[发明专利]产品管路件的拆卸路径求解方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械工程领域，特别是指一种产品管路件的拆卸路径求解方法及装置。

背景技术

在复杂的液压系统中存在大量的管路，在进行管路装配/拆卸的过程中，由于其零件数量大，结构复杂，相互间存在协调关系，为保证其装配要求，在装配过程中必须大量地使用装配工装、夹具等装配资源，完成对零件的装夹、定位、连接等操作。工装夹具的引入，占据了装配空间，提高了装配路径求解的复杂度。而且由于管路件外形细长、不规则等特点的存在，使得装配/拆卸耗时耗力。往往在管路装配越到后期，空间越复杂时，管路件的装配路径几乎难以获取，一个管路件的装配都要花费装配工人半天乃至更多的时间，效率低下，且装配过程中存在磕碰，严重影响了装配质量。

装配/拆卸路径求解技术旨在用计算机求解在虚拟环境中的装配/拆卸路径并为用户提供合理的装配/拆卸方案，指导实现实际装配过程中的装配/拆卸路径优化，提高一次装配/拆卸的成功率，减少成本和周期，提高产品质量。其总体思路是，在虚拟环境下，依赖虚拟样机，通过智能算法进行装配/拆卸路径的自动求解。

复杂产品的拆卸路径规划已成为一大难点，而相关的求解算法和工具有待进一步探索和实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种产品管路件的拆卸路径求解方法及装置，能够实现对复杂产品中的管路件拆卸路径进行求解，提高产品拆卸路径的求解效率。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种产品管路件的拆卸路径求解方法，包括：

设置待拆卸的产品管路件的起始拆卸位姿和终止拆卸位姿；

对从所述起始拆卸位姿到所述终止拆卸位姿的路径进行求解，得到第一路径；

对所述第一路径进行优化，得到产品管路件的拆卸路径。

进一步地，

所述对从所述起始拆卸位姿到所述终止拆卸位姿的路径进行求解，得到第一路径包括：

将所述起始拆卸位姿设置为树的根节点；

随机产生一空间位姿，所述空间位姿对应第一节点；

获得树中离所述第一节点最近的第二节点；

将所述管路件沿所述第二节点到所述第一节点方向按照预设的第一步长运动，得到运动所述第一步长后的新位姿对应的第三节点；

对所述管路件从所述第二节点到所述第三节点的路径进行间隔插值碰撞检测；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型无碰撞，则连接所述第二节点和所述第三节点，并沿所述第二节点到所述第三节点方向以所述第一步长扩展所述第三节点，直至与障碍物面片模型相碰撞，到达第四节点，判断所述第四节点与所述终止拆卸位姿的距离是否小于阈值，若是，则连接所述第四节点和所述根节点所形成的路径作为第一路径；若否，则返回随机产生一空间位姿的步骤重新执行；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型有碰撞，扩展所述第二节点到一第五节点，对所述管路件从所述第二节点到所述第五节点的路径进行间隔插值碰撞检测；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型无碰撞，则连接所述第二节点和所述第五节点，并沿所述第二节点到所述第五节点方向以所述第一步长扩展所述第五节点，直至与障碍物面片模型相碰撞，到达第六节点，判断所述第六节点与所述终止拆卸位姿的距离是否小于阈值，若是，则连接所述第六节点和所述根节点所形成的路径作为第一路径；若否，则返回随机产生一空间位姿的步骤重新执行；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型有碰撞，则返回随机产生一空间位姿的步骤重新执行。

进一步地，

所述随机产生一空间位姿包括：

确定以起始拆卸位姿和终止拆卸位姿连接线为对角线的长方体，将该长方体的对角线按系数a以长方体中心点为中心进行放大，得到扩大后的新长方体；

在所述新长方体中设定M个采样点，对每一个采样点进行碰撞检测，如果发生碰撞则舍弃该采样点，如果不发生碰撞，则将该采样点存入数组中；

获取一随机数r，0<r<1，若r>q，则从所述数组中随机获得一空间位姿；若r<=q，则从所述新长方体中随机获得一空间位姿，其中q为预设的常数，0<q<1。

进一步地，

所述扩展所述第二节点到一第五节点包括：

判断所述第三节点是否在障碍物面片模型内；