[发明专利]一种适用于产品设计的虚拟装配偏差分析方法

说明书

本发明提供一种适用于产品设计的虚拟装配偏差分析方法，应用于可穿戴产品领域，包括：对导入算法中的产品模型及参考模型进行干涉与间隙判别；对干涉集合和间隙集合进行模型筛选，包括将参考模型点与产品模型点不同时属于干涉集合或间隙集合的计算线段及其两端的点剔除；将与参考模型夹角≤40°的计算线段及其两端点剔除；根据筛选后的干涉集合和间隙集合进行偏差分析。计算线段反映了参考模型与产品模型的偏差情况，本方案设置更加严格的计算线段筛选方式，能够更准确代表测量模型与参考模型的偏差值，准确的计算出可穿戴产品数字模型及人体数字模型干涉间隙结果，从而准确通过偏差分析结果反应实际的佩戴情况，精准对可穿戴产品的形态进行改进。

技术领域

本发明涉及可穿戴产品领域，尤其涉及一种适用于产品设计的虚拟装配偏差分析方法。

背景技术

虚拟装配是在产品设计过程中，更好进行与装配有关的设计决策，在虚拟环境下对计算机数据模型进行装配关系分析的一项计算机辅助设计技术。通过以虚拟原型为中心的虚拟装配，计算静态干涉与静态间隙，可实现产品外形，功能和性能的模拟，为产品的优化设计提供了可视化手段。

现有虚拟装配与偏差分析计算，通常是基于CATIA V5R21软件实现，该软件需要定义参考模型(面)和产品模型(面)，可自定义投影方式是否与产品模型(面)正交，或通过拾取平面或直线的方式来定义投影方向。同时，可以设置可视化参数，选择以点、线、或面的方式呈现偏差分析效果。此外，可以设置点云过滤器，干涉间隙临界值定义，及数据呈现方式(科学计数，小数计数与自动计数三种呈现方式)。完成定义后，即可进行偏差分析计算。

由于现有偏差分析算法适用于大部分机械结构的偏差分析计算，一般参考模型与产品模型的偏差较小，形态结构较为一致，一般不存在较为显著的模型穿插。但是对于接触人体的产品设计而言，人体形态及物理结构的复杂性，导致现有计算机辅助软件中的偏差分析算法无法计算出准确的可穿戴产品数字模型及人体数字模型干涉间隙结果，因此，无法准确通过偏差分析结果反应实际的佩戴情况，无法精准对可穿戴产品的形态进行改进。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种适用于产品设计的虚拟装配偏差分析方法。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种适用于产品设计的虚拟装配偏差分析方法，包括：将参考模型和产品模型的点云模型导入算法中，并删除参考模型与产品模型的重复点云；基于参考模型与产品模型点云模型，生成参考模型与产品模型的多边形模型、三角面向量数据和计算线段；根据所述三角面向量数据和所述计算线段，对产品模型及参考模型进行干涉与间隙判别，得到干涉集合和间隙集合；根据所述计算线段和所述多边形模型，对所述干涉集合和所述间隙集合进行模型筛选，所述对所述干涉集合和所述间隙集合进行模型筛选包括：判断所述计算线段两端点的参考模型点与产品模型点是否同时属于干涉集合或间隙集合；如果所述计算线段两端点的参考模型点与产品模型点不同时属于干涉集合或间隙集合，则将对应的计算线段及所述计算线段两端的点从所述干涉集合或所述间隙集合中剔除；判断所述计算线段是否与参考模型夹角大于40°，如果所述计算线段与参考模型夹角小于或者等于40°，则将所述计算线段及所述计算线段两端的点从所述干涉集合或所述间隙集合中剔除；根据筛选后的干涉集合和间隙集合进行偏差分析。

优选的，所述基于参考模型与产品模型点云模型，生成参考模型与产品模型的多边形模型、三角面向量数据和计算线段包括：

基于参考模型与产品模型点云模型，生成参考模型的多边形模型，所述多边形模型包括点数据、三角面数据、多边形数据和三角面向量数据；

从产品模型中的点向参考模型三角面做法向量，得到第一向量，从参考模型中的点向产品模型三角面引向量，得到第二向量；

计算产品模型中点与参考模型三角面的距离，得到计算线段。

优选的，所述根据所述三角面向量数据和所述计算线段，对产品模型及参考模型进行干涉与间隙判别，得到干涉集合和间隙集合包括：