【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及自動化布線，特別是一種對線束軌跡進行自動分布的計算方法。
技術介紹
1、隨著人類對電能的廣泛使用，電氣系統的集成度也越來越高，線束在工業電氣、配電柜、汽車等行業被普遍使用。在一些復雜的布線場景中，電線的布置還是依靠人工在進行，而人工布線存在效率低、出錯率高等問題，因此實現電線的自動化布置是提高布線質量的良好方法。實現自動化的前提是需要提供布線準確的布線軌跡信息，但是就目前來說，很多電氣軟件只能提供最基本的布線軌跡，其軌跡存在一個缺陷：不同軌跡處在相同線線槽中的部分是重合的，直接利用這個布線信息進行布線是不符合空間分布的，而對于重合軌跡的處理在目前來說還是一片空白。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種對線束軌跡進行自動分布的計算方法，。
2、為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種對線束軌跡進行自動分布的計算方法，包括以下步驟：
3、步驟1：在導出eplan模型中的布線軌跡信息時，根據軌跡點是否在線槽中，將軌跡點分為兩類點，即軌跡點在線槽中的點與軌跡點不在線槽中的點，再進一步把不在線槽中的軌跡點根據在布線軌跡中的位置分為頭點和尾點，即將所有軌跡點分成三部分——頭點、骨架點即頭尾之外的所有點、尾點，并記錄每個點的序號；
4、步驟2：設計要制作的目標線束的截面形狀，并將其他軌跡與中心軌跡的截面的相對位置利用極坐標計算出來，即計算每條軌跡的截面的中心點到中心軌跡截面中心點的距離ρ以及連接這兩個點的線段與水平向右
5、步驟3：對骨架的起始點和終點進行偏移：對于頭點和尾點來說，將頭點和尾點進行上下的偏移，在前后左右四個方向上無須改變；按照截面信息，將其在上下方向上偏移得到如下結果；
6、步驟4：對頭點和尾點進行偏移：對于頭點和尾點來說，其分別與起始點和終點相連接；以線束中的某一條線為中心線，如果另外一條線的某一段的與中心線的相對位置確定，則從中心線看過去，整條線的相對位置都應該與那一段的相對位置相同；
7、步驟5：對軌跡中間點進行偏移：
8、步驟6：對于偏移之后得到的結果，進行交叉檢測，對存在交叉的情況進行改進。
9、在一較佳的實施例中，所述步驟3中，按照截面信息，根據式(1)將其在上下方向上偏移得到如下結果；
10、
11、其中，xi、yi以及zi分別代表首尾點偏移之后的橫、縱、豎坐標；
12、xi0、yi0以及zi0分別代表首尾點偏移之后的橫、縱、豎坐標；
13、ρi代表目標線與中心線之間的偏距；
14、αi代表目標線與中心線連線與水平方向之間的夾角。
15、在一較佳的實施例中，所述步驟4中，構造三個向量以確定目標線的起始點的后一個點的前后偏移方向，包括：由中心線骨架的起始點的后一個點指向中心線骨架的起點由中心線骨架起始點的后一個點指向起始點的后的第二點由中心線骨架的起始點的后一個點指向目標線的骨架起始點根據式(2)各自計算與與組成的夾角∠12和∠23，通過比較兩個夾角的大小來確定前后偏移的方向；偏移長度利用下式(3)計算；
16、
17、θ：兩向量之間的夾角；
18、分別代表兩個向量；
19、
20、l：目標線的目標點的偏移長度；
21、r1：中心線的半徑；
22、r2：目標線的半徑；
23、β：目標線拐點處兩段線所夾角.
24、在一較佳的實施例中，所述步驟4中，構造三個向量以確定目標線的尾點次點前后偏移方向，包括：——由中心線骨架的終點的前一個點指向中心線骨架的終點，——由中心線骨架的終點的前一個點指向中心線骨架的終點前的第二個點，——由中心線骨架的終點的前一個點指向目標線骨架的終點，之后各自計算與與組成的夾角，通過比較兩個夾角的大小來確定前后偏移的方向。
25、在一較佳的實施例中，步驟5中，利用羅德里格斯旋轉公式進行中間點的偏移涉及到三個物理量：旋轉軸、目標旋轉向量和旋轉角度：
26、對于目標線的中間點，需要在上下前后左右方向全部進行偏移，在上下方向的偏移應該與起點和終點保持一致；在前后左右的偏移，應該處在一個面p上，并在這個面上偏移一定的角度和長度，為了確定這個面的位置，取連續的三個點，分別由目標線的第二個點指向第一個和第三個點，計算出單位向量和向量分別根據式(4)和式(5)計算出與和向量的單位向量和外積的單位向量則由和向量所構成的平面就是目標平面p，再由和計算外積得到的就是旋轉軸；
27、
28、在一較佳的實施例中，步驟5中，求目標旋轉向量的長度：需要偏移的長度ρ與電線的粗細和拐角的角度βi大小相關，通過式(2)計算出和的夾角βi，通過式(7)計算目標旋轉向量的長度li
29、
30、式中：li：偏移長度；ρi：偏置距離；βi：目標點處電線夾角；
31、旋轉角度為在設計截面信息時目標線對應的旋轉角α，通過式(8)計算得到目標向量偏移后的結果：
32、
33、其中
34、目標旋轉向量；
35、為步驟5中計算出的
36、
37、其中
38、c＝cosα,s＝sinα,a＝1-cosα,
39、通過式(9)計算得到的目標點；
40、
41、式中：pi表示目標點偏移后的結果；p0表示目標點；表示偏移方向單位向量；li表示偏移長度。
42、在一較佳的實施例中，步驟6中，利用點到平面的距離公式(10)對骨架是否處在同一平面上進行判斷，
43、
44、式中：
45、p：骨架上的點；a:基準平面上的一個點；基準平面的法向量；
46、當處在同一平面時，構造兩組向量和
47、若同時滿足式(11)
48、
49、則證明是線段ab和線段cd是交叉的，此時調換線在線束中的位置重新進行軌跡分離，直至沒有交叉。
50、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：在對軌跡坐標進行分類之后，通過將骨架不同點的坐標進行計算，可以自動計算出出精確的布線軌跡，成為可以實現機械臂自動布線的前提，又通過交叉檢測，避險了交叉所引起的電線重疊現象的產生。本算法的的另外一個優點是，可以通過準確的坐標計算每根電線的長度，從而提前制作長度合適的電線。
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1.一種對線束軌跡進行自動分布的計算方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種對線束軌跡進行自動分布的計算方法，其特征在于，所述步驟3中，按照截面信息，根據式(1)將其在上下方向上偏移得到如下結果；
3.根據權利要求1所述的一種對線束軌跡進行自動分布的計算方法，其特征在于，所述步驟4中，構造三個向量以確定目標線的起始點的后一個點的前后偏移方向，包括：由中心線骨架的起始點的后一個點指向中心線骨架的起點由中心線骨架起始點的后一個點指向起始點的后的第二點由中心線骨架的起始點的后一個點指向目標線的骨架起始點根據式(2)各自計算與與組成的夾角∠12和∠23，通過比較兩個夾角的大小來確定前后偏移的方向；偏移長度利用下式(3)計算；
4.根據權利要求1所述的一種對線束軌跡進行自動分布的計算方法，其特征在于，所述步驟4中，構造三個向量以確定目標線的尾點次點前后偏移方向，包括：——由中心線骨架的終點的前一個點指向中心線骨架的終點，——由中心線骨架的終點的前一個點指向中心線骨架的終點前的第二個點，——由中心線骨架的終點的前一個點指向目標線骨架的
5.根據權利要求1所述的一種對線束軌跡進行自動分布的計算方法，其特征在于，步驟5中，利用羅德里格斯旋轉公式進行中間點的偏移涉及到三個物理量：旋轉軸、目標旋轉向量和旋轉角度：
6.根據權利要求5所述的一種對線束軌跡進行自動分布的計算方法，其特征在于，步驟5中，求目標旋轉向量的長度：需要偏移的長度ρ與電線的粗細和拐角的角度βi大小相關，通過式(2)計算出和的夾角βi，通過式(7)計算目標旋轉向量的長度li
7.根據權利要求1所述的一種對線束軌跡進行自動分布的計算方法，其特征在于，步驟6中，利用點到平面的距離公式(10)對骨架是否處在同一平面上進行判斷，
...【技術特征摘要】
1.一種對線束軌跡進行自動分布的計算方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種對線束軌跡進行自動分布的計算方法，其特征在于，所述步驟3中，按照截面信息，根據式(1)將其在上下方向上偏移得到如下結果；
3.根據權利要求1所述的一種對線束軌跡進行自動分布的計算方法，其特征在于，所述步驟4中，構造三個向量以確定目標線的起始點的后一個點的前后偏移方向，包括：由中心線骨架的起始點的后一個點指向中心線骨架的起點由中心線骨架起始點的后一個點指向起始點的后的第二點由中心線骨架的起始點的后一個點指向目標線的骨架起始點根據式(2)各自計算與與組成的夾角∠12和∠23，通過比較兩個夾角的大小來確定前后偏移的方向；偏移長度利用下式(3)計算；
4.根據權利要求1所述的一種對線束軌跡進行自動分布的計算方法，其特征在于，所述步驟4中，構造三個向量以確定目標線的尾點次點前后偏移方向，包括：——由中心線骨架的終點的前...
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