[发明专利]一种面向机电产品电缆敷设布局优化的空间离散化模型的建模方法

说明书

一种面向机电产品电缆敷设布局优化的空间离散化模型，其特征是所述的空间离散化模型是由一系列空间多面体组成。每个多面体单元具有与布线工艺相关的贴壁、温度及电磁强度信息，用于评估布线质量。利用多面体单元从属面信息，标记靠近机电零部件表面的单元，保证了电缆敷设时的安装和固定，利用多面体单元的当量温度信息和当量电磁强度信息，将电缆敷设时的工艺信息考虑其中，使得电缆的布局更加满足实际的工程需要。本发明的实施可提高电缆路径搜索算法的效率，并提高电缆布局设计中电缆工艺信息表达的准确性。

技术领域

本发明属于计算机辅助设计和计算机辅助制造技术领域，尤其是一种机电产品电缆敷设空间的表示技术和预处理方法，具体的说是一种机电产品电缆设计的布线空间表示及自动生成方法和自动化预处理方法的面向机电产品电缆敷设布局优化的空间离散化模型的建模方法。

背景技术

电缆在机电产品中起到传输电能、信号、实现电磁转换等作用，因此电缆布局设计是机电产品设计研发过程中的重要部分。随着计算机辅助设计技术的发展，电缆设计主要集中在人机交互式电缆设计与自动化电缆设计两类，自动化电缆设计研究主要集中在离散空间下，采用智能优化算法的电缆布局设计。

自动布线优化算法需要将物理的布线空间映射到抽象的模型空间，一般需要将布线环境离散化表示，机电产品电缆敷设布局优化的空间预处理问题逐渐成为研究热点，对电缆敷设布局优化的空间的研究不仅影响电缆设计的准确性，还较大程度上影响智能优化算法的求解效率。例如：基于MVG图解决管道布局设计问题(详见文献：Liu,Qiang.Arectilinear pipe routing algorithm:Manhattan visibility graph[J].International Journal of Computer Integrated Manufacturing,2015,29(2):1-10.)，相比于VG图，MVG图包含更少的节点，减少了点的冗余，提高了算法的求解效率。将二维Escape图扩展到三维空间中(详见文献： Liu Q,Wang C.A discrete particle swarmoptimization algorithm for rectilinear branch pipe routing[J].AssemblyAutomation,2011,31(4):363-368.)，用于机电产品离散空间建模，与均匀栅格化建模相比，去除了大量多余的点。基于Escape图基础上，进一步简化(详见文献：Qu Y,Jiang D,Yang Q.Branch pipe routing based on 3D connection graph and concurrent antcolony optimization algorithm[J].Journal of Intelligent Manufacturing,2016:1-11.)，简化了离散布线空间，极大提高了算法的求解效率，但离散布线空间的获取较为复杂，实现自动化比较困难。