[發(fā)明專利]一種分支線纜自動布局方法及裝置

有效

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• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN105590002B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉檢華;丁曉宇;徐金寶;劉少麗;呂乃靜;馬江濤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;安利霞

本發(fā)明提供了一種分支線纜自動布局方法及裝置，用以解決現(xiàn)有分支線纜布局技術(shù)未考慮分支點的優(yōu)化，導致難以獲得最優(yōu)布局，且布局效率低的問題。本發(fā)明的布局方法包括：根據(jù)產(chǎn)品CAD模型和接線表，獲取求解空間中分支線纜接插端子的位置信息；根據(jù)所述分支線纜接插端子的位置信息和第一預設(shè)算法，確定所述求解空間中分支線纜的分支點的位置信息；根據(jù)所述分支線纜接插端子的位置信息、所述分支點的位置信息及第二預設(shè)算法，生成覆蓋于所述求解空間障礙物表面的線纜布局路徑圖；根據(jù)所述線纜布局路徑圖，獲得線纜模型并作為布局設(shè)計結(jié)果輸出。本發(fā)明不僅滿足了線纜的貼壁敷設(shè)約束，也使得算法的效率以及成功率相比現(xiàn)有算法效率大大提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分支線纜布局設(shè)計的技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種分支線纜自動布局方法及裝置。

背景技術(shù)

線纜布局設(shè)計是機電產(chǎn)品研發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，其工作主要涉及線纜在設(shè)備中的長度、走向以及相關(guān)線槽和卡箍的具體位置確定等。隨著機電產(chǎn)品復雜化和精密化等方向發(fā)展，線纜布局設(shè)計工作越來越繁重，CAD技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展有效提高了線纜布局設(shè)計效率與質(zhì)量。目前，計算機輔助線纜布局設(shè)計主要包括人機交互式布局設(shè)計和自動布局設(shè)計兩種方法，而自動布局設(shè)計技術(shù)由于采用智能算法，因而具有更高的布線效率。

線纜可以分為單根線纜和分支線纜。工程中的線纜零件往往是包含多個接插端子的分支線纜。由于分支線纜結(jié)構(gòu)的復雜性，導致分支線纜在進行布局設(shè)計時不僅需考慮分支點位置的合理性，還需考慮線纜整體的布局特性以及滿足單根線纜所需滿足的布局約束條件。由于線纜分支點位置的不同，線束的拓撲結(jié)構(gòu)會有相應的變化，進而線纜的長度、布局、捆扎位置也都會不同。1994年，美國斯坦福大學的Conru等率先對分支線纜自動布局問題展開研究，提出先確定分支點的位置，然后采用遺傳算法進行路徑的自動求解，同時考慮了多種約束的路徑成本，但并未考慮線纜的柔性及與環(huán)境中其它物體的干涉。國內(nèi)方面，也提出采用最小斯坦納樹生成法求解一對多的線路問題，并開發(fā)了電子整機三維布線系統(tǒng)(3D Routing System,3DRS)驗證了該算法的可行性，但只是找到可行的分支點位置，因此并不能保證最短的布局路徑。另外，現(xiàn)有技術(shù)中采用力導向不算模型和算法求解汽車線束連接圖的布局問題，實現(xiàn)了連接圖主干的自動搜索和線束分支的約束對稱布局，完成了汽車線束連接圖的自動布局，但并沒有說明分支點的確定方法。現(xiàn)有技術(shù)還提出了一種在骨架模型中進行快速自動布線的方法，根據(jù)電連接器節(jié)點數(shù)據(jù)表與三維模型的連接關(guān)系，能夠自動完成三維布線，自動生成線纜分支圖以及各種線纜的信息報表，但分支點的位置(支架)是事先由人定義的。現(xiàn)有技術(shù)還提出一種基于改進PRM算法的分支線纜自動布局方法，獲得了較好的布局效率以及成功率，但該方法僅保證了分支點的可行性且與分支線纜布局順序。

綜上所述，雖然國內(nèi)外目前研究成果中針對分支線纜布局問題提出了不同的優(yōu)化方法，為復雜線纜的自動布局設(shè)計問題提供了解決思路。但上述的方法或者考慮的工程約束較少，或者只是得到可行的分支點位置，或者需要事先定義分支點的位置。由于并未考慮分支點的優(yōu)化，導致難以獲得最優(yōu)的布局方案，對于結(jié)構(gòu)復雜的分支線纜，計算效率低，很難在工程中得到應用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種分支線纜自動布局方法及裝置，用以解決現(xiàn)有分支線纜布局技術(shù)未考慮分支點的優(yōu)化，導致難以獲得最優(yōu)布局，且布局效率低的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種分支線纜自動布局方法，包括：

根據(jù)產(chǎn)品CAD模型和接線表，獲取求解空間中分支線纜接插端子的位置信息；

根據(jù)所述分支線纜接插端子的位置信息和第一預設(shè)算法，確定所述求解空間中分支線纜的分支點的位置信息；

根據(jù)所述分支線纜接插端子的位置信息、所述分支點的位置信息及第二預設(shè)算法，生成覆蓋于所述求解空間障礙物表面的線纜布局路徑圖；

根據(jù)所述線纜布局路徑圖，獲得線纜模型并作為布局設(shè)計結(jié)果輸出。