[发明专利]一种基于环境吸引域的轴孔装配方法及系统

权利要求书

1.一种基于环境吸引域的轴孔装配方法，用于对轴零件和孔零件进行装配，其特征在于，方法包括：

S1，根据所述轴零件和所述孔零件的姿态，确定所述轴零件在构型空间中的约束域，其中，所述约束域为构型空间中满足轴孔的物理约束的所有姿态的集合；

S2，判断该约束域或该约束域的邻域是否为凸，若是，则该约束域为环境吸引域，并进行步骤S3；

S3，将环境吸引域的最低点作为所述轴零件装配至所述孔零件时的目标姿态，根据该环境吸引域确定一目标函数，根据该目标函数求取所述轴零件从初始姿态到目标姿态的路径，根据该路径将所述轴零件装配至所述孔零件，

所述约束域Ω_p的表达式为：

其中，p_P为所述轴零件的姿态，x表示轴零件在x轴方向的坐标，y表示在y轴方向的坐标，z表示在z轴方向的坐标，θ_x表示绕x轴顺时针方向的转过的角度，θ_y表示绕y轴顺时针方向的转过的角度，θ_z表示绕z轴顺时针方向的转过的角度，表示6维空间，P∩H表示轴零件P与孔零件H的重叠区域。

2.根据权利要求1所述的基于环境吸引域的轴孔装配方法，其特征在于，所述目标函数u(t)的表达式为：

u(t)=K·eΩp,]]>

其中，t表示时间，为垂直于x₀点的切平面指向约束域或其邻域外侧的方向向量，x₀为约束域Ω_p或其邻域的最低点，K为系数。

3.根据权利要求2所述的基于环境吸引域的轴孔装配方法，其特征在于，所述步骤S3中，实现所述轴零件从初始姿态P₀到目标姿态P_e的路径：

P_k+1＝P_k+μ·u(t)，

其中，μ是一可调参数，k为大于等于0的正整数，当k到达数值N时，P_N收敛至P_e，根据求取出的轴零件姿态序列{P₀,P₁,…,P_N}，根据该序列将该轴零件的装配至所述孔零件。

4.根据权利要求3所述的基于环境吸引域的轴孔装配方法，其特征在于，还包括：

S4，若该约束域不为环境吸引域，则获取轴零件的姿态p_P在m维子空间下的投影

并得到m维子空间下中的约束域

若存在为凸或在某邻域内为凸，则该m维子空间中的约束域为环境吸引域，根据该环境吸引域确定一目标函数，用于实现所述轴零件从初始姿态到目标姿态的路径，根据该路径将所述轴零件装配至所述孔零件。