识库中的参数设计规则，对输入的所述汽车内饰件的A面进行边界识别、特定点识别以及特定面识别；

推理决策模块，所述推理决策模块根据所述规则知识库中的设计规则和所述特征识别模块中识别到的所述边界、所述特定点以及所述特定面的具体特征，对所述汽车内饰件进行出模方向推理、卡扣座安装点位置推理以及加强筋位置推理；其中推理的出模方向为汽车内饰件最大投影面的法线方向；卡扣安装点的位置推理的依据是根据特征识别后得到的所述边界和所述特定点，结合参数知识库中所述汽车内饰件安装点的布置要求进行推理；加强筋位置的推理的依据是根据特征识别后得到的所述边界和所述特定点，结合参数知识库中所述汽车内饰件加强筋的布置要求进行推理；

执行模块，所述执行模块根据所述推理决策模块的参数推理的结果，在推理得到的方向和位置上自动对所述汽车内饰件的A面进行本体加厚、卡扣座布置以及加强筋布置。

根据本申请的非限制性的实施例可知，该系统交互界面用于用户与智能系统进行交互；由于规则知识库通过提取汽车内饰件的结构设计规则，包括具体的设计步骤、设计方法以及设计要求，还有内饰件的拔模方向、抽芯方向、卡扣座安装点要求、加强筋位置与结构要求，并总结内饰工程师的设计经验，利用C++语言建立规则知识库，从而为智能设计系统的规则推理和自动布置提供产生式规则；同时，参数知识库通过总结内饰件结构设计的参数，基于Excel表格的建库方法建立参数知识库，为内饰件结构智能化设计提供关键重要的结构设计参数支持；其中，有关内饰件本体的参数有本体壁厚，有关卡扣和卡扣座的参数有卡扣型号、卡扣安装点间隔、卡扣安装点以及边界距离，有关加强筋的参数有每组加强筋个数、组内加强筋距离、组间加强筋距离、左侧加强筋高度、右侧加强筋高度、下端加强筋高度、城墙状横向加强筋高度以及城墙状纵向加强筋高度。因此，当在系统交互界面中输入内饰件的A面之后，特征识别模块根据规则知识库中的设计规则和参数知识库中的参数设计规则，对输入的内饰件的A面进行边界识别、特定点识别以及特定面识别；推理决策模块根据规则知识库中的设计规则和特征识别模块中识别到的边界、特定点以及特定面的具体特征，对内饰件进行出模方向推理、安装点位置推理以及加强筋位置推理；执行模块则根据推理决策模块的参数推理的结果对内饰件的A面进行本体加厚、卡扣座布置以及加强筋布置；由此可知，本申请着重发展了数据层模块、特征识别模块以及推理决策模块，首先保证了输入到智能化设计系统中的零件模型的正确性，可以有效减少自动设计过程中产生的由于模型质量存在的问题导致的计算不稳定、结果不准确等问题；其次，采用数据库的设计规则统一化来对不同的内饰件进行特征识别，将不同的内饰结构件的设计方案进行规范，可以实现不同的内饰结构件设计的模板化、规范化；另外与基于特征选取的各类制造资源融合后，即可自动生成零件结构的设计方案，这种方式生成的方案合理性强，并且方案自动生成的效率高；再有，智能优化模块的开发，对智能设计过程中的多个关键阶段进行优化，可实现内饰件优化选取、结构设计优化等，可大幅提高内饰件结构的设计效率。

另外，根据本申请实施例的汽车内饰件设计系统，还具有如下附加的技术特征：

作为本申请的一种技术方案，所述特征识别模块中：

所述边界识别是在输入的所述汽车内饰件的A面片体的所有曲线中，根据所述规则知识库中的设计规则，通过获取片体曲线、判断边界以及判断主边界进行识别；

所述特定点识别是在输入的所述汽车内饰件的A面片体的所有曲线中识别出主边界后，通过所述参数知识库中的参数设计规则和所述规则知识库中的设计规则，识别出所述主边界上的端点，在所述端点中识别出特定点；

所述特定面识别是根据所述参数知识库中的参数设计规则和所述规则知识库中的设计规则，从输入的所述汽车内饰件的A面片体的所有面中识别出符合要求的面。

根据本申请的非限制性的实施例可知，通过数据层模块中的规则知识库中的设计规则以及参数知识库中的参数设计规则，来对内饰件的A面片体的边界、特定点以及特定面分别进行识别，进而实现内饰件的A面片体的各类数据的精准数字量化；该种识别方式不仅能够批量化的实现内饰件的A面片体的数据收集和归纳，而且还能够对内饰件的A面片体的各类参数进行精确的计算，提高内饰件的A面片体的整体数据可视化的效率。

作为本申请的一种技术方案，所述推理决策模块为所述特征识别模块对输入的所述汽车内饰件的A面进行特征识别之后，将根据识别到的所述边界、所述特定点以及所述特定面，并结合所述规则知识库中的设计规则和所述参数知识库中的设计参数进行推理，得到所述汽车内饰件的安装点位置和加强筋位置。

根据本申请的非限制性的实施例可知，通过推理决策模块来得到内饰件的安装点位置和加强筋位置，进而能够准确的对内饰件进行定位和结构设计，有效地提高了内饰件整体布置的准确性和设计效率。

作为本申请的一种技术方案，所述执行模块中，所述卡扣座自动布置是根据所述推理决策阶段得到的安装点位置和出模方向，调用自定义函数进行卡扣座设计；所述加强筋布置是根据所述推理决策阶段得到的加强筋位置，调用自定义函数进行加强筋设计。

根据本申请的非限制性的实施例可知，执行模块通过得到的卡扣座的安装点的位置以及出模方向，进而调用自定义函数对卡扣座进行自动化数据设计，有效地提高了内饰件整体布置的准确性和设计效率。

一种内饰件设计方法，包括以上所述的汽车内饰件设计系统，包括以下步骤：

S1.通过所述系统交互界面输入所述汽车内饰件A面，用户选择所述内饰件类型和参数进行智能化设计；

S2.所述特征识别模块根据所述规则知识库中的设计规则和所述参数知识库中的设计参数，对输入的所述汽车内饰件A面进行片体边界识别、特定点识别以及特定面识别；

S3.所述推理决策模块根据识别到的所述片体边界、所述特定点以及所述特定面，并结合所述规则知识库中的所述内饰件结构设计规则和所述参数知识库中的设计参数进行推理，得到所述汽车内饰件的出模方向、安装点位置以及加强筋位置；

S4.所述执行模块在所述推理决策模块推理得到的位置上对所述汽车内饰件的A面进行本体加厚、卡扣座布置以及加强筋布置。

根据本申请的非限制性的实施例可知，本申请着重发展了数据层模块、特征识别模块以及推理决策模块，首先保证了输入到智能化设计系统中的零件模型的正确性，可以有效减少自动设计过程中产生的由于模型质量存在的问题导致的计算不稳定、结果不准确等问题；其次，采用数据库的设计规则统一化来对不同的内饰件进行特征识别，将不同的内饰结构件的设计方案进行规范，可以实现不同的内饰结构件设计的模板化、规范化；另外与基于特征选取的各类制造资源融合后，即可自动生成零件结构的设计方案，这种方式生成的方案合理性强，并且方案自动生成的效率高；再有，智能优化模块的开发，对智能设计过程中的多个关键阶段进行优化，可实现内饰件优化选取、结构设计优化等，可大幅提高内饰件结构的设计效率。

另外，根据本申请实施例的汽车内饰件设计系统，还具有如下附加的技术特征：

作为本申请的一种技术方案，所述步骤S2中，所述边界识别程序实现依次包括获取所述汽车内饰件A面的片体曲线、判断所述汽车内饰件A面的边界以及判断所述汽车内饰件A面的主边界；所述特定点识别程序实现依次包括获取所述主边界端点和判断所述端点中的特定点；所述特定面识别依次包括获取所述内饰件的所有面和判断所述所有面中的特定面。

根据本申请的非限制性的实施例可知，通过数据层模块中的规则知识库中的设计规则以及参数知识库中的参数设计规则，来对内饰件的A面片体的边界、特定点以及特定面分别进行识别，进而实现内饰件的A面片体的各类数据的精准数字量化；该种识别方式不仅能够批量化的实现内饰件的A面片体的数据收集和归纳，而且还能够对内饰件的A面片体的各类参数进行精确的计算，提高内饰件的A面片体的整体数据可视化的效率。

作为本申请的一种技术方案，所述步骤S3中，所述推理决策模块中的推理方法，采用正向的基于所述规则知识库中的所述汽车内饰件结构设计规则和所述参数知识库中的设计参数规则进行推理的设计方法。

根据本申请的非限制性的实施例可知，推理决策模块中采用正向的推理方法，即按照由条件推出结论的方向进行的推理方式，其从规则知识库和参数知识库中已经所具有的一组事实出发，通过提取汽车内饰件的结构设计规则，包括具体的设计步骤、设计方法以及设计要求，还有内饰件的拔模方向、抽芯方向、卡扣座安装点要求、加强筋位置与结构要求，并总结内饰工程师的设计经验，利用C++语言建立规则知识库，从而为智能设计系统的规则推理和自动布置提供产生式规则；使用这些事先已经对内饰件所设计好的推理规则，先向综合数据库提供以上这些初始已知事实；同时，参数知识库通过总结内饰件结构设计的参数，基于Excel表格的建库方法建立参数知识库，为内饰件结构智能化设计提供关键重要的结构设计参数支持；其中，有关内饰件本体的参数有本体壁厚，有关卡扣和卡扣座的参数有卡扣型号、卡扣安装点间隔、卡扣安装点以及边界距离，有关加强筋的参数有每组加强筋个数、组内加强筋距离、组间加强筋距离、左侧加强筋高度、右侧加强筋高度、下端加强筋高度、城墙状横向加强筋高度以及城墙状纵向加强筋高度；然后智能设计系统利用规则知识库中的这些数据与参数知识库中的知识进行匹配，被触发的知识，将其结论作为新的事实添加到综合数据库中。重复上述过程，用更新过的规则知识库中的事实再与参数知识库中的另一条知识匹配，将其结论更新至规则知识库中，直到没有可匹配的新知识和不再有新的事实加入到规则知识库中为止。

作为本申请的一种技术方案，所述规则知识库用于提供所述内饰件结构设计中的固定逻辑关系，所属参数知识库用于提供所述汽车内饰件结构的设计参数。

根据本申请的非限制性的实施例可知，规则知识库通过提取汽车内饰件的结构设计规则，包括具体的设计步骤、设计方法以及设计要求，还有内饰件的拔模方向、抽芯方向、卡扣座安装点要求、加强筋位置与结构要求，并总结内饰工程师的设计经验，利用C++语言建立规则知识库，从而为智能设计系统的规则推理和自动布置提供产生式规则；同时，参数知识库通过总结内饰件结构设计的参数，基于Excel表格的建库方法建立参数知识库，为内饰件结构智能化设计提供关键重要的结构设计参数支持；其中，有关内饰件本体的参数有本体壁厚，有关卡扣和卡扣座的参数有卡扣型号、卡扣安装点间隔、卡扣安装点以及边界距离，有关加强筋的参数有每组加强筋个数、组内加强筋距离、组间加强筋距离、左侧加强筋高度、右侧加强筋高度、下端加强筋高度、城墙状横向加强筋高度以及城墙状纵向加强筋高度。因此，控制系统利用规则知识库中的这些数据与参数知识库中的知识进行匹配，被触发的知识，将其结论作为新的事实添加到综合数据库中。重复上述过程，用更新过的规则知识库中的事实再与参数知识库中的另一条知识匹配，将其结论更新至规则知识库中，直到没有可匹配的新知识和不再有新的事实加入到规则知识库中为止；最后测试是否得到解，有解则返回解，无解则提示运行失败。由此可知，本申请着重发展了数据层模块、特征识别模块以及推理决策模块，首先保证了输入到智能化设计系统中的零件模型的正确性，可以有效减少自动设计过程中产生的由于模型质量存在的问题导致的计算不稳定、结果不准确等问题；其次，采用数据库的设计规则统一化来对不同的内饰件进行特征识别，将不同的内饰结构件的设计方案进行规范，可以实现不同的内饰结构件设计的模板化、规范化；另外与基于特征选取的各类制造资源融合后，即可自动生成零件结构的设计方案，这种方式生成的方案合理性强，并且方案自动生成的效率高；再有，智能优化模块的开发，对智能设计过程中的多个关键阶段进行优化，可实现内饰件优化选取、结构设计优化等，可大幅提高内饰件结构的设计效率。

本申请的有益效果：

本申请着重发展了数据层模块、特征识别模块以及推理决策模块，首先保证了输入到智能化设计系统中的零件模型的正确性，可以有效减少自动设计过程中产生的由于模型质量存在的问题导致的计算不稳定、结果不准确等问题；其次，采用数据库的设计规则统一化来对不同的内饰件进行特征识别，将不同的内饰结构件的设计方案进行规范，可以实现不同的内饰结构件设计的模板化、规范化；另外与基于特征选取的各类制造资源融合后，即可自动生成零件结构的设计方案，这种方式生成的方案合理性强，并且方案自动生成的效率高；再有，智能优化模块的开发，对智能设计过程中的多个关键阶段进行优化，可实现内饰件优化选取、结构设计优化等，可大幅提高内饰件结构的设计效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的汽车内饰件设计系统模式图；

图2为本申请实施例提供的汽车内饰件设计系统的总体功能框架图；

图3为本申请实施例提供的汽车内饰件设计系统的实现流程图。

图标：1-系统交互界面；2-数据层模块；20-规则知识库；22-参数知识库；30-特征识别；32-规则推理。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例：

请参照图1，本申请实施例提供一种汽车内饰件设计系统，其包括系统交互界面1、数据层模块2、特征识别模块、推理决策模块以及自动执行模块；其中，系统交互界面1用于用户与系统进行交互，在界面中输入内饰件的A面；数据层模块2则包括规则知识库20和参数知识库22，规则知识库20设计有汽车内饰件的设计规则，参数知识库22则具有汽车内饰件的参数设计规则；特征识别模块主要是根据规则知识库20中的设计规则和参数知识库22中的参数设计规则对输入的内饰件的A面进行边界识别、特定点识别以及特定面识别；推理决策模块则是根据规则知识库20中的设计规则和特征识别模块中识别到的边界、特定点以及特定面的具体特征，对内饰件进行出模方向推理、安装点位置推理以及加强筋位置推理；执行模块根据推理决策模块的参数推理的结果对内饰件的A面进行本体加厚、卡扣座布置以及加强筋布置。

需要说明的是，在本实施例中，特征识别模块中边界识别是在输入的内饰件的A面片体的所有曲线中，根据规则知识库20中的设计规则，通过获取片体曲线、判断边界以及判断主边界进行识别；特定点识别是在输入的内饰件的A面片体的所有曲线中识别出主边界后，通过参数知识库22中的参数设计规则和规则知识库20中的设计规则，识别出主边界上的端点，在端点中识别出特定点；特定面识别是根据参数知识库22中的参数设计规则和规则知识库20中的设计规则，从输入的内饰件的A面片体的所有面中识别出符合要求的面。

需要说明的是，在本实施例中，推理决策模块为特征识别模块对输入的内饰件的A面进行特征识别30之后，将根据识别到的边界、特定点以及特定面，并结合规则知识库20中的设计规则和参数知识库22中的设计参数进行推理，得到内饰件的安装点位置和加强筋位置。

需要说明的是，在本实施例中，卡扣座自动布置是根据推理决策阶段得到的安装点位置和出模方向，调用自定义函数进行卡扣座设计；加强筋布置是根据推理决策阶段得到的加强筋位置，调用自定义函数进行加强筋设计。

因此，当在系统交互界面1中输入内饰件的A面之后，特征识别模块根据规则知识库20中的设计规则和参数知识库22中的参数设计规则，对输入的内饰件的A面进行边界识别、特定点识别以及特定面识别；推理决策模块根据规则知识库20中的设计规则和特征识别模块中识别到的边界、特定点以及特定面的具体特征，对内饰件进行出模方向推理、安装点位置推理以及加强筋位置推理；执行模块则根据推理决策模块的参数推理的结果对内饰件的A面进行本体加厚、卡扣座布置以及加强筋布置；由此可知，本申请着重发展了数据层模块、特征识别模块以及推理决策模块，首先保证了输入到智能化设计系统中的零件模型的正确性，可以有效减少自动设计过程中产生的由于模型质量存在的问题导致的计算不稳定、结果不准确等问题；其次，采用数据库的设计规则统一化来对不同的内饰件进行特征识别，将不同的内饰结构件的设计方案进行规范，可以实现不同的内饰结构件设计的模板化、规范化；另外与基于特征选取的各类制造资源融合后，即可自动生成零件结构的设计方案，这种方式生成的方案合理性强，并且方案自动生成的效率高；再有，智能优化模块的开发，对智能设计过程中的多个关键阶段进行优化，可实现内饰件优化选取、结构设计优化等，可大幅提高内饰件结构的设计效率。

同时，本实施例还提供了一种关于汽车内饰件设计系统的设计方法，其具体包括以下步骤：

S1.通过系统交互界面1输入内饰件A面，用户选择内饰件类型和参数进行智能化设计；

S2.特征识别模块根据规则知识库20中的设计规则和参数知识库22中的设计参数，对输入的内饰件A面进行片体边界识别、特定点识别以及特定面识别；

S3.推理决策模块根据识别到的片体边界、特定点以及特定面，并结合规则知识库20中的内饰件结构设计规则和参数知识库22中的设计参数进行推理，得到内饰件的出模方向、安装点位置以及加强筋位置；

S4.执行模块在推理决策模块推理得到的位置上对内饰件的A面进行本体加厚、卡扣座布置以及加强筋布置。

需要进一步说明的是，在步骤S2中，边界识别程序实现依次包括获取内饰件A面的片体曲线、判断内饰件A面的边界以及判断内饰件A面的主边界；特定点识别程序实现依次包括获取主边界端点和判断端点中的特定点；特定面识别依次包括获取内饰件的所有面和判断所有面中的特定面。

需要进一步说明的是，在步骤S3中，推理决策模块中的推理方法采用正向的基于规则知识库20中的内饰件结构设计规则和参数知识库22中的设计参数规则进行推理的设计方法。

需要进一步说明的是，规则知识库20主要用于提供内饰件结构设计中的固定逻辑关系，所属参数知识库22用于提供内饰件结构的设计参数。

其中，规则知识库20通过提取汽车内饰件的结构设计规则，包括具体的设计步骤、设计方法以及设计要求，还有内饰件的拔模方向、抽芯方向、卡扣座安装点要求、加强筋位置与结构要求，并总结内饰工程师的设计经验，利用C++语言建立规则知识库20，从而为智能设计系统的规则推理32和自动布置提供产生式规则；同时，参数知识库22通过总结内饰件结构设计的参数，基于Excel表格的建库方法建立参数知识库22，为内饰件结构智能化设计提供关键重要的结构设计参数支持；其中，有关内饰件本体的参数有本体壁厚，有关卡扣和卡扣座的参数有卡扣型号、卡扣安装点间隔、卡扣安装点以及边界距离，有关加强筋的参数有每组加强筋个数、组内加强筋距离、组间加强筋距离、左侧加强筋高度、右侧加强筋高度、下端加强筋高度、城墙状横向加强筋高度以及城墙状纵向加强筋高度。

需要进一步说明的是，推理决策模块中采用的是正向的推理方法，即按照由条件推出结论的方向进行的推理方式，其从规则知识库20和参数知识库22中已经所具有的一组事实出发，通过提取汽车内饰件的结构设计规则，包括具体的设计步骤、设计方法以及设计要求，还有内饰件的拔模方向、抽芯方向、卡扣座安装点要求、加强筋位置与结构要求，并总结内饰工程师的设计经验，利用C++语言建立规则知识库20，从而为智能设计系统的规则推理32和自动布置提供产生式规则；使用这些事先已经对内饰件所设计好的推理规则，先向综合数据库提供以上这些初始已知事实；同时，参数知识库22通过总结内饰件结构设计的参数，基于Excel表格的建库方法建立参数知识库22，为内饰件结构智能化设计提供关键重要的结构设计参数支持；其中，有关内饰件本体的参数有本体壁厚，有关卡扣和卡扣座的参数有卡扣型号、卡扣安装点间隔、卡扣安装点以及边界距离，有关加强筋的参数有每组加强筋个数、组内加强筋距离、组间加强筋距离、左侧加强筋高度、右侧加强筋高度、下端加强筋高度、城墙状横向加强筋高度以及城墙状纵向加强筋高度；然后控制系统利用规则知识库20中的这些数据与参数知识库22中的知识进行匹配，被触发的知识，将其结论作为新的事实添加到综合数据库中。重复上述过程，用更新过的规则知识库20中的事实再与参数知识库22中的另一条知识匹配，将其结论更新至规则知识库20中，直到没有可匹配的新知识和不再有新的事实加入到规则知识库20中为止；最后测试是否得到解，有解则返回解，无解则提示运行失败。

本申请着重发展了数据层模块2、特征识别模块以及推理决策模块，首先保证了输入到智能化设计系统中的零件模型的正确性，可以有效减少自动设计过程中产生的由于模型质量存在的问题导致的计算不稳定、结果不准确等问题；其次，采用数据库的设计规则统一化来对不同的内饰件进行特征识别30，将不同的内饰结构件的设计方案进行规范，可以实现不同的内饰结构件设计的模板化、规范化；另外与基于特征选取的各类制造资源融合后，即可自动生成零件结构的设计方案，这种方式生成的方案合理性强，并且方案自动生成的效率高；再有，智能优化模块的开发，对智能设计过程中的多个关键阶段进行优化，可实现内饰件优化选取、结构设计优化等，可大幅提高内饰件结构的设计效率。

请参照图2，配合参照图3，本申请实施例中以汽车尾门内饰板设计为例，对汽车内饰件尾门的智能设计系统的设计方法进行具体的说明。

请参照图2，配合参照图3，本申请实施例提供了尾门的智能设计系统的设计方法，其包括以下步骤：

S11.通过系统交互界面1输入内饰件A面，用户选择内饰件类型和参数进行智能化设计。在本系统交互界面1中，用户可选择尾门内饰板进行智能化设计，能在设计参数对话框中更改或直接使用默认参数进行智能设计。

S12.特征识别模块根据特定的识别规则，对系统输入的内饰件A面进行片体边界、特定点和特定面的识别。

其中，尾门内饰板边界的识别规则为：

IF片体中某曲线的相邻面的个数为1，THEN该曲线为片体的边界；

IF该边界在所有边界中长度为最长或次长，THEN该边界为主边界；

需要进一步说明的是，边界识别的程序实现分为获取片体曲线、判断边界、判断主边界3个步骤。

需要进一步说明的是，由于边界在三维特征中属于曲线，系统对边界进行识别时，首先获取片体中的所有曲线，获取片体的所有曲线是通过调用zUF_MODL_ask_body_edges()函数来实现的，再利用UF_MODL_ask_list_count()函数来得到A面中所有曲线的个数；获取片体所有曲线后，根据特征识别30规则判断每条曲线是否属于边界，即相邻面的个数为1的曲线才属于边界；主边界即边界中长度最长和次长的两条边界，判断主边界前首先要将间断的边界进行连接，得到A面连接后的所有边界；最后，根据长度判断出最长边界和次长边界。

需要进一步说明的是，尾门内饰板特定点的识别规则为：

IF点为最长边界端点OR点为最长边界上距离端点最远的点，THEN该点为所求点。

需要进一步说明的是，尾门内饰板特定点识别的程序实现分获取主边界端点和判断特定点两个步骤。

需要进一步说明的是，利用NX/open API提供的函数UF_MODL_ask_curve_props()获取主边界的两端点；其中，尾门内饰板右下角的C点是推理卡扣座安装点的重要依据。

C点的推理方法为：在while(1)这个无限循环中，调用UF_MODL_ask_point_along_curve_2()函数，由右上角的D点沿最长边界线向下偏置1mm，再调用UF_CURVE_create_line()函数将得到的点与左上角端点A连接为直线tLineAC，并通过UF_CURVE_ask_arc_length()函数测量tLineAC的长度；将偏置距离增加1mm后循环上面的过程，tLineAC的长度将会递增，当其长度增加到最大值时偏置得到的点即为要求的C点，此时从while循环中break结束循环，得到右下角点C，同理可得左下角点B。

需要进一步说明的是，尾门内饰板特定面的识别规则为：

IF该面与A面的距离为2.5mm，THEN该面为所求面。

需要进一步说明的是，尾门内饰板特定面识别的程序实现分为获取输入体的所有面和判断符合条件的面两个步骤。

需要进一步说明的是，利用UF_MODL_ask_feat_body()函数获取输入特征对应的片体，再调用UF_MODL_ask_body_faces()函数获取体中包含的所有面，通过UF_MODL_ask_list_count()函数获取面的个数；获取输入体的所有面的个数后，通过for循环遍历所有面，调用UF_MODL_ask_list_item()函数获取第i个面，并通过journal录制并自定义的测量面之间距离的函数Measuring_Distance()测量每个面与A面的距离，如果距离在2.4mm和2.6mm之间，则此面为所求面，break结束循环。

S13.推理决策模块根据识别到的尾门内饰板边界、尾门内饰板特定点以及尾门内饰板特定面，并结合规则知识库20中的内饰件结构设计规则和参数知识库22中的设计参数进行推理，得到出模方向、安装点位置和加强筋位置。

需要进一步说明的是，推理决策模块中的推理方法采用正向的基于规则推理32的智能设计方法。

需要进一步说明的是，尾门内饰板的出模方向的判断规则为零件最大投影面的法线方向。

需要进一步说明的是，系统对尾门内饰板卡扣安装点的位置进行推理的依据是，通过特征识别模块对尾门内饰板进行特征识别30后得到的尾门内饰板的边界和特定点，即最长边界和其两个端点、右下角点C和左下角点B。

需要进一步说明的是，一般要求卡扣安装点分布在零件周边，且安装点与零件边界的距离应该在30-50mm之间，安装点之间的距离通常为160-200mm。

因此，由尾门内饰板设计规范中对卡扣布置的具体要求，为提高装配质量，减小间隙断差，将卡扣布置的间距默认值定为160mm和180mm之间，将安装点与零件边界距离的默认值定为30-50mm的平均数40mm。

需要进一步说明的是，尾门内饰板卡扣座安装点位置推理过程为：

(1)系统对输入的尾门内饰板A面特征进行识别后，得到最长边界、两个端点、左下角点B以及右下角点C四个参数；

(2)求曲线CD(D为最长边界右上角端点)的长度与安装点距离的比值length_Curve_CD/160，即卡扣座的间隔数gap_num，将gap_num减1得到安装点个数snap_num；

(3)求正式的安装点的间距snap_distance＝length_Curve_CD/gap_num；

(4)将左上端点A和右上端点D分别沿最长边界线偏置snap_distance的距离并连接为线段line_coordsGH；

(5)调用ReadCell()函数从参数知识库22读取参数“安装点与边界距离”为40mm；

(6)将线段line_coordsGH两端各裁剪40mm(以保证安装点与边界的距离为40mm)，调用UF_MODL_ask_curve_props()函数得到两端点G0和H0；

(7)调用函数FindInterSectPoint()求G0和H0沿出模方向在A面上的投影点，即为安装点；

(8)将偏置距离snap_distance增加一个安装点间距snap_distance0后循环(4)-(7)，直到安装点个数达到snap_num时结束循环。

需要进一步说明的是，尾门内饰板加强筋位置推理过程如下：

(1)系统对A面特征识别30后，得到最长边界、两个端点、左下角点B和右下角点C；

(2)调用ReadCell()函数从参数知识库22读取每组加强筋根数，一般为3根；

(3)将左上角端点A点、右上角端点D点沿最长边界线向下偏置offset_distance5的距离，并连接为tLineLR；

(4)将线段tLineLR两端共裁剪45mm使加强筋长度合适，利用UF_MODL_ask_curve_props()函数获得左端点L1；

(5)利用FindInterSectPoint()函数求点L1沿出模方向在A面的投影点L2；

(6)将线段tLineLR两端各延长50mm，得到左端点为L3；

(7)连接点L2和点L3为tLineL3L2，为加强筋位置，拉伸加厚求交后即得加强筋。

S14.智能设计系统对输入的尾门内饰板A面进行特征识别30和推理决策后，系统自动地在推理得到的位置上进行结构设计，包括卡扣座的自动布置和加强筋的自动设计。

需要进一步说明的是，卡扣座自动布置即系统根据推理决策阶段得到的安装点位置和出模方向，调入自定义函数ImportStructure()进行卡扣座设计。

需要进一步说明的是，尾门自动加厚和加强筋自动布置过程为：

(1)调用UF_MODL_create_extrusion()函数将尾门加强筋位置推理中得到的线段tLineL3L2沿出模方向双向拉伸各100mm，得到一个平面；

(2)利用journal录制后改造得到的自定义函数ThickenBody()将(1)中得到的平面加厚1mm；

(3)调用UF_MODL_intersect_bodies_with_retained_options()函数将(2)中加厚得到的体与主体进行求交操作，并保留主体；

(4)调用自定义函数Distinguish_Face()对(3)中求交得到的体进行识别，得到与A面距离为2.5mm的面face_to_offset3；

(5)调用ReadCell()函数读取加强筋高度，一般为5mm；

(6)调用自定义函数Offset_Face()对(4)中识别到的面face_to_offset3进行偏置，数值为(5)中读到的数据；

(7)增加偏置距离offset_distance5，将1-6的过程进行循环，直到所有位置的加强筋被布置完毕后break退出循环。

需要进一步说明的是，系统中，尾门内饰板的整个设计过程是这样的：

输入尾门内饰板A面，系统执行“特征识别模块”，其根据识别规则“If输入尾门内饰板A面Then执行“特征识别30”模块and特征已知来识别尾门”；尾门特征识别30后，其通过执行“If特征已知Then进行尾门设计”的识别规则来进行尾门设计。

首先，尾门识别成后，其通过“if进行尾门设计，ThenA面加厚and卡扣座设计and加强筋设计”的识别规则来进行A面加厚、卡扣座设计以及加强筋设计。

其中，A面加厚中，其通过“if进行A面加厚，then判断加厚方向”的识别规则来进行A面加厚；首先通过“if判断加厚方向，then将判断后的方向进行赋值”的识别规则对A面的加厚方向进行确定；当A面的加厚方向确定之后，根据“if加厚方向已被确定，then执行“加厚模块and加厚完成”的识别规则执行加厚模块的设计。

当加厚完成之后，根据“if进行卡扣座设计，then确定零件出模方向”的设计规则进行零件出模方向的确定，确定了零件出模方向之后，通过“if判断出模方向，then执行“确定最大面”模块and最大面已知”的识别规则进行确定最大面的识别；当最大面识别之后，根据“if最大面已知，then执行“找最大面的法向””模块的识别规则进行找最大面的法向的确定。

最大面的法向确定之后，根据“if最大面的法向已知then执行“对初步的出模方向进行修正”模块and插入卡扣座”的识别规则进行对初步的出模方向进行修正和插入卡扣座的设计。

先是根据“if插入卡扣座，then插入上边界卡扣座and插入左右边界卡扣座and插入左下角和右下角卡扣座and插入下边界卡扣座”的识别规则进行卡扣座的上边界、左右边界、左下角以及右下角的插入；该步骤中，先是根据“if插入上边界卡扣座，then执行“计算上边界安装点”模块的识别模块进行计算上边界安装点的计算，从而根据“if上边界安装点已找到，then执行“插入上边界卡扣座”模块and上边界卡扣座完成”的识别规则进行插入上边界卡扣座的设计；然后根据“if插入左边界和右边界卡扣座，then执行“计算左边界和右边界安装点””模块的识别规则进行计算左边界和右边界安装点的计算；而后根据“if左边界和右边界安装点已知，then执行“插入左边界和右边界卡扣座”模块and左右边界卡扣座完成”的识别规则进行插入左边界和右边界卡扣座和左右边界卡扣座完成的设计。

接着根据“if插入左下角和右下角卡扣座，then执行“计算左下角和右下角卡扣座安装点””模块的识别原则执行计算左下角和右下角卡扣座安装点的计算，而后根据“if左下角和右下角卡扣座安装点已知，then执行“插入左下角右下角卡扣座”模块and左下角右下角卡扣座完成”的识别规则进行插入左下角右下角卡扣座的设计；完成之后，根据“if要插入下边界卡扣座，then执行“计算下边界安装点”模块”的识别原则进行计算下边界安装点的计算；接着根据“if下边界安装点已知，then执行“插入下边界卡扣座”模块and下边界卡扣座完成”的识别规则进行插入下边界卡扣座的设计；最后，根据“if上边界卡扣座完成and左右边界卡扣座完成and左下角右下角卡扣座完成and下边界卡扣座完成，then卡扣座布置完成”的识别规则进行卡扣座的布置。

当卡扣座布置完成之后，根据“if进行加强筋设计，then设计左边界和右边界加强筋and设计中部加强筋and设计下边界加强筋”的识别原则进行设计左边界和右边界加强筋和设计中部加强筋的设计。

首先，其是根据“if设计左边界和右边界加强筋，then执行“设计左右边界加强筋”模块and左右边界加强筋设计完成”的识别原则进行左右边界加强筋的设计；然后，根据“if设计下边界卡扣座，then执行“设计下边界加强筋”模块and下边界加强筋完成”的识别原则进行下边界加强筋的设计；接着根据“if设计中部加强筋，then执行“设计中部加强筋”模块and中部加强筋完成”的识别原则”进行中部加强筋的设计；完成之后，根据“if左、右边界加强筋设计完成and中部加强筋设计完成and下边界加强筋设计完成，then加强筋设计完成”的识别原则进行加强筋的设计。

当以上这些结构均设计完成之后，最后根据“if加厚完成and卡扣座布置完成and加强筋设计完成，then尾门内饰板设计完成”的识别规则便完成整个尾门内饰板的设计。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种汽车内饰件设计系统，其特征在于，包括：

系统交互界面，用于输入汽车内饰件的A面；

数据层模块，包括规则知识库和参数知识库，所述规则知识库具有所述内饰件的设计规则，所述参数知识库具有所述汽车内饰件的参数设计规则；

特征识别模块，根据所述规则知识库中的设计规则和所述参数知识库中的参数设计规则对输入的所述汽车内饰件的A面进行边界识别、特定点识别以及特定面识别；

所述边界识别是在输入的所述汽车内饰件的A面片体的所有曲线中，根据所述规则知识库中的设计规则，通过获取片体曲线、判断边界以及判断主边界进行识别；

所述特定点识别是在输入的所述汽车内饰件的A面片体的所有曲线中识别出主边界后，通过所述参数知识库中的参数设计规则和所述规则知识库中的设计规则，识别出所述主边界上的端点，在所述端点中识别出特定点；

所述特定面识别是根据所述参数知识库中的参数设计规则和所述规则知识库中的设计规则，从输入的所述汽车内饰件的A面片体的所有面中识别出符合要求的面；

推理决策模块，所述推理决策模块根据所述规则知识库中的设计规则和所述特征识别模块中识别到的所述边界、所述特定点以及所述特定面的具体特征，对所述汽车内饰件进行出模方向推理、卡扣座安装点位置推理以及加强筋位置推理；其中推理的出模方向为汽车内饰件最大投影面的法线方向；卡扣安装点的位置推理的依据是根据特征识别后得到的所述边界和所述特定点，结合参数知识库中所述汽车内饰件安装点的布置要求进行推理；加强筋位置的推理的依据是根据特征识别后得到的所述边界和所述特定点，结合参数知识库中所述汽车内饰件加强筋的布置要求进行推理；

执行模块，所述执行模块根据所述推理决策模块的参数推理的结果，在推理得到的方向和位置上自动对所述汽车内饰件的A面进行本体加厚、卡扣座布置以及加强筋布置。

2.根据权利要求1所述的汽车内饰件设计系统，其特征在于，所述推理决策模块为所述特征识别模块对输入的所述汽车内饰件的A面进行特征识别之后，将根据识别到的所述边界、所述特定点以及所述特定面，并结合所述规则知识库中的设计规则和所述参数知识库中的设计参数进行推理，得到所述汽车内饰件的卡扣座安装点位置和加强筋位置。

3.根据权利要求1所述的汽车内饰件设计系统，其特征在于，所述执行模块中，所述卡扣座自动布置是根据所述推理决策阶段得到的安装点位置和出模方向，调用自定义函数进行卡扣座设计；所述加强筋布置是根据所述推理决策阶段得到的加强筋位置，调用自定义函数进行加强筋设计。

4.一种内饰件设计方法，包括权利要求1-3任一项所述的汽车内饰件设计系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1.通过所述系统交互界面输入所述汽车内饰件A面，用户选择所述汽车内饰件类型和参数进行智能化设计；

S2.所述特征识别模块根据所述规则知识库中的设计规则和所述参数知识库中的设计参数，对输入的所述汽车内饰件A面进行片体边界识别、特定点识别以及特定面识别；

所述边界识别程序实现依次包括获取所述汽车内饰件A面的片体曲线、判断所述汽车内饰件A面的边界以及判断所述汽车内饰件A面的主边界；所述特定点识别程序实现依次包括获取所述主边界端点和判断所述端点中的特定点；所述特定面识别依次包括获取所述汽车内饰件的所有面和判断所述所有面中的特定面；

S3.所述推理决策模块根据识别到的所述片体边界、所述特定点以及所述特定面，并结合所述规则知识库中的所述汽车内饰件结构设计规则和所述参数知识库中的设计参数进行推理，得到所述汽车内饰件的出模方向、安装点位置以及加强筋位置；

S4.所述执行模块在所述推理决策模块推理得到的位置上对所述汽车内饰件的A面进行本体加厚、卡扣座布置以及加强筋布置。

5.根据权利要求4所述的内饰件设计方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述推理决策模块中的推理方法采用正向的基于所述规则知识库中的所述汽车内饰件结构设计规则和所述参数知识库中的设计参数规则进行推理的设计方法。

6.根据权利要求4所述的内饰件设计方法，其特征在于，所述规则知识库用于提供所述汽车内饰件结构设计中的固定逻辑关系，所属参数知识库用于提供所述汽车内饰件结构的设计参数。

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