申请/专利权人：无锡信捷电气股份有限公司

申请日：2022-03-04

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN114625025B

主分类号：G05B17/02

分类号：G05B17/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.08.19#实质审查的生效;2022.06.14#公开

摘要：本发明涉及自动化控制技术领域，具体是一种弯管加工干涉检测的仿真方法，碰撞检测逻辑采用逻辑判断筛选，首先调用算法复杂度低的包围盒筛选掉大部分不碰撞的部件，最后调用的才是耗时较大的三角剖分，极大的提高碰撞检测速度。本方案将碰撞检测算法分成三个筛选条件，每层筛选条件的算法计算量逐层递加，可有效提高检测算法的速度。

主权项：1.一种弯管加工干涉检测的仿真方法，其特征在于，包括：1机床按设定好的NC程序对管件进行加工运动，所述加工运动包括至少1个运动结束点，每个所述运动结束点按步骤2操作；2遍历所述机床的部件并建立机床部件包围盒，对所述管件建立管件包围盒；判断所述机床部件包围盒与所述管件包围盒是否发生干涉；若发生干涉，则继续步骤3；若没有发生干涉，则返回步骤1继续下一个运动结束点的检测；3分别将所述管件和所述机床的部件拆分成多个拓扑表面，得管件拓扑表面和机床部件拓扑表面，对所述管件拓扑表面建立包围盒的管件拓扑表面包围盒，对所述机床部件拓扑表面建立包围盒得机床部件拓扑表面包围盒；4遍历步骤3中所述管件拓扑表面和所述机床部件拓扑表面，判断所述管件拓扑表面包围盒与所述机床部件拓扑表面包围盒是否发生干涉；若发生干涉，则继续步骤5；若没有发生干涉，则返回步骤3；5对所述管件拓扑表面和所述机床部件拓扑表面进行三角剖分，对生成的三角形一一建立包围盒，若分属不同面的两个三角形的包围盒有重叠部分，则进行三角面片相交检测并判断三角面是否相交；若相交，则说明所述管件与所述机床发生碰撞，检测停止并返回步骤1；若不相交，则说明所述管件与所述机床未发生碰撞，返回步骤4继续；步骤5中所述三角面片相交检测具体为：1判断三角形所在的面和线段所在的直线是否平行；若是则退出，否则继续步骤2；2判断线段和三角形所在的面的交点是否在线段上，平面方程表示为：X*normal＝d1其中，X为平面上的点，normal为线段方向向量，d为原点到平面的距离，以p为起点，沿着pq方向的射线上的点的坐标表示为：M＝p+t*pq＝p-t*qp2假设M点为平面与pq所在的直线的交点、M点和a点均为在平面上的点，带入公式1中得：op-t*qp*normal＝oa*normal3其中，o为坐标系原点，p、q为线段的两个端点，a、b、c为三角形的三个顶点，normal为平面方程的中间向量，后续会约掉；op为点o到点p的方向向量，qp为点q到点p的方向向量，oa为点o到点a的方向向量，ob为点o到点b的方向向量，oc为点o到点c的方向向量，ap为点a到点p的方向向量，ac为点a到点c的方向向量，ab为点a到点b的方向向量；解得t为：t＝ap*normalqp*normal4判断t是否在0,1之间，若是继续步骤3，如果否返回false；3判断交点是否在三角形内部，三角形abc内的点M可用三角形得重心坐标系表示：M＝1-lamda2-lamda3*a+lamda2*b+lamda3*c5其中a、b、c为三角形的三个顶点坐标，令lamda2和lamda3都在0,1之间，那么表示M在三角形abc内部，把M用公式2带入得到：op-t*qp＝1-lamda2-lamda3*oa+lamda2*ob+lamda3*oc6整理得：lamda2*ab+lamda3*ac+t*qp＝ap7应用克莱姆法则以及混合积的运算法则可求解得：lamda2＝ac.dotqp.crossapqp.dotab.crossac8lamda3＝-ab.dotqp.crossapqp.dotab.crossac9其中，dot表示两向量的点积，cross表示两向量的叉积，lamda2和lamda3满足条件0lamda21,0lamda31,0lamda2+lamda3＝1，则两三角形相交。

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权利要求：

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