[發(fā)明專(zhuān)利]一種電線(xiàn)電纜自動(dòng)布局方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010715609.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111859591A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬彬;趙瑛峰;馬江濤;武林林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都蓉軟科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/18
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/18;G06N3/12;G06F111/04;G06F111/08;G06F113/16
• 代理公司: 北京卓唐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11541
• 代理人: 卜榮麗

本申請(qǐng)公開(kāi)一種電線(xiàn)電纜自動(dòng)布局方法及裝置。所述方法包括：輸入結(jié)構(gòu)件模型以及電氣連接關(guān)系；基于隨機(jī)路徑圖算法，在結(jié)構(gòu)件模型中構(gòu)建路徑網(wǎng)絡(luò)；針對(duì)所述路徑網(wǎng)絡(luò)，基于遺傳算法進(jìn)行分支結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，得到分支點(diǎn)及端子的位置；根據(jù)分支點(diǎn)和端子的位置，設(shè)計(jì)電線(xiàn)電纜各分支的離散點(diǎn)組成的中心曲線(xiàn)并進(jìn)行曲線(xiàn)擬合；輸出電線(xiàn)電纜的布局結(jié)果。所述裝置，包括：輸入模塊、點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模塊、分支結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊、中心曲線(xiàn)模塊、輸出模塊。本申請(qǐng)解決相關(guān)技術(shù)中，未考慮電線(xiàn)電纜在工程應(yīng)用中的限制條件以及不能完全處理分支電線(xiàn)電纜的布局設(shè)計(jì)的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電線(xiàn)電纜布局設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電線(xiàn)電纜自動(dòng)布局方法及裝置。

背景技術(shù)

電線(xiàn)電纜在機(jī)電產(chǎn)品中作為傳輸電氣能量及電子信號(hào)的介質(zhì)，在復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品中被大量使用。因此，電線(xiàn)電纜的質(zhì)量對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的運(yùn)行有著巨大的影響。電線(xiàn)電纜的質(zhì)量與多種因素相關(guān)，其中電線(xiàn)電纜的布局對(duì)電線(xiàn)電纜的運(yùn)行狀態(tài)有直接影響?，F(xiàn)如今，電線(xiàn)電纜的布局設(shè)計(jì)基本依靠人工經(jīng)驗(yàn)，需要消耗大量的人力物力并且花費(fèi)大量的時(shí)間。

目前，為了減少電線(xiàn)電纜布局設(shè)計(jì)的人工工作量，國(guó)內(nèi)外均進(jìn)行了大量電線(xiàn)電纜自動(dòng)布局設(shè)計(jì)的方法研究。一方面，通過(guò)優(yōu)化布線(xiàn)流程以及快速定義電線(xiàn)電纜的邏輯關(guān)系提高布局設(shè)計(jì)的效率；另一方面，將電線(xiàn)電纜的布局設(shè)計(jì)看作運(yùn)動(dòng)路徑搜索問(wèn)題，期望用計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算電線(xiàn)電纜的布局結(jié)果。國(guó)外方面，1996年，Conru就對(duì)分支電線(xiàn)電纜的結(jié)構(gòu)和通道設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了理論層面研究，該研究并為考慮布局設(shè)計(jì)的工程約束以及電線(xiàn)電纜與機(jī)械零件之間的干涉。2007年，Kabul等提出了一種基于隨機(jī)路徑圖算法的電線(xiàn)電纜路徑搜索的算法，并使用自適應(yīng)前向動(dòng)力學(xué)方法來(lái)獲得滿(mǎn)足物理約束的電線(xiàn)電纜布局結(jié)果。但是該方法僅能夠計(jì)算無(wú)分支的電線(xiàn)電纜的布局結(jié)果。2016年，Hermansson等提出了一種滿(mǎn)足幾何設(shè)計(jì)約束的電線(xiàn)電纜布局設(shè)計(jì)方法，但該方法也只能應(yīng)用于無(wú)分支電線(xiàn)電纜。國(guó)內(nèi)方面，北京理工大學(xué)的劉檢華團(tuán)隊(duì)，提出了多種基于隨機(jī)采樣的運(yùn)動(dòng)路徑搜索的電線(xiàn)電纜的布局設(shè)計(jì)方法，然而其對(duì)分支電線(xiàn)電纜處理能力有限，當(dāng)電線(xiàn)電纜的分支數(shù)量太多時(shí)，其方法無(wú)法獲得好的布局結(jié)果。

綜上所述，雖然國(guó)內(nèi)外目前的研究成果和方法對(duì)電線(xiàn)電纜的布局設(shè)計(jì)進(jìn)行一定程度的研究，但仍都有考慮不足的方面。一方面，未考慮電線(xiàn)電纜在工程應(yīng)用中的限制條件；另一方面，不能完全處理分支電線(xiàn)電纜的布局設(shè)計(jì)。因此，這些方法在工程中難以進(jìn)行實(shí)踐。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中，未考慮電線(xiàn)電纜在工程應(yīng)用中的限制條件以及不能完全處理分支電線(xiàn)電纜的布局設(shè)計(jì)的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的主要目的在于提供一種電線(xiàn)電纜自動(dòng)布局方法及裝置，以解決相關(guān)技術(shù)中未考慮電線(xiàn)電纜在工程應(yīng)用中的限制條件以及不能完全處理分支電線(xiàn)電纜的布局設(shè)計(jì)的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電線(xiàn)電纜自動(dòng)布局方法。

具體流程如下

步驟S1：輸入結(jié)構(gòu)件模型以及電氣連接關(guān)系；

步驟S2：基于隨機(jī)路徑圖算法，在結(jié)構(gòu)件模型中構(gòu)建路徑網(wǎng)絡(luò)；

步驟S3：針對(duì)所述路徑網(wǎng)絡(luò)，基于遺傳算法進(jìn)行分支結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，得到分支點(diǎn)及端子的位置；

步驟S4：根據(jù)分支點(diǎn)和端子的位置，設(shè)計(jì)電線(xiàn)電纜各分支的離散點(diǎn)組成的中心曲線(xiàn)并進(jìn)行曲線(xiàn)擬合；

步驟S5：輸出電線(xiàn)電纜的布局結(jié)果。

所述布局結(jié)果包括：電線(xiàn)電纜的分支結(jié)構(gòu)、各分支的中心線(xiàn)以及各分支的半徑。

所述點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)滿(mǎn)足無(wú)干涉約束以及貼壁約束；