[发明专利]通过关联约束多轴仿真图形实现自动推算产品的结构数据

摘要

本发明涉及一种工业产品设计方法或算法，具体涉及通过关联、约束图实现自动推算产品在多轴空间的仿真结构数据，包括使用基于有向图的二维关联约束多轴仿真图形实现自动推算产品的结构数据，其针对过约束、几何完全定义状态判定和约束求解效率等问题，提出了基于约束图并利用自由度理论和约束冲突机制，通过反向约束方向来平衡约束，进而通过排序进行约束求解的算法。本方法以约束图为基础，通过平衡约束，进行过约束的判定，避免几何过定义导致的无解方程组；进行几何完全定义状态的判定，为设计工作提供依据，提高人机交互设计效率；通过求解队列算法，将复杂约束图进行分解，提高求解速度、效率，实现约束求解，解决复杂约束信息的管理问题。

主权项

1.基于关联约束多轴仿真图形自动推算产品结构数据的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：1)选择建立产品由顶点和约束边组成的约束图；顶点表示几何元素，顶点又可以分为前承顶点和传递顶点，约束的箭头指向的顶点称为该约束的传递顶点，约束的箭头起始的顶点称为该约束的前承顶点；约束边是用带箭头的有方向的边来表示，其可以分为前承约束和传递约束，指向顶点的约束边称为该顶点的前承约束，从该顶点起始的约束边称为该顶点的传递约束；2)根据任意选取约束图中的一个约束方向进行过约束判断；3)对构造的约束图进行约束平衡；4)根据调整约束平衡后的约束图进行约束求解排序；所述步骤3)中的约束平衡，其具体的约束平衡方法步骤如下：(31)首先找到过定义顶点；(32)在过定义顶点的前承约束中挑选一个约束进行反向，要求反向后过定义顶点不再是过定义顶点，反向约束后进入步骤(33)，若没有合适的前承约束可以反向，则分以下两种情况：(321)若过定义顶点是因为反向约束导致的过定义顶点，那么恢复约束的方向，重新选择一个合适的前承约束方向，进行步骤(32)；(322)若过定义顶点是最初的那个过定义顶点，则该约束图存在过约束，约束平衡失败；(33)被反向的约束传递顶点，若传递顶点不是过定义的顶点，则约束平衡成功，即约束图调整成功，约束图不存在过约束；若传递顶点是过定义顶点，将传递顶点当成过定义顶点，继续进行步骤(32)。