[发明专利]一种基于机械自由度的机械模型包装方法

摘要

本发明公开了一种基于机械自由度的机械模型包装方法,该方法可以对机械模型进行少量的拆分并获取一个满足目标空间利用率的包装方式。该方法主要分为如三个步骤：1)根据机械关节进行构建搜索树，搜索树中的每个节点表示一种拆分方案；2)对每种拆分方案，将拆分得到的构件组进行优化体积；3)将优化后的构件组进行包装。本发明首次提出了基于机械关节自由度优化机械模型包装方法，通过优化运动关节参数使拆分后的构件组体积最小，在包装时空间利用率最高，该方法在拆分方案和计算效率上都优于现有方法。

主权项

1.一种基于机械自由度的机械模型包装方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)输入机械装配信息和目标包装空间利用率，装配信息包含机械构件几何信息和构件之间的关节连接信息，空间利用率为机械构件体积之和与包装体积的比值；(2)定义机械构件用pi表示，机械构件的集合用P表示，P＝{pi|i∈[1,n]}，其中n表示机械模型中构件个数；定义机械关节用ci表示，关节集合用C表示，C＝{ci|i∈[1,m]}，其中m表示机械模型中关节个数；(3)根据步骤(2)中的关节集合C建立搜索树，搜索树中每个节点代表一种拆分方式；(4)采用深度优化遍历搜索树中的每个节点；(5)定义group为单个构件的集合或多个具有关节连接的构件的集合，用g表示；(6)根据步骤(4)遍历到节点处，根据节点表示的拆分方式将机械模型拆分成多个group；定义拆分成的group集合用G表示，G＝{gi|i∈[1，k]},其中k表示group个数；(7)对步骤(6)集合G中的每个元素gi进行体积优化；(8)对步骤(7)中体积优化后的集合G用包装算法进行包装，并计算包装后的空间利用率；(9)如果空间利用率大于目标空间利用率，则继续深度遍历子节点，否则，返回父节点访问其他分支；(10)遍历结束后，返回满足目标空间利用率的最少拆分方式Gmin。