CN102708242B - 产品管路件的拆卸路径求解方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种产品管路件的拆卸路径求解方法及装置，属于机械工程领域。其中，该产品管路件的拆卸路径求解方法包括：设置待拆卸的产品管路件的起始拆卸位姿和终止拆卸位姿；对从所述起始拆卸位姿到所述终止拆卸位姿的路径进行求解，得到第一路径；对所述第一路径进行优化，得到产品管路件的拆卸路径。本发明的技术方案能够实现对复杂产品中的管路件拆卸路径进行求解，提高产品拆卸路径的求解效率。

Description

产品管路件的拆卸路径求解方法及装置

技术领域

本发明涉及机械工程领域，特别是指一种产品管路件的拆卸路径求解方法及装置。

背景技术

在复杂的液压系统中存在大量的管路，在进行管路装配/拆卸的过程中，由于其零件数量大，结构复杂，相互间存在协调关系，为保证其装配要求，在装配过程中必须大量地使用装配工装、夹具等装配资源，完成对零件的装夹、定位、连接等操作。工装夹具的引入，占据了装配空间，提高了装配路径求解的复杂度。而且由于管路件外形细长、不规则等特点的存在，使得装配/拆卸耗时耗力。往往在管路装配越到后期，空间越复杂时，管路件的装配路径几乎难以获取，一个管路件的装配都要花费装配工人半天乃至更多的时间，效率低下，且装配过程中存在磕碰，严重影响了装配质量。

装配/拆卸路径求解技术旨在用计算机求解在虚拟环境中的装配/拆卸路径并为用户提供合理的装配/拆卸方案，指导实现实际装配过程中的装配/拆卸路径优化，提高一次装配/拆卸的成功率，减少成本和周期，提高产品质量。其总体思路是，在虚拟环境下，依赖虚拟样机，通过智能算法进行装配/拆卸路径的自动求解。

复杂产品的拆卸路径规划已成为一大难点，而相关的求解算法和工具有待进一步探索和实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种产品管路件的拆卸路径求解方法及装置，能够实现对复杂产品中的管路件拆卸路径进行求解，提高产品拆卸路径的求解效率。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种产品管路件的拆卸路径求解方法，包括：

设置待拆卸的产品管路件的起始拆卸位姿和终止拆卸位姿；

对从所述起始拆卸位姿到所述终止拆卸位姿的路径进行求解，得到第一路径；

对所述第一路径进行优化，得到产品管路件的拆卸路径。

进一步地，

所述对从所述起始拆卸位姿到所述终止拆卸位姿的路径进行求解，得到第一路径包括：

将所述起始拆卸位姿设置为树的根节点；

随机产生一空间位姿，所述空间位姿对应第一节点；

获得树中离所述第一节点最近的第二节点；

将所述管路件沿所述第二节点到所述第一节点方向按照预设的第一步长运动，得到运动所述第一步长后的新位姿对应的第三节点；

对所述管路件从所述第二节点到所述第三节点的路径进行间隔插值碰撞检测；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型无碰撞，则连接所述第二节点和所述第三节点，并沿所述第二节点到所述第三节点方向以所述第一步长扩展所述第三节点，直至与障碍物面片模型相碰撞，到达第四节点，判断所述第四节点与所述终止拆卸位姿的距离是否小于阈值，若是，则连接所述第四节点和所述根节点所形成的路径作为第一路径；若否，则返回随机产生一空间位姿的步骤重新执行；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型有碰撞，扩展所述第二节点到一第五节点，对所述管路件从所述第二节点到所述第五节点的路径进行间隔插值碰撞检测；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型无碰撞，则连接所述第二节点和所述第五节点，并沿所述第二节点到所述第五节点方向以所述第一步长扩展所述第五节点，直至与障碍物面片模型相碰撞，到达第六节点，判断所述第六节点与所述终止拆卸位姿的距离是否小于阈值，若是，则连接所述第六节点和所述根节点所形成的路径作为第一路径；若否，则返回随机产生一空间位姿的步骤重新执行；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型有碰撞，则返回随机产生一空间位姿的步骤重新执行。

进一步地，

所述随机产生一空间位姿包括：

确定以起始拆卸位姿和终止拆卸位姿连接线为对角线的长方体，将该长方体的对角线按系数a以长方体中心点为中心进行放大，得到扩大后的新长方体；

在所述新长方体中设定M个采样点，对每一个采样点进行碰撞检测，如果发生碰撞则舍弃该采样点，如果不发生碰撞，则将该采样点存入数组中；

获取一随机数r，0<r<1，若r>q，则从所述数组中随机获得一空间位姿；若r<=q，则从所述新长方体中随机获得一空间位姿，其中q为预设的常数，0<q<1。

进一步地，

所述扩展所述第二节点到一第五节点包括：

判断所述第三节点是否在障碍物面片模型内；

若所述第三节点在障碍物面片模型内，则求出所述第二节点到所述第三节点的线段与障碍物面片模型的相交点和相交面片，将所述相交点与相交面片任一顶点的连线方向作为新的扩展方向，按所述新的扩展方向扩展所述第二节点到一第五节点；

若所述第三节点不在障碍物面片模型内，则将所述第二节点到所述第三节点的线段以所述第二节点为中心旋转预设角度，将旋转后的线段的末端作为所述第五节点。

进一步地，

所述判断所述第三节点是否在障碍物面片模型内包括：

从所述第三节点发射一条射线，若所述射线与障碍物面片模型有奇数个交点，则判断所述第三节点在障碍物面片模型内；

若所述射线与障碍物面片模型有偶数个交点，则判断所述第三节点不在障碍物面片模型内。

进一步地，

所述预设角度不超过5°。

进一步地，

所述进行间隔插值碰撞检测的方法包括：

在两个节点之间利用线性插值顺滑，求得n个插值点，对每个插值点进碰撞检测。

进一步地，

所述对所述第一路径进行优化，得到产品管路件的拆卸路径包括：

从所述第一路径的起始节点开始，依次与后面的每一个路径节点做间隔插值碰撞检测，如果不发生碰撞，则继续和下一个路径节点进行检测；如果发生碰撞，则从碰撞节点开始，再依次与后面的每一个路径节点进行间隔插值碰撞检测，直至达到终止节点；

保存所述第一路径的起始节点、每一个发生碰撞的路径节点以及终止节点，得到第一路径的关键节点集合；

对所述关键节点集合中的相邻节点之间按照预设的第二步长进行线性插值，得到第二路径；

对所述第二路径中的路径节点进行逆序处理，重复上述对第一路径优化得到第二路径的步骤，得到第三路径，对第三路径中的路径节点进行逆序处理，得到所述拆卸路径。

本发明实施例还提供了一种产品管路件的拆卸路径求解装置，包括：

设置模块，用于设置待拆卸的产品管路件的起始拆卸位姿和终止拆卸位姿；

求解模块，用于对从所述起始拆卸位姿到所述终止拆卸位姿的路径进行求解，得到第一路径；

优化模块，用于对所述第一路径进行优化，得到产品管路件的拆卸路径。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，设置待拆卸的产品管路件的起始拆卸位姿和终止拆卸位姿，对从起始拆卸位姿到终止拆卸位姿的路径进行求解，得到第一路径，之后对第一路径进行优化，得到产品管路件的拆卸路径。本发明的技术方案能够实现对复杂产品中的管路件拆卸路径进行求解，提高产品拆卸路径的求解效率。

附图说明

图1为本发明实施例的产品管路件的拆卸路径求解方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的解空间的示意图；

图3为本发明实施例的管路件矩形包围盒及原点位姿示意图；

图4为本发明实施例的基于障碍和贪心规则的快速扩展随机树算法求解第一路径的示意图；

图5为本发明实施例的剔除冗余点、提取路径关键节点的示意图；

图6为本发明实施例的对路径关键节点进行插值顺滑的示意图；

图7为本发明实施例的进行第二步优化的示意图。

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例针对现有技术中复杂产品的拆卸路径规划已成为一大难点，而相关的求解算法和工具有待进一步探索和实现的问题，提供一种产品管路件的拆卸路径求解方法及装置，能够实现对复杂产品中的管路件拆卸路径进行求解，提高产品拆卸路径的求解效率。

图1为本发明实施例的产品管路件的拆卸路径求解方法的流程示意图，如图1所示，本实施例包括：

步骤101：设置待拆卸的产品管路件的起始拆卸位姿和终止拆卸位姿；

步骤102：对从起始拆卸位姿到终止拆卸位姿的路径进行求解，得到第一路径；

步骤103：对第一路径进行优化，得到产品管路件的拆卸路径。

本发明的产品管路件的拆卸路径求解方法，首先设置待拆卸的产品管路件的起始拆卸位姿和终止拆卸位姿，对从起始拆卸位姿到终止拆卸位姿的路径进行求解，得到第一路径，之后对第一路径进行优化，得到产品管路件的拆卸路径。本发明的技术方案能够实现对复杂产品中的管路件拆卸路径进行求解，提高产品拆卸路径的求解效率。

下面结合具体的实施例对本发明的产品管路件的拆卸路径求解方法进行进一步介绍：

首先在路径求解前，设定好产品管路件的起始拆卸位姿和终止拆卸位姿，得到以设定好的起始拆卸位姿和终止拆卸位姿连接线为对角线的长方体，再将此长方体的对角线按一定系数比a（a>1，a的值可以根据产品管路件所处环境的复杂程度确定）以长方体中心点为中心放大，得到扩大后的新长方体空间，作为路径求解的解空间。

如图2所示，设定好产品管路件的起始拆卸位姿和终止拆卸位姿，得到以设定好的起始拆卸位姿和终止拆卸位姿连接线为对角线的长方体包围盒（图中的A-B-C-D-E-F-G），将此包围盒沿对角线方向乘以一个系数a（a>1）进行扩大，得到拆卸路径求解的解空间（图中的a-b-c-d-e-f-g）。

图3所示为本发明实施例的管路件矩形包围盒及原点位姿示意图，管路件的位姿可以由3个位置坐标参量和3个角度旋转参量来表达，在每一次的扩展中，限制管路件的旋转增量，使其控制在微小角度范围内（例如不超过5度)，这样可以保证在每相邻的两个位姿节点处管路件的位姿变化量不致过大，管路件在每次迭代中不会产生过大的位姿变化，使得求解的离散节点更加具有连续性和流畅性，也使得路径求解效率更高。

本发明实施例中，对从起始拆卸位姿到终止拆卸位姿的路径进行求解得到第一路径的过程采用本发明提出的基于障碍和贪心规则的快速扩展随机树算法。

其中，基于障碍和贪心规则的快速扩展随机树算法包括：

将起始拆卸位姿设置为树的根节点；

随机产生一空间位姿，空间位姿对应第一节点；

获得树中离第一节点最近的第二节点；

将管路件沿第二节点到第一节点方向按照预设的第一步长运动，得到运动第一步长后的新位姿对应的第三节点；

对管路件从第二节点到第三节点的路径进行间隔插值碰撞检测；

若管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型无碰撞，则连接第二节点和第三节点，并沿第二节点到第三节点方向以第一步长扩展第三节点，直至与障碍物面片模型相碰撞，到达第四节点，判断第四节点与终止拆卸位姿的距离是否小于阈值，若是，则连接第四节点和根节点所形成的路径作为第一路径；若否，则返回随机产生一空间位姿的步骤重新执行；

若管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型有碰撞，扩展第二节点到一第五节点，对管路件从第二节点到第五节点的路径进行间隔插值碰撞检测；

若管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型无碰撞，则连接第二节点和第五节点，并沿第二节点到第五节点方向以第一步长扩展第五节点，直至与障碍物面片模型相碰撞，到达第六节点，判断第六节点与终止拆卸位姿的距离是否小于阈值，若是，则连接第六节点和根节点所形成的路径作为第一路径；若否，则返回随机产生一空间位姿的步骤重新执行；

若管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型有碰撞，则返回随机产生一空间位姿的步骤重新执行。

其中，随机产生一空间位姿的步骤包括：

确定以起始拆卸位姿和终止拆卸位姿连接线为对角线的长方体，将该长方体的对角线按系数a以长方体中心点为中心进行放大，得到扩大后的新长方体；

在新长方体中设定M个采样点，对每一个采样点进行碰撞检测，如果发生碰撞则舍弃该采样点，如果不发生碰撞，则将该采样点存入数组中；

获取一随机数r，0<r<1，若r>q，则从数组中随机获得一空间位姿；若r<=q，则从新长方体中随机获得一空间位姿，其中q为预设的常数，0<q<1。

其中，扩展第二节点到一第五节点的步骤包括：

判断第三节点是否在障碍物面片模型内；

若第三节点在障碍物面片模型内，则求出第二节点到第三节点的线段与障碍物面片模型的相交点和相交面片，将相交点与相交面片任一顶点的连线方向作为新的扩展方向，按新的扩展方向扩展第二节点到一第五节点；

若第三节点不在障碍物面片模型内，则将第二节点到第三节点的线段以第二节点为中心旋转预设角度，将旋转后的线段的末端作为第五节点。

进一步地，判断第三节点是否在障碍物面片模型内的步骤包括：

从第三节点发射一条射线，若射线与障碍物面片模型有奇数个交点，则判断第三节点在障碍物面片模型内；

若射线与障碍物面片模型有偶数个交点，则判断第三节点不在障碍物面片模型内。

其中，进行间隔插值碰撞检测的方法包括：

在两个节点之间利用线性插值顺滑，求得n个插值点，对每个插值点进碰撞检测。

进一步地，对拆卸路径进行求解的具体实现过程可参加图4，包括以下步骤：

步骤1、对解空间进行预处理，在解空间中设定采样点个数M，对每一个采样点进行碰撞检测，如果发生碰撞则舍弃该采样点，如果不发生碰撞，则将该采样点视为有效采样点，存入数组SampleList中；

步骤2、将待求解路径的起始节点（即起始拆卸位姿）设置为树的根节点；

步骤3、得到一随机数r，0<r<1；若r>q（其中q为选择预处理有效点的概率，是设定的一个常数，0<q<1），则从SampleList中随机获得一个空间位姿q_rand（即上述第一节点）；若r<=q，则从解空间中随机获得一个空间位姿q_rand（即上述第一节点）；

步骤4、获得树中离q_rand最近的节点q_near（即上述第二节点）；

步骤5、沿q_near到q_rand方向按照一定步长（其中该步长可预先设定）运动，计算扩展该步长后的新位姿q_new（即上述第三节点）；

步骤6、对管路件从q_near到q_new进行间隔插值碰撞检测，如果无碰撞，则连接q_near和q_new，转向步骤11；如果存在碰撞，则执行以下步骤（1）-（2）：

步骤（1）、若q_new在障碍物面片模型里面，则求出q_near到q_new的线段与障碍物面片模型的相交点和相交面片，获得相交点与相交面片任一顶点的连线方向ObsVec作为新的扩展方向，按新方向扩展到新位姿q_new'（即上述第五节点）；

步骤（2）、若q_new不在障碍物面片模型里面，则变换管路件的旋转位姿，使其发生小角度旋转，获得新位姿q_new′（即上述第五节点）；

步骤9、对管路件从q_near到q_new′进行间隔插值碰撞检测；

步骤10、如果存在碰撞，则判断扩展失败，返回步骤3；如果无碰撞，则连接q_near和q_new′，转向步骤11；

步骤11、让q_new′或q_new沿着扩展成功的方向连续扩展N个步长，直至与障碍物面片模型相碰撞，到达q_new″（即上述第六节点或上述第四节点）（扩展路径如图中虚线框所示）；

步骤12、判断q_new″与终止拆卸位姿的距离是否小于设定的阈值，如果否，返回步骤3；如果是，则停止扩展，得到从q_near到q_new″的路径作为第一路径。

其中，上述步骤以基本RRT算法为基础进行实现；在扩展中，如果节点发生碰撞，则对产生碰撞的节点进行判断，如果节点在障碍物面片模型里面，则求出碰撞相交的面片，获得平行于相交面片的方向，让最近的叶节点按新方向扩展；如果节点不在障碍物面片模型里面，则改变节点处的管路件旋转姿态，让其在该节点处旋转，寻找不发生碰撞的管路件位姿；

如果不发生碰撞，则扩展成功，并采用贪心规则，即让该扩展节点朝扩展成功的方向扩展多个步长，直到与障碍物面片模型相碰撞时结束。

在得到第一路径之后，需要对第一路径进行优化，得到最终的拆卸路径。本发明中采用分段线性拟合的路径优化方法，分两步来进行对第一路径的优化，第一步优化从求解得到的第一路径的起始点开始进行优化，包括剔除求解得到的第一路径的冗余中间节点，得到第一路径的关键节点集合，以及第一路径的关键路径节点之间的插值顺滑。其中剔除冗余点方法包括步骤a~b：

a、从第一路径的起始节点开始，依次与后面的每一个路径节点做间隔插值碰撞检测，如果不发生碰撞，则继续和下一个路径节点进行检测；如果发生碰撞，则从碰撞节点开始，再依次与后面的每一个路径节点进行间隔插值碰撞检测，直至达到终止节点；

b、保存第一路径的起始节点、每一个发生碰撞的路径节点以及终止节点，得到第一路径的关键节点集合。

其中，在两个节点之间进行间隔插值碰撞检测，是在两个节点之间利用线性插值顺滑，求得n（n不宜过大，n过大会影响求解速度，在步长设定较小的情况下，n为2~3即可）个插值点，对每个插值点进碰撞检测。

在得到第一路径的关键节点集合后，对关键节点集合进行插值顺滑，包括以下步骤c：c、对关键节点集合中的相邻节点之间按照预设的第二步长进行线性插值，得到第二路径；

根据两关键节点之间的距离和算法中设定的步长，计算插值点的个数，利用步长和计算得到的插值点的个数，进行线性插值，得到第二路径；

在得到第二路径后，开始第二步优化，包括以下步骤e~f：

e、将第二路径中的路径节点进行逆序处理，重复上述对第一路径优化得到第二路径的步骤a～c，对第二路径进行优化，得到第三路径；

f、将第三路径中的路径节点进行逆序处理，得到最终的拆卸路径。

如图5-图7所示为一具体实施例中对第一路径进行优化的示意图：

剔除冗余点、提取路径关键节点的方法如图5所示，求解得到第一路径的路径节点集合为1-16，通过分段线性拟合剔除冗余点，从起始节点1开始，依次与后面的路径节点做间隔插值碰撞检测，即将1-2、1-3……1-7、1-8，分别作插值碰撞检测，均不发生碰撞，而1-9做插值碰撞检测会发生碰撞，故将路径节点8保存下来；再依次将8-9、8-10、8-11……做插值碰撞检测，以此类推，最后得到该第一路径的路径关键节点集合1-8-11-16。

对路径关键节点进行插值顺滑的方法如图6所示，剔除冗余点后得到的关键路径节点为1-8-11-16，在每两个节点之间按照设定的步长进行插值顺滑，计算得到的插值点为a-b-c-d、e-f、g-h，则最终经过第一步优化后得到的第二路径为1-a-b-c-d-8-e-f-11-g-h-16。

进行第二步优化的方法如图7所示，先将第二路径逆序，按照第一步优化的方法剔除冗余点，得到的关键路径节点为：16-f-e-d-1，并计算得到插值点为i、j-k-l，则得到的第三路径为：16-l-k-j-f-e-i-d-c-b-a-1，将第三路径逆序，得到最终的优化路径：1-a-b-c-d-i-e-f-j-k-l-16，作为产品管路件的拆卸路径。

具体地，第一步优化算法流程如下：

//剔除冗余节点，得到关键节点

在关键节点之间根据步长进行插值顺滑

第二步优化流程只是将第一步优化得到的第二路径的路径节点逆序后，再进行重复处理，详细过程不再赘述。

进一步地，上述图1所示的方法还可以包括：对所述拆卸路径上的路径节点序列反序，得到产品管路件的装配路径。

综上，本发明的实施例提出了一种通用、可行的复杂环境中产品管路件的拆卸/装配方法，以产品管路件的数字化几何模型为基础，通过相应算法，利用计算机对产品管路件的拆卸/装配路径进行求解。本发明的主要特点和优势在于：（1）创新性的提出了基于障碍和贪心规则的快速扩展随机树算法（RRT-OBS-CON）；（2）针对复杂产品的管路件拆卸路径求解，提供了一种有效的手段，求解效率高，速度快。将求解问题所涉及的产品管路件、工夹具、工作环境包括工作台、车间等所有的几何面片模型输入求解环境，并根据其位姿信息定义每个面片模型在空间中的位置和姿态；设定要进行路径求解的管路件，设置其起始拆卸位姿和终止拆卸位姿，则待求解的路径为起始拆卸位姿到终止拆卸位姿的路径，其余所有模型则作为拆卸过程中的障碍物对待；设置每次迭代的步长；设置预处理采样点的数目；设置求解迭代的次数；设置距离终止拆卸位姿的距离阈值；路径求解过程求解所指定管路件的拆卸路径，通过基于障碍和贪心规则的快速扩展随机树算法来实现，其中会调用间隔插值碰撞检测；求解出拆卸路径后，利用分段线性拟合方法，对所求得的路径结果进行优化处理，得到最终的拆卸路径。

在本发明的另一方面，本发明实施例还提供一种与上述方法相应的产品管路件的拆卸路径求解装置（也可以称为求解器），包括：

设置模块，用于设置待拆卸的产品管路件的起始拆卸位姿和终止拆卸位姿；

求解模块，用于对从所述起始拆卸位姿到所述终止拆卸位姿的路径进行求解，得到第一路径；

优化模块，用于对所述第一路径进行优化，得到产品管路件的拆卸路径。

本发明的产品管路件的拆卸路径求解装置，首先设置待拆卸的产品管路件的起始拆卸位姿和终止拆卸位姿，对从起始拆卸位姿到终止拆卸位姿的路径进行求解，得到第一路径，之后对第一路径进行优化，得到产品管路件的拆卸路径。本发明的技术方案能够实现对复杂产品中的管路件拆卸路径进行求解，提高产品拆卸路径的求解效率。

上述方法中所有实现手段和应用场景均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果，在此不再赘述。

在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种产品管路件的拆卸路径求解方法，其特征在于，包括：

设置待拆卸的产品管路件的起始拆卸位姿和终止拆卸位姿；

对从所述起始拆卸位姿到所述终止拆卸位姿的路径进行求解，得到第一路径，包括：

将所述起始拆卸位姿设置为树的根节点；

随机产生一空间位姿，所述空间位姿对应第一节点；

获得树中离所述第一节点最近的第二节点；

将所述管路件沿所述第二节点到所述第一节点方向按照预设的第一步长运动，得到运动所述第一步长后的新位姿对应的第三节点；

对所述管路件从所述第二节点到所述第三节点的路径进行间隔插值碰撞检测；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型无碰撞，则连接所述第二节点和所述第三节点，并沿所述第二节点到所述第三节点方向以所述第一步长扩展所述第三节点，直至与障碍物面片模型相碰撞，到达第四节点，判断所述第四节点与所述终止拆卸位姿的距离是否小于阈值，若是，则连接所述第四节点和所述根节点所形成的路径作为第一路径；若否，则返回随机产生一空间位姿的步骤重新执行；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型有碰撞，扩展所述第二节点到一第五节点，对所述管路件从所述第二节点到所述第五节点的路径进行间隔插值碰撞检测；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型无碰撞，则连接所述第二节点和所述第五节点，并沿所述第二节点到所述第五节点方向以所述第一步长扩展所述第五节点，直至与障碍物面片模型相碰撞，到达第六节点，判断所述第六节点与所述终止拆卸位姿的距离是否小于阈值，若是，则连接所述第六节点和所述根节点所形成的路径作为第一路径；若否，则返回随机产生一空间位姿的步骤重新执行；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型有碰撞，则返回随机产生一空间位姿的步骤重新执行；

对所述第一路径进行优化，得到产品管路件的拆卸路径，包括：从所述第一路径的起始节点开始，依次与后面的每一个路径节点做间隔插值碰撞检测，如果不发生碰撞，则继续和下一个路径节点进行检测；如果发生碰撞，则从碰撞节点开始，再依次与后面的每一个路径节点进行间隔插值碰撞检测，直至达到终止节点；

保存所述第一路径的起始节点、每一个发生碰撞的路径节点以及终止节点，得到第一路径的关键节点集合；

对所述关键节点集合中的相邻节点之间按照预设的第二步长进行线性插值，得到第二路径；

对所述第二路径中的路径节点进行逆序处理，重复上述对第一路径优化得到第二路径的步骤，得到第三路径，对所述第三路径中的路径节点进行逆序处理，得到所述拆卸路径。

2.根据权利要求1所述的产品管路件的拆卸路径求解方法，其特征在于，所述随机产生一空间位姿包括：

确定以起始拆卸位姿和终止拆卸位姿连接线为对角线的长方体，将该长方体的对角线按系数a以长方体中心点为中心进行放大，得到扩大后的新长方体；

在所述新长方体中设定M个采样点，对每一个采样点进行碰撞检测，如果发生碰撞则舍弃该采样点，如果不发生碰撞，则将该采样点存入数组中；

获取一随机数r，0<r<1，若r>q，则从所述数组中随机获得一空间位姿；若r<=q，则从所述新长方体中随机获得一空间位姿，其中q为预设的常数，0<q<1。

3.根据权利要求1所述的产品管路件的拆卸路径求解方法，其特征在于，所述扩展所述第二节点到一第五节点包括：

判断所述第三节点是否在障碍物面片模型内；

若所述第三节点在障碍物面片模型内，则求出所述第二节点到所述第三节点的线段与障碍物面片模型的相交点和相交面片，将所述相交点与相交面片任一顶点的连线方向作为新的扩展方向，按所述新的扩展方向扩展所述第二节点到一第五节点；

若所述第三节点不在障碍物面片模型内，则将所述第二节点到所述第三节点的线段以所述第二节点为中心旋转预设角度，将旋转后的线段的末端作为所述第五节点。

4.根据权利要求3所述的产品管路件的拆卸路径求解方法，其特征在于，所述判断所述第三节点是否在障碍物面片模型内包括：

从所述第三节点发射一条射线，若所述射线与障碍物面片模型有奇数个交点，则判断所述第三节点在障碍物面片模型内；

若所述射线与障碍物面片模型有偶数个交点，则判断所述第三节点不在障碍物面片模型内。

5.根据权利要求3所述的产品管路件的拆卸路径求解方法，其特征在于，所述预设角度不超过5°。

6.根据权利要求1所述的产品管路件的拆卸路径求解方法，其特征在于，所述进行间隔插值碰撞检测的方法包括：

在两个节点之间利用线性插值顺滑，求得n个插值点，对每个插值点进碰撞检测。

7.一种产品管路件的拆卸路径求解装置，其特征在于，包括：

设置模块，用于设置待拆卸的产品管路件的起始拆卸位姿和终止拆卸位姿；

求解模块，用于对从所述起始拆卸位姿到所述终止拆卸位姿的路径进行求解，得到第一路径，包括：将所述起始拆卸位姿设置为树的根节点；

随机产生一空间位姿，所述空间位姿对应第一节点；

获得树中离所述第一节点最近的第二节点；

将所述管路件沿所述第二节点到所述第一节点方向按照预设的第一步长运动，得到运动所述第一步长后的新位姿对应的第三节点；

对所述管路件从所述第二节点到所述第三节点的路径进行间隔插值碰撞检测；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型无碰撞，则连接所述第二节点和所述第三节点，并沿所述第二节点到所述第三节点方向以所述第一步长扩展所述第三节点，直至与障碍物面片模型相碰撞，到达第四节点，判断所述第四节点与所述终止拆卸位姿的距离是否小于阈值，若是，则连接所述第四节点和所述根节点所形成的路径作为第一路径；若否，则返回随机产生一空间位姿的步骤重新执行；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型有碰撞，扩展所述第二节点到一第五节点，对所述管路件从所述第二节点到所述第五节点的路径进行间隔插值碰撞检测；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型无碰撞，则连接所述第二节点和所述第五节点，并沿所述第二节点到所述第五节点方向以所述第一步长扩展所述第五节点，直至与障碍物面片模型相碰撞，到达第六节点，判断所述第六节点与所述终止拆卸位姿的距离是否小于阈值，若是，则连接所述第六节点和所述根节点所形成的路径作为第一路径；若否，则返回随机产生一空间位姿的步骤重新执行；

若所述管路件在间隔插值点处与障碍物面片模型有碰撞，则返回随机产生一空间位姿的步骤重新执行；

优化模块，用于对所述第一路径进行优化，得到产品管路件的拆卸路径，包括：从所述第一路径的起始节点开始，依次与后面的每一个路径节点做间隔插值碰撞检测，如果不发生碰撞，则继续和下一个路径节点进行检测；如果发生碰撞，则从碰撞节点开始，再依次与后面的每一个路径节点进行间隔插值碰撞检测，直至达到终止节点；

保存所述第一路径的起始节点、每一个发生碰撞的路径节点以及终止节点，得到第一路径的关键节点集合；

对所述关键节点集合中的相邻节点之间按照预设的第二步长进行线性插值，得到第二路径；

对所述第二路径中的路径节点进行逆序处理，重复上述对第一路径优化得到第二路径的步骤，得到第三路径，对所述第三路径中的路径节点进行逆序处理，得到所述拆卸路径。