[发明专利]一种用于管状物体的三维智能装载方法

权利要求书

1.一种用于管状物体的三维智能装载方法，包括待装载的水管，其特征在于：还包括以下步骤：

S101：开始，首先输入需求水管数量及其型号参数；

S102：对给水管进行包轧更改水管数量与型号信息：

其中对给水管进行包扎使用双扇形的外接圆计算，步骤如下：

S201：开始，首先输入水管数量及其型号参数；

S202：根据公式Ni＝floor(2*pi*L)得出每层数量Ni；

S203：根据包扎数量得到外接层数及剩余个数；

S204：分别利用双扇形方法或外接圆加剩余或欠缺数量的方法计算包扎后水管横截面近似面积：

根据最外层圆的数量，分别分为三种情况对应的不同方式；

情况1：外接剩余数量少的情况时的外接圆方式包扎，设水管外径为D：a.首层外接圆为一个水管，半径R＝D/2；b.给上一层半径为R的外接圆外接外径为D的水管，则该层可以外接的水管为N个，其中2×Pi×(R+D/2)＝N*D；c.如果剩余水管可以足够外接完该层，则返回步骤b继续外接下一层，否则，以上一层为一个整体，计算外接圆面积，另外加上剩余水管截面面积；

情况2：外接欠缺数量多的情况时的外接圆方式包扎；a.首层外接圆为一个水管，半径R＝D/2；b.给上一层半径为R的外接圆外接外径为D的水管，则该层可以外接的水管为N个，其中2×Pi×(R+D/2)＝N*D；c.如果剩余水管可以足够外接完该层，则返回步骤b继续外接下一层，否则，以该层为一个整体，计算外接圆面积，另外减去欠缺数量的水管截面面积；

情况3：最外层圆的数量刚好适中；则同时计算情况1和情况2再取平均；

S205：根据面积得到包扎近似体积；

S206：结束，输出计算结果；

S103：判断是否对排水管进行嵌套，是，则进入S104；否，则进入S105；

S104：对排水管进行嵌套，更改水管数量与型号信息；

S105：根据包扎数量得到外接层数及剩余个数；

S106：将水管模拟成对应外接长方体，利用长方体三维装箱算法进行智能装载；

S107：再将长方体装载体积换算成圆柱体的水管装载体积；

S108：最后输出装载体积与装载方案即可。

2.根据权利要求1所述的一种用于管状物体的三维智能装载方法，其特征在于：其中对排水管进行嵌套是根据最外层圆的数量计算，步骤如下：

S301：开始，首先输入水管数量及其型号参数；

S302：然后根据水管外径，从大到小给水管排序；

S303：再根据水管特征或嵌套体积最大压缩比准则，进行循环嵌套；

第一步，对所有水管进行排序；

第二步，选中大水管，内径＝外径，可嵌套管径间距设为5厘米；

第三步，按照外径更大，但长度小于或等于大水管、外径小于大水管内径的准则，优先选择小水管；按照嵌套前体积/嵌套后体积的体积比最大准则，优先选择可以进行嵌套操作的小水管；

第四步，进行套管操作，更改水管数量，把小水管外径作为大水管的新内径，更改嵌套后水管长度为嵌套水管的最大长度；

第五步，返回第三步，直到第二步选中的所有大水管均不能再进行嵌套；

第六步，返回第二步，继续选择剩下水管进行新一轮套管，直至套管完成；

第七步，输出嵌套方案和套管后水管的状态信息，以及嵌套后体积大小；

S304：结束，输出所有嵌套水管数量及嵌套状态。

3.根据权利要求1所述的一种用于管状物体的三维智能装载方法，其特征在于：可嵌套管径间距设为5CM。

4.根据权利要求1所述的一种用于管状物体的三维智能装载方法，其特征在于：圆柱体体积为H×Pi×(D/2)^2设置，长方体体积为H×D^2设置。

5.根据权利要求4所述的一种用于管状物体的三维智能装载方法，其特征在于：圆柱体体积：长方体体积设置为Pi：4。