[发明专利]一种用于不同绕线层间的3D绕线方法及系统

权利要求书

1.一种用于不同绕线层间的3D绕线方法，其特征在于，

具体包括下述步骤：

步骤(1)：初始化绕线信息；

获取信息包括待绕线网络、绕线平面、元器件和障碍物的信息；其中，所述待绕线网络中包括两个待绕线元器件的信息；所述绕线平面有N个，N为大于0的自然数，N个绕线平面相互平行；预设每个绕线平面的绕线宽度和绕线间隔：设第i个绕线平面的绕线宽度为W_i，绕线间隔为S_i，i∈(1，2，…，N-1，N)；取一个待绕线网络进行后续步骤处理；

步骤(2)：创建绕线轨迹和节点；

分别在每个绕线平面的绕线区域中创建绕线轨迹，包括水平绕线轨迹和垂直绕线轨迹，且在每个绕线平面中，水平绕线轨迹和垂直绕线轨迹的交点为节点；

所有绕线平面中的节点形成3D的节点矩阵，并设定邻接节点：在同一绕线平面中水平或垂直方向上相邻的节点，或者沿着垂直于绕线平面方向上相邻绕线平面中的节点；

步骤(3)：布线；

获取待绕线网络的起始引脚和目的引脚，确定起始节点和目的节点，利用碰撞检测探索从起始节点到目的节点的路径；所述碰撞检测是指对于探索到的满足距离条件的节点，根据该节点及其邻接节点的位置信息，来判断该节点是否能够绕线；所述距离条件是指：设该节点在第i个绕线平面中，则该节点与第i个绕线平面中的当前探索的布线路径中已确定的路径节点的距离，大于预设的阈值K_i；K_i是第i个绕线平面预设的阈值，i∈(1，2，…，N-1，N)；

若该待绕线网络的布线探索成功，进行绕线以生成绕线拓扑结构，即该待绕线网络成功绕线；否则，该待绕线网络绕线失败；

步骤(4)：绕线结束判断；

判断是否还有未处理的待绕线网络，若有，则取一个待绕线网络并至步骤(2)执行，否则完成绕线，获得绕线结果。

2.根据权利要求1所述的一种用于不同绕线层间的3D绕线方法，其特征在于，所述步骤(2)中，在每个绕线平面中，分别根据绕线区域、元器件、待绕线引脚、障碍物和绕线拓扑结构创建绕线轨迹，包括水平绕线轨迹和垂直绕线轨迹，能形成大小不同的稀疏网格；预设每个绕线平面的绕线宽度和绕线间隔：设第i个绕线平面的绕线宽度为W_i，绕线间隔为S_i，i∈(1，2，…，N-1，N)；绕线轨迹创建方式具体如下：

对每个绕线平面中的绕线区域创建绕线轨迹：绕线区域至少包括若干条水平的绕线轨迹和若干条垂直的绕线轨迹，绕线区域为矩形的区域，设绕线区域边缘的左下角坐标和右上角坐标分别为(llx,lly)和(urx,ury)，设垂直绕线轨迹的横坐标分别为px_1i,px_2i，水平绕线轨迹的纵坐标分别为py_1i,py_2i，i∈(1，2，…，N-1，N)，则满足：

px_1i＝llx+W_i/2

px_2i＝urx-W_i/2

py_1i＝lly+W_i/2

py_2i＝ury-W_i/2

对每个绕线平面中的元器件或障碍物创建绕线轨迹：首先获取能够包含该元器件或障碍物的最小矩形，设该矩形的左下角坐标和右上角坐标分别为(llx,lly)和(urx,ury)，每个元器件或障碍物至少包括若干条水平的绕线轨迹和若干条垂直的绕线轨迹，设垂直绕线轨迹的横坐标分别为px₁,px₂,px_3i,px_4i,px_5i,px_6i，水平绕线轨迹的纵坐标分别为py₁,py₂,py_3i,py_4i,py_5i,py_6i，i∈(1，2，…，N-1，N)，则满足：

px_3i＝llx-W_i-S_i

px_4i＝llx-S_i

px₁＝llx

px₂＝urx

px_5i＝urx+S_i

px_6i＝urx+W_i+S_i

py_3i＝lly-W_i-S_i

py_4i＝lly-S_i

py₁＝lly

py₂＝ury

py_5i＝ury+S_i

py_6i＝ury+W_i+S_i

对第i个绕线平面中的引脚创建绕线轨迹：引脚至少包括3条绕线轨迹，引脚为矩形的引脚，根据引脚不同的引出方向分别进行创建：

若引脚的引出方向为水平方向，设引脚的下上边缘的纵坐标分别为py₁,py₂，3条绕线轨迹都是水平的绕线轨迹且纵坐标分别为Y₁,Y₂,Y₃，则满足：

Y₁＝py₁-W_i/2-S_i

Y₂＝(py₁+py₂)/2

Y₃＝py₂+W_i/2+S_i

若引脚的引出方向为垂直方向，设引脚的左右边缘的横坐标分别为px₁,px₂，3条绕线轨迹都是垂直的绕线轨迹且横坐标分别为X₁,X₂,X₃，则满足：

X₁＝px₁-W_i/2-S_i

X₂＝(px₁+px₂)/2

X₃＝px2+W_i/2+S_i

对第i个绕线平面中的绕线拓扑结构创建绕线轨迹：先将绕线拓扑结构分割为若干个矩形拓扑结构，包括沿着水平方向的矩形拓扑结构和沿着垂直方向的矩形拓扑结构；每个分割后的矩形拓扑结构至少包括4条绕线轨迹，根据矩形拓扑结构不同的方向分别进行创建：

若矩形拓扑结构是沿着水平方向的拓扑结构，设该矩形拓扑结构下上边缘的纵坐标分别为sy₁,sy₂，4条绕线轨迹都是水平的绕线轨迹且纵坐标分别为Y₁,Y₂,Y₃,Y₄，则满足：

Y₁＝sy₁-W_i/2-S_i

Y₂＝sy₁

Y₃＝sy₂

Y₄＝sy₂+W_i/2+S_i

若矩形拓扑结构是沿着垂直方向的拓扑结构，设该矩形拓扑结构左右边缘的横坐标分别为sx₁,sx₂，4条绕线轨迹都是垂直的绕线轨迹且横坐标分别为X₁,X₂,X₃,X₄，则满足：

X₁＝sx₁-W_i/2-S_i

X₂＝sx₁

X₃＝sx₂

X₄＝sx₂+W_i/2+S_i。