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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种基于CAD引擎的自由曲面上测地线轨迹生成方法，属于轨迹规划领域；首先，将铺放模具的模型文件导入CAD软件，用鼠标拾取需进行铺放成型的自由曲面S；选取自由曲面S的中点作为初始点P1，计算该初始点对应的切向量然后，设定步长Len，从初始点P1开始逐点生成测地线轨迹；接着，将初始点对应的切向量取反向，重复逐点生成另一方向上的测地线轨迹点数组。最后，从正向轨迹点数组的最后一个轨迹点开始，依次倒向拼接，直至到达反向轨迹点数组的最后一个轨迹点，即为整条测地线轨迹。本发明规避的微分方程求解，更适配CAD引擎提供的接口，适用于铺丝轨迹生成软件的实现。

主权项：1.一种基于CAD引擎的自由曲面上测地线轨迹生成方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、将铺放纤维丝模具的模型文件导入CAD软件，用鼠标拾取需进行铺放成型的自由曲面S；步骤二、取自由曲面S的中点作为初始点P1，计算该初始点对应的切向量所述切向量的计算公式为：其中，θ为初始点P1处的轨迹方向与参考轴方向的夹角；和为中间变量；步骤三、设定步长Len，从初始点P1开始逐点生成测地线轨迹；针对第K点PK得到K+1点PK+1的步骤为：K初始值为1；步骤S301：将当前点PK沿其切向量平移一个步长Len，得到切向点P′K+1： 为当前点PK对应的切向向量；步骤S302：将切向点P′K+1向铺放曲面投影获得K+1点PK+1；步骤S303：判断点PK+1是否在自由曲面S边界范围内，如果是，则将点PK+1计入轨迹数组，进入步骤S304；否则，进入步骤307；步骤S304：调用类函数查询K+1点PK+1的面法向量步骤S305：根据法向量结合切向量计算K+1点的切向量 为中间变量，其计算公式为步骤S306：将K+1点PK+1沿其切向量平移一个步长Len，得到切向点并向铺放曲面投影得到下一点，返回步骤S303继续判断；步骤S307:当PK为边界范围内的点，下一点PK+1为边界范围外的点，通过二分法不断细分，最终得到边界上的点P边，将该点加入轨迹点数组，结束；步骤四、将初始点对应的切向量取反向，重复逐点生成另一方向上的测地线轨迹点数组；步骤五、从正向轨迹点数组的最后一个轨迹点开始，依次倒向拼接，直至到达反向轨迹点数组的最后一个轨迹点，即为整条测地线轨迹。

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