一种电线电缆自动布局方法及装置制造方法及图纸

本申请公开一种电线电缆自动布局方法及装置。所述方法包括：输入结构件模型以及电气连接关系；基于随机路径图算法，在结构件模型中构建路径网络；针对所述路径网络，基于遗传算法进行分支结构的设计，得到分支点及端子的位置；根据分支点和端子的位置，设计电线电缆各分支的离散点组成的中心曲线并进行曲线拟合；输出电线电缆的布局结果。所述装置，包括：输入模块、点的网络构建模块、分支结构设计模块、中心曲线模块、输出模块。本申请解决相关技术中，未考虑电线电缆在工程应用中的限制条件以及不能完全处理分支电线电缆的布局设计的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电线电缆自动布局方法及装置
本申请涉及电线电缆布局设计
，具体而言，涉及一种电线电缆自动布局方法及装置。
技术介绍
电线电缆在机电产品中作为传输电气能量及电子信号的介质，在复杂机电产品中被大量使用。因此，电线电缆的质量对机电产品的运行有着巨大的影响。电线电缆的质量与多种因素相关，其中电线电缆的布局对电线电缆的运行状态有直接影响。现如今，电线电缆的布局设计基本依靠人工经验，需要消耗大量的人力物力并且花费大量的时间。目前，为了减少电线电缆布局设计的人工工作量，国内外均进行了大量电线电缆自动布局设计的方法研究。一方面，通过优化布线流程以及快速定义电线电缆的逻辑关系提高布局设计的效率；另一方面，将电线电缆的布局设计看作运动路径搜索问题，期望用计算机自动计算电线电缆的布局结果。国外方面，1996年，Conru就对分支电线电缆的结构和通道设计方法进行了理论层面研究，该研究并为考虑布局设计的工程约束以及电线电缆与机械零件之间的干涉。2007年，Kabul等提出了一种基于随机路径图算法的电线电缆路径搜索的算法，并使用自适应前向动力学方法来获得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电线电缆自动布局方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤S1：输入结构件模型以及电气连接关系；/n步骤S2：基于随机路径图算法，根据无干涉约束以及贴壁约束，在结构件模型中构建路径网络；/n步骤S3：针对所述路径网络，基于遗传算法对分支结构进行分析，得到分支点及端子的位置；/n步骤S4：根据分支点和端子的位置，将电线电缆各分支的离散点组成中心曲线并进行曲线拟合；/n步骤S5：输出电线电缆的布局结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种电线电缆自动布局方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：输入结构件模型以及电气连接关系；
步骤S2：基于随机路径图算法，根据无干涉约束以及贴壁约束，在结构件模型中构建路径网络；
步骤S3：针对所述路径网络，基于遗传算法对分支结构进行分析，得到分支点及端子的位置；
步骤S4：根据分支点和端子的位置，将电线电缆各分支的离散点组成中心曲线并进行曲线拟合；
步骤S5：输出电线电缆的布局结果。


2.如权利要求1所述的电线电缆自动布局方法，其特征在于，基于所述随机路径图算法，根据无干涉约束以及贴壁约束，在结构件模型中构建点的网络，步骤如下：
步骤S101：初始化路径图R＝(N,E)，其中，N为路径图中的点、E指路径图中两个点相连的边、i为迭代次数、K为终止循环数；
步骤S102：通过随机采样得到一个随机点qnew；
步骤S103：对所述随机点qnew进行干涉检查；
步骤S104：若干涉，则迭代次数i加1，进入下一循环，转到步骤S102，若不干涉则继续步骤S105；
步骤S105：将所述随机点qnew加入N中，找到N中与所述随机点qnew间距离小于设定第一步长ρ的点集，对于所述点集中每个点qnear与qnew进行连接；
步骤S106：判断是否连接成功；
步骤S107：若连接成功，则将边qnew-qnear加入E中，转到步骤S108，若连接不成功，转到步骤S102；
步骤S108：判断达到最大迭代次数；
步骤S109：若达到最大迭代次数，输出路径网络；若未达到最大迭代次数，返回至步骤S102。


3.如权利要求2所述的电线电缆自动布局方法，其特征在于，在步骤S102中，所述随机采样采用基于障碍物的均匀采样策略，流程如下：
步骤S201：初始化采样点的集合P、最大循环次数n、采样过程中使用的线段长度l、第二步长Δt；
步骤S202：随机采样获得一个采样点pt，记录循环次数；
步骤S203：生成一个随机的方向并沿着方向以所述采样点pt为起点扩展出一条长度为l的线段s；
步骤S204：在所述线段s上每隔l/Δt的长度创建一个点，将不发生干涉的点保存至采样点的集合P中；
步骤S205：判断是否到达最大循环次数；
步骤S206：若到达最大循环次数，则输出采样点的集合P，将采样点的集合P加入至路径图R中，从集合P中随机采样，能够得到随机点qnew；若没有到达最大循环次数，则循环次数加1，返回步骤S202，重新进行随机采样。


4.如权利要求1所述的电线电缆自动布局方法，其特征在于，所述基于遗传算法进行分支结构的设计，流程如下：
步骤S301：对分支电缆进行编码；
步骤S302：种群初始化；
步骤S303：计算变异概率pm以及交叉概率pc；
步骤S304：进行变异操作；
步骤S305：进行交叉操作；
步骤S306：进行选择操作；
步骤S307：判断是否达到终止条件；
步骤S308：若达到终止条件，则输出分支结构；若没有达到终止条件，则转到S302。


5.如权利要求4所述的电线电缆自动布局方法，其特征在于，所述种群初始化，流程如下：
步骤S401：在端点组成的边界内随机生成N个分支点；
步骤S402：按照距离远近，为每个分支点寻找端点：除了第一个分支点和最后一个分支点，其他每个分支点都寻找最近的一个端点；而第一个分支点和最后一个分支点需寻找到距离最近的两个端点；
步骤S403：按照公式进行所述分支点的聚集，其中N是指分支点的数量；
步骤S404：按照坐标大小顺序，将所有分支点划分成K个点集，每个点集中包含[N/K]个分支点；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：马彬，赵瑛峰，马江涛，武林林，
申请(专利权)人：成都蓉软科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51