一种基于CATIA的仪表台头部碰撞区域生成方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及车辆技术领域，公开了一种基于CATIA的仪表台头部碰撞区域生成方法及装置，本发明专利技术通过基于CATIA创建的车辆模型，建立包含测量臂和球头的碰撞模型，并根据所述车辆模型中的仪表台结构，确定碰撞模型的碰撞模拟区域，从而减少碰撞模型模拟过程中的空行程，简化模拟步骤，提高模拟的效率，然后在设定的旋转规则下，有序获取仪表台上的碰撞点，并对碰撞点进行样条曲线拟合，从而确定仪表台头部碰撞区域，提升总布置人员在项目开发过程中的设计校核效率，且该方案可以有效的统一校核规则，避免人为操作下，校核规则不同，导致项目开发质量不同，且减小了人为校核失误情况的发生。生。生。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CATIA的仪表台头部碰撞区域生成方法及装置


[0001]本专利技术实施例涉及车辆
，具体涉及一种基于CATIA的仪表台头部碰撞区域生成方法及装置。

技术介绍

[0002]仪表台是汽车内饰的重要组成部分，承担了驾驶员与汽车交互的大部分功能，在车辆发生碰撞时，仪表台也需要起到对驾驶员及乘员的良好保护作用。在仪表台造型阶段，需要总布置工程师根据法规做出仪表台的头碰区域，并对仪表台在头碰区域内的圆角、硬度及溃缩空间等进行校核。
[0003]如图1所示，为确定仪表台头碰区域的头部碰撞器模型，由球头模型和测量臂组成，球头模型直径165mm，测量臂尺寸可以在736mm～840mm之间连续调节，将头部碰撞器模型放置在胯关节铰接点的铅锤位置，如图2所示，将头碰器尽可能的向前方180度范围内的各个铅锤面内旋转，测取所有仪表台上可能接触的点，连接成线，即可得到头碰区域。
[0004]这种方法需要制造实际的样品，以便于设置头部碰撞器模型进行头碰区域检测，但是，目前的车辆设计过程中，在项目前期开发时，为了提高项目开发进度，以及保证资源利用率，需要在开发的总布置设计阶段，验证车辆的仪表台设计是否满足要求，此时，并不适合制造车辆样品，即无法实施常规的头碰区域检测方法。

技术实现思路

[0005]目前在车型开发的总布置设计阶段，设计人员主要依靠三维建模进行总布置的设计、校核工作，对于仪表台头碰区域的制作，需要一步一步在CATIA中不断的旋转碰撞器模型，调节旋转角度，找到刚好与仪表台接触的点，这种方法的步骤繁杂，效率低下，且校核结果容易受设计人员对校核标准的理解不同而产生差异，不利于项目开发质量的把控，也不能满足紧张的项目周期需求。鉴于上述问题，本申请实施例提供一种基于CATIA的仪表台头部碰撞区域生成方法及装置，用于解决现有技术中存在的对车辆仪表台头碰区域确定过程中，确定步骤繁杂，效率低下的问题。
[0006]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种基于CATIA的仪表台头部碰撞区域生成方法，所述方法包括：
[0007]获取CATIA上创建的车辆模型，并在获取的车辆模型上创建包括测量臂和球头的碰撞模型；
[0008]以所述测量臂的旋转中心为原点O，在所述车辆模型上建立空间直角坐标系；
[0009]查找仪表台边界在空间直角坐标系X轴正方向的第一极值点和X轴负方向的第二极值点；以及，查找仪表台边界在空间直角坐标系Y轴正方向的第三极值点和负第四极值点；
[0010]根据第一极值点和第二极值点的坐标，确定测量臂在第一旋转方向的第一旋转起始角度；以及，根据第三极值点和第四极值点，确定测量臂在第二旋转方向的第二旋转起始
角度和第二旋转终止角度；
[0011]设定碰撞模型的在第一旋转方向的第一旋转步长，以及在第二旋转方向的第二旋转步长；并在第二旋转起始角度和第二旋转终止角度之间，以所述第二旋转步长为间隔，创建多个第一旋转方向的旋转平面；
[0012]在每一个第一旋转方向的旋转平面下，均执行以下步骤：以旋转中心为旋转点，以第一旋转步长为旋转角度增量，旋转所述碰撞模型，并记录所述碰撞模型的球头表面与仪表台的最小距离，若所述碰撞模型的球头表面与仪表台的最小距离满足预设区间，则将仪表台上对应的坐标点标记为碰撞点；
[0013]采用样条曲线连接获取的所有碰撞点，生成仪表台头部碰撞区域。
[0014]在一种可选的方式中，所述以旋转中心为旋转点，以第一旋转步长为旋转角度增量，旋转所述碰撞模型，并记录所述碰撞模型的球头表面与仪表台的最小距离，若所述碰撞模型的球头表面与仪表台的最小距离满足预设区间，则将仪表台上对应的坐标点标记为碰撞点的步骤，具体为：
[0015]以旋转中心为旋转点，以第一旋转步长为旋转角度增量，旋转所述碰撞模型，并记录所述碰撞模型的球头表面与仪表台的最小距离D1；
[0016]若所述最小距离D1大于第一阈值，则控制所述碰撞模型继续旋转第一旋转步长，直至所述最小距离DI等于0；
[0017]若所述最小距离DI等于0，则在上一旋转角度的基础上增加第三旋转步长，并再次记录所述碰撞模型的球头表面与仪表台的最小距离D2；
[0018]若所述最小距离D2不等于0且小于第一阈值，则将仪表台上对应的坐标点标记为碰撞点；
[0019]若所述最小距离D2大于第一阈值，则控制所述碰撞模型继续旋转第三旋转步长，直至所述最小距离D2等于0，或者直至所述最小距离D2大于0且小于或等于第一阈值，则将仪表台上对应的坐标点标记为碰撞点。
[0020]在一种可选的方式中，所述碰撞模型在第一旋转方向上还设置有第一旋转终止角度。
[0021]在一种可选的方式中，所述根据第一极值点和第二极值点的坐标，确定测量臂在第一旋转方向的第一旋转起始角度的步骤，具体为：
[0022]将第一极值点和第二极值点投影至空间直角坐标系的XOZ平面，生成第一极值点在XOZ平面内的第一投影坐标点，以及生成第二极值点在XOZ平面内的第二投影坐标点；
[0023]在XOZ平面内生成第一旋转起始点，所述第一旋转起始点的X轴坐标为第一投影坐标点的X轴坐标，所述第一旋转起始点的Z轴坐标为第二投影坐标点的Z轴坐标；
[0024]连接所述第一旋转起始点与旋转中心，并以第一连接线与Z轴之间的角度为第一旋转方向的第一旋转起始角度，所述第一连接线为连接所述第一旋转起始点与旋转中心的线段。
[0025]在一种可选的方式中，所述根据第一极值点和第二极值点的坐标，确定测量臂在第一旋转方向的第一旋转起始角度的步骤，具体为：
[0026]以第一极值点为基点，生成平行于Z轴的第一直线；以第二极值点为基点，生成平行于X轴的第二直线；
[0027]将第一直线和第二直线投影至空间直角坐标系的XOZ平面，生成第一直线在XOZ平面内的第一投影线，以及生成第二直线在XOZ平面内的第二投影线；
[0028]将第一投影线与第二投影线的交点与所述旋转中心连接，生成第二连接线，并以第二连接线与Z轴之间的角度为第一旋转方向的第一旋转起始角度。
[0029]在一种可选的方式中，所述根据第三极值点和第四极值点，确定测量臂在第二旋转方向的第二旋转起始角度和第二旋转终止角度的步骤，具体为：
[0030]连接第三极值点与旋转中心，生成第三连接线，连接第四极值点与旋转中心，生成第四连接线；
[0031]将第三连接线和第四连接线投影至空间直角坐标系的XOY平面，分别生成第三投影线和第四投影线；
[0032]将所述第三投影线与X轴的夹角作为第二旋转起始角度，将第四投影线与X轴的夹角作为第二旋转终止角度。
[0033]在一种可选的方式中，所述根据第三极值点和第四极值点，确定测量臂在第二旋转方向的第二旋转起始角度和第二旋转终止角度的步骤，具体为：
[0034]将三极值点和第四极值点投影至空间直角坐标系的XOY平面，分别生成第三投影坐标点和第四投影坐标点；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CATIA的仪表台头部碰撞区域生成方法，其特征在于，所述基于CATIA的仪表台头部碰撞区域生成方法应用于CATIA的开发平台，包括：获取CATIA上创建的车辆模型，并在获取的车辆模型上创建包括测量臂和球头的碰撞模型；以所述测量臂的旋转中心为原点O，在所述车辆模型上建立空间直角坐标系；查找仪表台边界在空间直角坐标系X轴正方向的第一极值点和X轴负方向的第二极值点；以及，查找仪表台边界在空间直角坐标系Y轴正方向的第三极值点和负第四极值点；根据第一极值点和第二极值点的坐标，确定测量臂在第一旋转方向的第一旋转起始角度；以及，根据第三极值点和第四极值点，确定测量臂在第二旋转方向的第二旋转起始角度和第二旋转终止角度；设定碰撞模型的在第一旋转方向的第一旋转步长，以及在第二旋转方向的第二旋转步长；并在第二旋转起始角度和第二旋转终止角度之间，以所述第二旋转步长为间隔，创建多个第一旋转方向的旋转平面；在每一个第一旋转方向的旋转平面下，均执行以下步骤：以旋转中心为旋转点，以第一旋转步长为旋转角度增量，旋转所述碰撞模型，并记录所述碰撞模型的球头表面与仪表台的最小距离，若所述碰撞模型的球头表面与仪表台的最小距离满足预设区间，则将仪表台上对应的坐标点标记为碰撞点；采用样条曲线连接获取的所有碰撞点，生成仪表台头部碰撞区域。2.根据权利要求1所述的基于CATIA的仪表台头部碰撞区域生成方法，其特征在于，所述以旋转中心为旋转点，以第一旋转步长为旋转角度增量，旋转所述碰撞模型，并记录所述碰撞模型的球头表面与仪表台的最小距离，若所述碰撞模型的球头表面与仪表台的最小距离满足预设区间，则将仪表台上对应的坐标点标记为碰撞点的步骤，具体为：以旋转中心为旋转点，以第一旋转步长为旋转角度增量，旋转所述碰撞模型，并记录所述碰撞模型的球头表面与仪表台的最小距离D1；若所述最小距离D1大于0且小于或等于第一阈值，则将仪表台上对应的坐标点标记为碰撞点；若所述最小距离D1大于第一阈值，则控制所述碰撞模型继续旋转第一旋转步长，直至所述最小距离DI等于0；若所述最小距离DI等于0，则在上一旋转角度的基础上增加第三旋转步长，并再次记录所述碰撞模型的球头表面与仪表台的最小距离D2；若所述最小距离D2不等于0且小于第一阈值，则将仪表台上对应的坐标点标记为碰撞点；若所述最小距离D2大于第一阈值，则控制所述碰撞模型继续旋转第三旋转步长，直至所述最小距离D2等于0，或者直至所述最小距离D2大于0且小于或等于第一阈值，则将仪表台上对应的坐标点标记为碰撞点。3.根据权利要求2所述的基于CATIA的仪表台头部碰撞区域生成方法，其特征在于，所述碰撞模型在第一旋转方向上还设置有第一旋转终止角度。4.根据权利要求1所述的基于CATIA的仪表台头部碰撞区域生成方法，其特征在于，所述根据第一极值点和第二极值点的坐标，确定测量臂在第一旋转方向的第一旋转起始角度
的步骤，具体为：将第一极值点和第二极值点投影至空间直角坐标系的XOZ平面，生成第一极值点在XOZ平面内的第一投影坐标点，以及生成第二极值点在XOZ平面内的第二投影坐标点；在XOZ平面内生成第一旋转起始点，所述第一旋转起始点的X轴坐标为第一投影坐标点的X轴坐标，所述第一旋转起始点的Z轴坐标为第二投影坐标点的Z轴坐标；连接所述第一旋转起始点与旋转中心，并以第一连接线与Z轴之间的角度为第一旋转方向的第一旋转起始角度，所述第一连接线为连接所述第一旋转起始点与旋转中心的线段。5.根据权利要求1所述的基于CATIA的仪表台头部碰撞区域生成方法，其特征在于，所述根据第一极值点和第二极值点的坐标，确定测量臂在第一旋转方向的第一旋转起始角度的步骤，具体为：以第一极值点为基点，生成平行于Z轴的第一直线；以第二极值点为基点，生成平...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄梧桐，
申请(专利权)人：阿维塔科技重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：