[發(fā)明專利]基于空間連接骨架的裝配體定量描述方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810362847.2 | 申請日： | 2018-04-20 |
| 公開（公告）號： | CN108846151B | 公開（公告）日： | 2019-06-21 |
| 發(fā)明（設計）人： | 張杰;逄嘉振;李原;余劍峰;龍騰飛;季寶寧 | 申請（專利權(quán)）人： | 西北工業(yè)大學 |
| 主分類號： | G06F17/50 | 分類號： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 西北工業(yè)大學專利中心 61204 | 代理人： | 陳星 |
| 地址： | 710072 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 裝配體 空間連接 空間位置信息 連接關系信息 最短路徑距離 信息描述符 骨架基礎 矩陣形式 距離分布 連接關系 路徑距離 模型形狀 歐式距離 平移旋轉(zhuǎn) 隨機采樣 向量矩陣 信息儲存 信息匯總 信息統(tǒng)一 表面點 不變性 描述符 配合面 隨機點 向量 統(tǒng)計 保證 | ||
本發(fā)明提出一種基于空間連接骨架的裝配體定量描述方法，根據(jù)裝配體中零件的位置、配合面位置與連接關系建立空間連接骨架，在骨架基礎上計算在任意兩個零件之間在骨架中的最短路徑距離，最后對裝配體中任意兩個零件分別進行表面點隨機采樣，計算兩個隨機點到各自零件上的歐式距離以及兩個零件之間的骨架路徑距離之和，統(tǒng)計裝配體中所有零件間的距離分布向量，以向量矩陣的形式完成對裝配體的定量描述。本發(fā)明將空間位置信息、連接關系信息、模型形狀信息統(tǒng)一至歐式空間中表示，通過統(tǒng)計手段將裝配體信息匯總成矩陣形式的信息描述符。該描述符具有平移旋轉(zhuǎn)不變性，在保證精度的條件下只受到模型本身的影響，信息儲存形式簡單，能夠準確表達裝配體信息。
技術領域
本發(fā)明屬于計算機輔助設計領域，具體為一種基于空間連接骨架的裝配體定量描述方法。
背景技術
裝配體包含了零件模型以及零件間配合關系，集成了產(chǎn)品的工藝、裝配、仿真等信息，是企業(yè)經(jīng)驗與知識的重要積累形式。裝配體檢索技術可以根據(jù)裝配體的特征檢索與之相關的裝配體，對其中包含的知識進行重用，是減少設計工作、提高產(chǎn)品研發(fā)效率的有效手段。檢索技術中的一個必需環(huán)節(jié)是對裝配體所包含的各類信息進行定量描述，裝配體描述符是否準確有效直接影響檢索結(jié)果質(zhì)量的好壞。目前已經(jīng)出現(xiàn)了一些針對裝配體檢索的定量描述方法：
在文獻“Chen X,Gao S,Guo S,et al.A flexible assembly retrievalapproach for model reuse[J].COMPUTER-AIDED DESIGN,2012,44(6):554-574”中提取零件裝配自由度和零件布局等多層次信息作為描述符，該方法先使用配合信息作為過濾條件，再通過零件形狀信息進行相似度計算，對裝配體進行相似性的評價。然而配合信息與形狀信息在描述裝配體中均起到重要作用，分層次檢索會造成檢索結(jié)果缺失。
在專利“面向通用設計結(jié)構(gòu)發(fā)掘的裝配模型定量描述方法(CN103136424A，公開日期：20130605)”中提出了一種用于挖掘通用設計結(jié)構(gòu)的裝配體定量描述方法，該方法用廣義鄰接面關系圖(GFAG)的方法表示裝配體信息，其中點表示零件，邊表示零件的連接關系，權(quán)值來表示鄰接面屬性。這種方法從鄰接面以及連接關系角度表達裝配體信息，缺乏對零件形狀信息的考慮，難以區(qū)分鄰接面相似但形狀不同的裝配體。
在專利“面向模型檢索的裝配體模型定量描述方法(CN105574265A，公開日期：20160511)”中提出了一種基于零件形狀匹配的裝配體描述方法，該方法在多維空間中描述零件形狀分布信息，采用零件集合的形式對裝配體進行描述。這種方法沒有考慮零件間的連接關系，在描述相同零件組成但不同連接關系的裝配體時會得到相近的結(jié)果，不符合檢索的要求。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術存在的難以綜合表達裝配體的外形形狀、空間連接關系的不足，本發(fā)明提出一種基于空間連接骨架的裝配體定量描述方法，將零件形狀、空間位置、連接關系信息通過形狀距離分布的形式統(tǒng)一表達，用以支持裝配體檢索，提高檢索準確率。
本發(fā)明根據(jù)裝配體中零件的位置、配合面位置與連接關系建立空間連接骨架，在骨架基礎上計算在任意兩個零件之間在骨架中的最短路徑距離，最后對裝配體中任意兩個零件分別進行表面點隨機采樣，計算兩個隨機點到各自零件上的歐式距離以及兩個零件之間的骨架路徑距離之和，統(tǒng)計裝配體中所有零件間的距離分布向量，以向量矩陣的形式完成對裝配體的定量描述，支持后續(xù)的裝配體檢索。
所述一種基于空間連接骨架的裝配體定量描述方法，其特征在于：包括以下步驟：
步驟1：將裝配體AM分解為n個零件模型PM；其中AM表示某一個具體的裝配體，n是零件模型的個數(shù)；計算每個零件模型形心sp，對于第i個零件，記錄其形心點spi在裝配體坐標系下的坐標為(xi,yi,zi)；
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