基于任意时间RRT算法的三维自动布线技术
本文选题:三维自动布线 + 任意时间 ; 参考:《机械工程学报》2016年13期
【摘要】:考虑约束的路径规划是线缆布局设计的重要方面,针对目前三维环境下的布线方法效率低以及对约束考虑不完善的问题,提出一种基于任意时间RRT算法的三维自动布线方法。该方法将任意时间算法与双树吸引快速扩展随机树(RRT)算法相结合,兼顾路径规划的长度约束及搜索效率,实现线缆初始路径的生成,提出了基于障碍物的磁吸算法(OBMA),将初始路径作"贴壁"细化处理完善线缆路径,最后建立了基于Cosserat弹性杆理论的线缆物理模型,计算获得线缆的精确空间姿态,从而完成布局设计。开发了原型系统,通过典型的布线场景对算法性能进行了测试,并利用某产品仪器板布线实例验证了线缆布局设计效果。
[Abstract]:Path planning considering constraints is an important aspect of cable layout design. In view of the inefficiency of routing methods in 3D environment and the imperfection of considering constraints, a 3D automatic routing method based on arbitrary time RRT algorithm is proposed. This method combines the arbitrary time algorithm with the two-tree attracting and fast expanding random tree RRTalgorithm, and takes into account the length constraints of path planning and the search efficiency, so as to realize the generation of the initial path of the cable. An obstacle based magnetic absorption algorithm (OBMAA) is proposed. The initial path is refined by "sticking wall" to perfect the cable path. Finally, a cable physical model based on Cosserat elastic rod theory is established, and the precise spatial attitude of the cable is calculated. In order to complete the layout design. The prototype system is developed and the performance of the algorithm is tested by a typical cabling scene, and the effect of cable layout design is verified by an example of a product instrument board cabling.
【作者单位】: 北京理工大学机械与车辆学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51275047)
【分类号】:TP391.72
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,本文编号:2007292
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