[发明专利]带驱动约束的接触网腕臂定位装置三维建模方法及系统

说明书

本发明公开了一种带驱动约束的接触网腕臂定位装置三维建模方法及系统。该方法包括步骤：获取接触网定位装置的预先设计好保持不变的零部件尺寸参数和位置约束条件；获取接触网定位装置的动态变化的结构参数和位置约束条件；建立接触网腕臂定位装置的二维约束模型；对接触网定位装置的零部件进行建模，获得各个零部件模型；将零部件件模型嵌入到二维约束模型中，获得接触网腕臂定位装置模型。本发明获得的接触网腕臂定位模型能够达到自适应于动态变化参数，保证接触网腕臂对于站前专业的适应性。

技术领域

本发明属于电气化铁路技术领域，更具体地，涉及一种带驱动约束的接触网腕臂定位装置三维建模方法及系统。

背景技术

目前我国对于接触网腕臂BIM设计，大都是按照部颁标准《电气化铁路接触网零部件》(TB/T 2075—2010)，基于已有接触网安装图标准、电力金具手册、各线路接触网招标零件等资料，对接触网的固有零件进行预分类，并通过三维建模软件(如Revit、Inventor等)对零件进行3D建模，最后通过零散零件的组合拼接完成接触网整体腕臂定位结构的三维模型建立。这种建模方式实际使用后发现，接触网腕臂采取单一的零件组合建模方式难以满足当下BIM设计的精度要求。

现有技术的关键缺陷在于：(1)对于某一线路，其全线的接触网技术参数并非一致，单一的接触网腕臂模型无法反映真实接触网设备情况。(2)对于某一线路，接触网不同的立柱，其所处位置超高值、侧面限界值均不同，单一的接触网腕臂模型无法反映真实接触网设备情况。如从接触网专业自身出发，不同的拉出值、结构高度、导高等接触网技术参数均会影响接触网腕臂的模型构样，这是通过单一组合腕臂零部件无法模拟的。而对于其他专业而言，接触网立柱所处的位置超高值、侧面限界值等外部接口参数同样会影响接触网腕臂的模型构样，也是通过单一组合腕臂零部件无法模拟的。

为了提高接触网腕臂BIM设计的适应性、精确性，增强BIM设计对施工的指导意义，保障轨道交通的安全运行，都亟待需要对接触网展开深入研究一种适用于BIM设计的接触网腕臂定位装置的约束建模方法，达到模型能够自适应于接触网各技术参数与外部接口参数的效果，保证接触网腕臂BIM设计的精确性，同时也达到该模型能够指导施工预配腕臂的目的。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种带驱动约束的接触网腕臂定位装置三维建模方法及系统，获得的接触网腕臂定位模型能够达到自适应于动态变化参数，保证接触网腕臂对于站前专业的适应性。

为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种带驱动约束的接触网腕臂定位装置三维建模方法，包括步骤：

获取接触网定位装置的预先设计好保持不变的零部件尺寸参数和位置约束条件；

获取接触网定位装置的动态变化的结构参数和位置约束条件；

根据获取到的保持不变的零部件尺寸参数和位置约束条件、以及动态变化的结构参数和位置约束条件，建立接触网腕臂定位装置的二维约束模型；

对接触网定位装置的零部件进行建模，获得各个零部件模型；

将零部件件模型嵌入到二维约束模型中，获得接触网腕臂定位装置模型。

优选的，所述建立接触网腕臂定位装置的二维约束模型包括步骤：

根据获取到的保持不变的零部件尺寸参数和位置约束条件、以及动态变化的结构参数和位置约束条件，获得腕臂二维约束结构；

根据根据获取到的保持不变的零部件尺寸参数和位置约束条件、动态变化的结构参数和位置约束条件、以及腕臂二维约束结构，获得接触网腕臂定位装置的二维约束模型。

优选的，所述二维约束模型中包括各个零部件的铰接点，所述将零部件件模型嵌入到二维约束模型中包括步骤：按照各个零部件的铰接点将零部件件模型嵌入到二维约束模型中。