使用耦接约束的模拟制造技术

用于模型模拟的方法及相应系统（100）和计算机可读介质（126）。一种方法包括接收（505）模拟模型（300），该模拟模型包括通过耦接件（314）连接到至少一个从属接头（318）的至少一个主接头（312），该主接头具有刚性体主附件（308），并且该从属接头具有刚性体从属附件（302）。该方法包括识别（510）主附件的主轴（320）和从属附件的从属轴（322）。该方法包括做出关于主轴或从属轴是否具有马达（316）的马达确定（520）并做出交叉底座确定（525）。本方法包括做出其主体要基于马达确定和交叉基础确定进行约束的约束确定（530），根据约束确定来存储约束（535），并且根据约束确定来执行模拟模型（540）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开一般地针对计算机辅助设计、可视化以及制造系统、产品生命周期管理（“PLM”）系统以及类似系统，其管理用于产品及其它项目的数据（共同地称为“CAD系统”）。
技术介绍
CAD系统使得能够实现产品可视化和模拟。改进的系统是值得期望的。
技术实现思路
各种公开实施例包括用于模型模拟的方法及相应系统和计算机可读介质。一种方法包括在数据处理系统中接收模拟模型，该模拟模型包括通过耦接件连接到至少一个从属接头的至少一个主接头，该主接头具有刚性体主附件，并且该从属接头具有刚性体从属附件。该方法包括基于耦接件来识别主附件的主轴和从属附件的从属轴。该方法包括做出关于主轴是否具有马达或从属轴是否具有马达的马达确定，并且做出对应于主附件和从属附件的交叉底座确定。本方法包括做出其主体要基于马达确定和交叉底座确定进行约束的约束确定，根据约束确定来存储约束，并且根据约束确定来执行模拟模型。前文已经相当宽泛地概述了本公开的特征和技术优点，使得本领域的技术人员可更好地理解随后的详细描述。下面将描述形成权利要求的主题的本公开的附加特征和优点。本领域的技术人员将认识到其可以很容易地使用公开的概念和特定实施例作为用于修改或设计用于执行本公开的相同目的的其它结构的基础。本领域的技术人员还将认识到此类等价构造在其最宽泛形式中并不脱离本公开的精神和范围。在进行以下具体实施方式之前，陈述遍及本专利文献使用的某些单词或短语的定义可能是有利的：术语“包括”和“包含”以及其派生词意指在没有限制的情况下的包括；术语“或”是包括性的，意指和/或；短语“与...相关联”和“与之相关联”以及其派生词可意指将包括、被包括在内、与...互连、包含、被包含在内、连接到或与...相连、耦接到或与...耦接、可与...通信、与...合作、交错、并列、接近于、绑定至或与...绑定、具有、具有...的性质等；并且术语“控制器”意指控制至少一个操作的任何设备、系统或其部分，无论此类设备是用硬件、固件、软件还是其中的至少两个的某种组合实现的。应注意的是与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式或分布式的，无论是本地还是远程地。遍及本专利文献提供了用于某些单词和短语的定义，并且本领域的技术人员将理解的是此类定义在许多（如果不是大多数的话）情况下应用于此类定义单词和短语的在先以及未来使用。虽然某些术语可包括各种各样的实施例，但所附权利要求可使这些术语明确地局限于特定实施例。附图说明为了更全面地理解本公开及其优点，现在对结合附图进行的以下描述进行参考，其中，相同的数字指定相同对象，并且在所述附图中：图1描绘了其中可以实现实施例的数据处理系统的框图；图2和3图示出根据公开实施例的耦接约束的示例；图4A-4E图示出根据公开实施例的耦接约束接头和刚性主体的某些可能配置的示例；图5描绘了根据公开实施例的过程的流程图；图6图示出根据公开实施例的其中共享对象被锁定到背景的耦接件的示例；图7图示出其中末端对象被夹紧到背景的耦接件的示例；以及图8图示出根据公开实施例的链轮与杆齿轮之间的不同的移动可能性。具体实施方式下面讨论的图1至8以及用来在本专利文献中描述本公开的原理的各种实施例仅仅是以举例说明的方式且不应以任何方式理解成限制本公开的范围。本领域的技术人员将理解的是可在任何适当布置的设备中实现本公开的原理。将参考示例性非限制性实施例来描述本申请的许多创新教导。公开实施例包括用于准确地且高效地模拟移动零件之间的耦接约束的系统和方法，包括在齿轮和凸轮约束中允许反射运动和固定轴控制。运动轴是工业机器的关键方面。这些自由度确定对象在其被操作时如何相对于彼此移动。在过去运动轴之间的关系是使用诸如齿轮或凸轮之类的物理耦接构造的。物理齿轮和凸轮在现代仍被使用，还有电气等价物，其使用软件或其它电子影响来引起轴相对于彼此进行有目的的移动。在模拟中，可以用算法和数学对象来表示机器并求解以确定各种零件随时间推移的预期运动。在3D刚性体模拟中，将移动的物理元件表示为刚性体对象，并且对象之间的关系约束其模拟运动，使得其以与物理设备将工作的方式类似的方式运转。使用各种约束来表示不同种类的物理附接，诸如旋转铰链接头、线性滑动接头、球接头等。这些允许在关键方向上移动的自由度并限制在其它方向上的移动。旋转接头例如允许两个刚性体之间的在单个圆形方向上的移动，但是约束所有其它移动，诸如从一边到另一边的移动或远离旋转轴倾斜（tips away from the rotary axis）的旋转。存在用于表示这些系统内的模拟的多种模拟系统和手段。本文中的公开包括但不限于四种模拟对象：刚性体、接头、耦接件和马达。所述刚性体表示模拟中的移动实体。其可以具有针对位置、取向、速度、质量及其它属性的性质。接头被定义为两个刚性体之间的限制其运动的连接。旋转接头限制运动，使得在两个对象之间只能发生旋转；线性接头限制运动，使得只能发生线性维度的运动。针对旋转和线性接头两者，定义用于运动轴的矢量方向以及提供刚性体之间的距离测量的当前位置。耦接件被定义为两个轴接头之间的关系，使得两个接头上的移动被控制，使得其位置始终通过某个函数而相关。在齿轮耦接件中，位置作为比而相关，针对凸轮耦接件，位置可以通过连续函数相关。最后，使用马达来产生一个或多个刚性体上的移动。马达被应用于单个轴接头，并且将在关联主体上施加扭矩以创建速度或位置的变化。模拟系统也可以定义具有不同布置和性质的其它类型的对象，并且将可能以不同的方式定义这些常见对象。公开的技术还可以应用于这些系统中的具有与所述对象类似功能的对象。公开实施例包括允许刚性体模拟中的被约束轴的更准确且稳定的求解的系统和方法。在齿轮或凸轮约束中，实现在一维轴上移动的两对刚性体之间的函数关系。由于涉及到四个主体，所以可以使用调整来使用四个主体中的仅两个对该约束求解。公开实施例描述了可以如何选择主体和可以用来执行模拟的关系表达式。图1描绘了其中可以将实施例实现为例如特别地被用软件或其它方式配置成执行如本文所述的过程的CAD系统且特别是作为如本文所述的多个互连和通信系统中的每一个的数据处理系统的框图。所描绘的数据处理系统包括被连接到又被连接到本地系统总线106的二级高速缓存器/桥接器104的处理器102。本地系统总线106可以是例如外部设备互连（PCI）架构总线。在所描绘的示例中被连接到本地系统总线的还有主存储器108和图形适配器110。图形适配器110可被连接到显示器111。还可将量其它外围设备（诸如局域网（LAN）/广域网/无线（例如WiFi）适配器112）连接到本地系统总线106。扩展总线接口114将本地系统总线106连接到输入/输出（I/O）总线116。I/O总线116被连接到键盘/鼠标适配器118、磁盘控制器120以及I/O适配器122。磁盘控制器120可以被连接到储存器126，其可以是任何适当的机器可用或机器可读存储介质，包括但不限于非易失性硬编码类型的介质，诸如只读存储器（ROM）或电可擦可编程只读存储器（EEPROM）、磁带存储器以及用户可记录型介质，诸如软盘、硬盘驱动器和致密盘只读存储器（CD-ROM）或数字多功能磁盘（DVD）以及其他已知的光、电或磁存储设备。在所示的示例中被连接到I\本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于模型模拟的方法，该方法由数据处理系统（100）执行，并且包括：在数据处理系统中接收（505）模拟模型（300），该模拟模型包括通过耦接件（314）连接到至少一个从属接头（318）的至少一个主接头（312），该主接头具有刚性体主附件（308），并且该从属接头具有刚性体从属附件（302）；基于所述耦接件来识别（510）主附件的主轴（320）和从属附件的从属轴（322）；做出关于主轴是否具有马达（316）或从属轴是否具有马达的马达确定（520）；做出对应于主附件和从属附件的交叉底座确定（525）；基于马达确定和交叉底座确定来做出要约束哪些主体的约束确定（530）；根据约束确定来存储（535）约束；以及根据约束确定来执行（540）模拟模型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.03 US 14/1707531.一种用于模型模拟的方法，该方法由数据处理系统（100）执行，并且包括：在数据处理系统中接收（505）模拟模型（300），该模拟模型包括通过耦接件（314）连接到至少一个从属接头（318）的至少一个主接头（312），该主接头具有刚性体主附件（308），并且该从属接头具有刚性体从属附件（302）；基于所述耦接件来识别（510）主附件的主轴（320）和从属附件的从属轴（322）；做出关于主轴是否具有马达（316）或从属轴是否具有马达的马达确定（520）；做出对应于主附件和从属附件的交叉底座确定（525）；基于马达确定和交叉底座确定来做出要约束哪些主体的约束确定（530）；根据约束确定来存储（535）约束；以及根据约束确定来执行（540）模拟模型。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据处理系统还通过确定主附件是否是NULL、从属附件是否是NULL、主附件和从属附件是否相同或者主轴和从属轴两者是否都具有马达来确定是否可以模拟耦接件。3.根据权利要求1所述的方法，其中，做出交叉底座确定包括确定从属附件（428）是否是主接头的底座，并确定主附件是否是从属接头的底座。4.根据权利要求1所述的方法，其中，执行模拟模型是基于主轴的轴类型和从属轴的轴类型。5.根据权利要求1所述的方法，其中，当主轴和从属轴两者都不具有马达时，根据马达确定，然后约束确定是主附件和从属附件两者被约束。6.根据权利要求1所述的方法，其中，当主轴具有马达且从属轴不具有马达时，根据马达确定，则当从属附件是主接头的底座时，则约束确定是从属附件被约束到背景且主附件未被约束。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据处理系统还确定主轴和从属轴的轴类型，并且当主轴和从属轴是线性轴时，则系统还存储以下约束：其中，A1是表示主轴的矢量，A2是表示从属轴的矢量，v1表示主附件的线速度，v2表示从属附件的线速度，并且c表示修正因数。8.一种数据处理系统（100），包括：处理器（102）；以及可访问的存储器（108），所述数据处理系统特别地被配置成在数据处理系统中接收（505）模拟模型（300），该模拟模型包括通过耦接件（314）连接到至少一个从属接头（318）的至少一个主接头（312），该主接头具有刚性体主附件（308），并且该从属接头具有刚性体从属附件（302）；基于所述耦接件来识别（510）主附件的主轴（320）和从属附件的从属轴（322）；做出关于主轴是否具有马达（316）或从属轴是否具有马达的马达确定（520）；做出对应于主附件和从属附件的交叉底座确定（525）；基于马达确定和交叉底座确定来做出要约束哪些主体的约束确定（530）；根据约束确定来存储（535）约束；以及根据约束确定来执行（540）模拟模型。9.根据权利要求8所述的数据处理系统，其中，所述数据处理系统还通过确定主附件是否是NULL、从属附件是否是NULL、主附件和从属附件是否相同或者主轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：RG麦克丹尼尔，
申请(专利权)人：西门子产品生命周期管理软件公司，
类型：发明
国别省市：美国;US