RU2019118013A - Система и способ анализа и проверки объектов с множеством степеней свободы - Google Patents

Система и способ анализа и проверки объектов с множеством степеней свободы Download PDF

Info

Publication number
RU2019118013A
RU2019118013A RU2019118013A RU2019118013A RU2019118013A RU 2019118013 A RU2019118013 A RU 2019118013A RU 2019118013 A RU2019118013 A RU 2019118013A RU 2019118013 A RU2019118013 A RU 2019118013A RU 2019118013 A RU2019118013 A RU 2019118013A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
envelope
movement
point
interest
determining
Prior art date
Application number
RU2019118013A
Other languages
English (en)
Inventor
Майкл А. ФАРКАС
Адам Л. ГРИСВОЛЬД
Дэвид Р. МАХАКИАН
Джастин МАКФАТТЕР
Бенджамин Х. РОТЕНБЕРГ
Original Assignee
Зе Боинг Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Зе Боинг Компани filed Critical Зе Боинг Компани
Publication of RU2019118013A publication Critical patent/RU2019118013A/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/20—Configuration CAD, e.g. designing by assembling or positioning modules selected from libraries of predesigned modules
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/20—Finite element generation, e.g. wire-frame surface description, tesselation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/21—Collision detection, intersection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Software Systems (AREA)

Claims (63)

1. Система (100), содержащая:
процессор (112) и
память (114), соединенную с процессором (112) и хранящую инструкции, которые при их исполнении процессором (112) вызывают выполнение процессором (112) следующего:
определение первой огибающей (142) перемещения объекта (106), при этом первая огибающая (142) перемещения соответствует кинематической огибающей (202) положений объекта (106), которые достижимы объектом (106);
определение рабочей огибающей (146) объекта (106) на основании пересечения первой огибающей (142) перемещения и второй огибающей (144) перемещения объекта (106), при этом вторая огибающая (144) перемещения соответствует диапазону перемещений объекта (106), ограниченному предельными динамическими значениями перемещения объекта (106), а рабочая огибающая (146) указывает диапазон перемещений объекта (106) во время работы объекта (106); и
выработку виртуальной модели (150) объекта (106) на основании рабочей огибающей (146), при этом виртуальную модель (150) используют для виртуального моделирования работы объекта (106).
2. Система по п. 1, также содержащая устройство (116) отображения, выполненное с возможностью отображения виртуальной модели (150).
3. Система по любому из пп. 1, 2, также содержащая симулятор (132) кинематики, выполненный с возможностью виртуального моделирования перемещения объекта (106) по рабочей огибающей (146) на основании виртуальной модели (150).
4. Система по любому из пп. 1, 2, в которой инструкции также вызывают выработку процессором (112) команд (162), указывающих свободные от столкновений траектории (154) перемещения объекта (106) по рабочей огибающей (146), на основании виртуальной модели (150), а также содержащая:
контроллер (104), выполненный с возможностью приема команд и выработки сигналов (164) на основании указанных команд; и
объект (106), выполненный с возможностью приема сигналов (164) от контроллера (104) и выполненный с возможностью перемещения по свободным от столкновений траекториям (154) перемещения на основании указанных сигналов (164).
5. Система по п. 4, также содержащая сетевой интерфейс (118), выполненный с возможностью передачи указанных команд по сети в контроллер (104).
6. Система по п. 5, в которой объект имеет три или более степеней свободы.
7. Способ (1000), включающий:
определение (1002) первой огибающей (142) перемещения объекта (106), при этом первая огибающая (142) перемещения соответствует кинематической огибающей (202) положений объекта (106), которые достижимы объектом (106);
определение (1004) рабочей огибающей (146) объекта (106) на основании пересечения первой огибающей (142) перемещения и второй огибающей (144) перемещения объекта (106), при этом вторая огибающая (144) перемещения соответствует диапазону перемещений объекта (106), ограниченному предельными динамическими значениями перемещения объекта (106), а рабочая огибающая (146) указывает диапазон перемещений объекта (106) во время работы объекта (106); и
выработку (1006) виртуальной модели (150) объекта (106) на основании рабочей огибающей (146), при этом виртуальную модель (150) используют для виртуального моделирования работы объекта (106).
8. Способ по п. 7, согласно которому определение первой огибающей (142) перемещения включает использование алгоритма двоичного поиска для определения первой огибающей (142) перемещения.
9. Способ по любому из пп. 7, 8, согласно которому определение рабочей огибающей (146) включает:
задание (702) последнего достоверного положения модели объекта (106), полученной средствами автоматизированного проектирования (САПР), в качестве первоначального положения, и последнего недостоверного положения модели САПР объекта (106) в качестве известного недостоверного положения;
ориентирование (706) модели САПР объекта (106) на основании одного или более параметров;
задание (708) текущего положения модели САПР объекта (106) в качестве срединного положения между последним достоверным положением и последним недостоверным положением;
определение (710), испытывает ли модель САПР объекта (106) столкновение, на основании текущего положения и одного или более ограничений и рабочих ограничений первой огибающей (142) перемещения, второй огибающей (144) перемещения или той и другой, при этом столкновение включает в себя внутренние столкновения между компонентами объекта (106) и внешние столкновения между указанным объектом (106) и другим объектом;
в ответ на определение, что модель САПР объекта (106) испытывает столкновение, задание (714) текущего положения в качестве последнего недостоверного положения;
определение (716), меньше или равно пороговому расстоянию расстояние между последним достоверным положением и последним недостоверным положением; и
в ответ на определение, что расстояние между последним достоверным положением и последним недостоверным положением меньше или равно пороговому расстоянию, добавление (718) последнего достоверного положения в рабочую огибающую (146).
10. Способ по любому из пп. 7, 8, согласно которому выработка виртуальной модели (150) объекта (106) включает:
выработку (302) облака перемещений на основании рабочей огибающей (146) и моделей, полученных средствами автоматизированного проектирования, при этом облако перемещений содержит визуальное представление рабочей огибающей (146);
определение (304, 308) контуров компонентов объекта (106) на основании облака перемещений;
выработку (306, 310) сеток компонентов объекта (106) на основании контуров;
выработку поверхностей виртуальных моделей компонентов на основании сеток для выработки виртуальных моделей компонентов; и
выработку виртуальной модели (150) объекта (106) на основании виртуальных моделей компонентов.
11. Способ по п. 10, согласно которому определение контуров компонентов включает:
задание (404, 408) множества начальных точек в пределах рабочей огибающей (146), при этом множество начальных точек включают в себя первую начальную точку и вторую начальную точку, и каждая начальная точка из множества начальных точек связана с множеством лучей, выходящих из указанной начальной точки и проходящих к границе рабочей огибающей;
определение (404) минимальной точки и максимальной точки, которая пересекает облако перемещений, для каждого луча из первого множества лучей, соответствующего первой начальной точке;
выработку (406) контура первой поверхности на основании минимальной точки и максимальной точки, которая пересекает облако перемещений, для каждого луча из первого множества лучей;
определение (408) минимальной точки и максимальной точки, которая пересекает облако перемещений, для каждого луча из второго множества лучей, соответствующего второй начальной точке;
выработку (410) контура второй поверхности на основании минимальной точки и максимальной точки, которая пересекает облако перемещений, для каждого луча из второго множества лучей; и
комбинирование (412) контура первой поверхности и контура второй поверхности с выработкой конкретного комбинированного контура конкретного компонента.
12. Способ по любому из пп. 7, 8, также включающий:
определение точки (152) интереса в пределах рабочей огибающей (146), при этом точка интереса соответствует точке возле границы рабочей огибающей;
определение, свободны ли от столкновений одна или более траекторий перемещения для прибытия в точку интереса из первоначального положения; и
выдачу результата определения того, свободны ли от столкновений указанные одна или более траекторий перемещения для прибытия в точку интереса.
13. Способ по п. 12, также включающий выработку команд (162) на основании указанных одной или более траекторий перемещения.
14. Способ по п. 13, также включающий:
выдачу указанных команд в контроллер (104) физического экземпляра (106) объекта (106);
выработку контроллером (104) сигналов (164) на основании указанных команд (162), при этом сигналы (164) указывают конкретную траекторию перемещения из указанных одной или более траекторий перемещения;
выдачу контроллером (104) сигналов (164) физическому экземпляру объекта (106) и
проверку, что физический экземпляр объекта (106) без столкновения перемещается по конкретной траектории перемещения, указанной сигналами (164).
15. Способ по п. 12, согласно которому точка интереса связана с параметром исполнительного механизма (172) объекта (106).
16. Способ по п. 15, согласно которому точка интереса соответствует точке возле границы огибающей (954) углов сочленения исполнительного механизма (172).
17. Способ по п. 12, также включающий:
определение потенциальных точек (152) интереса в пределах рабочей огибающей (146) и
выбор конкретной потенциальной точки интереса из указанных потенциальных точек интереса в качестве точки интереса, причем положение виртуальной модели (150) объекта (106), которое удовлетворяет условиям конкретной потенциальной точки интереса, перекрывается с положениями виртуальной модели (150) объекта (106), которое удовлетворит условиям множества потенциальных точек интереса из указанных потенциальных точек интереса.
18. Компьютерочитаемое устройство хранения, содержащее инструкции, которые при их исполнении вызывают выполнение процессором(112) операций, включающих:
определение (1002) первой огибающей (142) перемещения объекта (106), при этом первая огибающая (142) перемещения соответствует кинематической огибающей (202) положений объекта (106), которые достижимы объектом (106);
определение (1004) рабочей огибающей (146) объекта (106) на основании пересечения первой огибающей (142) перемещения и второй огибающей (144) перемещения объекта (106), при этом вторая огибающая (144) перемещения соответствует диапазону перемещений объекта (106), ограниченному предельными динамическими значениями перемещения объекта (106), а рабочая огибающая (146) указывает диапазон перемещений объекта (106) во время работы объекта (106); и
выработку (1006) виртуальной модели (150) объекта (106) на основании рабочей огибающей (146), при этом виртуальную модель (150) используют для виртуального моделирования работы объекта (106).
19. Компьютерочитаемое устройство хранения по п. 18, в котором операции также включают:
определение множества точек (152, 952) интереса в пределах рабочей огибающей (146), причем каждая точки интереса соответствует точке возле границы огибающей (954) исполнительного механизма (172) объекта (106).
20. Компьютерочитаемое устройство хранения по любому из пп. 18 или 19, в котором вторая огибающая (144) перемещения соответствует огибающей динамических значений относительного перемещения транспортного средства, а операции также включают:
прием таблицы предельных динамических значений относительного перемещения транспортного средства, указывающей предельные динамические значения перемещения, заданные техническими условиями на проектирование; и
выработку (204) огибающей динамических значений относительного перемещения транспортного средства на основании таблицы предельных динамических значений относительного перемещения транспортного средства.
RU2019118013A 2018-08-21 2019-06-10 Система и способ анализа и проверки объектов с множеством степеней свободы RU2019118013A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/107,738 US11194936B2 (en) 2018-08-21 2018-08-21 System and method for analyzing and testing multi-degree of freedom objects
US16/107,738 2018-08-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2019118013A true RU2019118013A (ru) 2020-12-10

Family

ID=66821081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019118013A RU2019118013A (ru) 2018-08-21 2019-06-10 Система и способ анализа и проверки объектов с множеством степеней свободы

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11194936B2 (ru)
EP (1) EP3614295A1 (ru)
CN (1) CN110889150A (ru)
RU (1) RU2019118013A (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG11202012527TA (en) * 2018-07-19 2021-02-25 Inventio Ag Method and device for monitoring a passenger transport system using a detection device and a digital double
CN112182857B (zh) * 2020-09-14 2024-02-13 中国运载火箭技术研究院 火箭子级残骸落点预示方法、设备及存储介质

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5953977A (en) * 1997-12-19 1999-09-21 Carnegie Mellon University Simulation modeling of non-linear hydraulic actuator response
US7190750B2 (en) * 2002-02-28 2007-03-13 Qualcomm Incorporated Rake receiver for tracking closely spaced multipath
US7191104B2 (en) * 2002-07-11 2007-03-13 Ford Global Technologies, Llc Method of real-time collision detection between solid geometric models
US7347350B2 (en) * 2003-08-26 2008-03-25 Lincoln Global, Inc. Welding workpiece support structures
US7788071B2 (en) * 2004-12-03 2010-08-31 Telekinesys Research Limited Physics simulation apparatus and method
EP1801681A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-27 Asea Brown Boveri Ab An industrial system comprising an industrial robot and a machine receiving movement instructions from the robot controller
US7620532B2 (en) * 2006-01-23 2009-11-17 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Object discretization to particles for computer simulation and analysis
FR2926240B1 (fr) * 2008-01-15 2010-04-30 Blm Procede pour l'apprentissage d'un robot ou similaire et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede.
KR20110041950A (ko) * 2009-10-16 2011-04-22 삼성전자주식회사 여유자유도 제어를 이용한 로봇의 교시 및 재현 방법
EP3074103B1 (en) * 2013-11-27 2020-03-18 Dynamic Motion Group GmbH Motion simulation system controller and associated methods
KR20180109855A (ko) * 2016-02-26 2018-10-08 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 가상 경계를 이용하는 충돌 회피 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20200065428A1 (en) 2020-02-27
CN110889150A (zh) 2020-03-17
US11194936B2 (en) 2021-12-07
EP3614295A1 (en) 2020-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101850410B1 (ko) 가상 현실 기반 로봇 교시를 위한 시뮬레이션 장치 및 방법
US10303180B1 (en) Generating and utilizing non-uniform volume measures for voxels in robotics applications
Ryken et al. Applying virtual reality techniques to the interactive stress analysis of a tractor lift arm
CN109682336B (zh) 用于车身精度检测的三坐标测量路径自动规划与优化方法
CN109814557A (zh) 一种全局规划器主导的机器人路径规划方法
KR20160070006A (ko) 간섭 회피 방법, 제어 장치 및 프로그램
US20160139577A1 (en) Method for determining a movement limit
CN103135446B (zh) 一种多轴数控机床刀具运动轨迹验证装置
US9135392B2 (en) Semi-autonomous digital human posturing
JP6682508B2 (ja) 位置特定およびマッピングの装置ならびに方法
RU2019118013A (ru) Система и способ анализа и проверки объектов с множеством степеней свободы
CN108733065A (zh) 一种机器人的避障方法、装置及机器人
CN112847336B (zh) 动作学习方法、装置、存储介质及电子设备
US7457733B2 (en) Moving a virtual articulated object in a virtual environment while avoiding collisions between the articulated object and the environment
CN104977169A (zh) 一种火箭发动机冷摆数字试验方法
US20220379473A1 (en) Trajectory plan generation device, trajectory plan generation method, and trajectory plan generation program
US20150112655A1 (en) Computing device and method for simulating measurement of object
CN109710077B (zh) 基于vr的虚拟物体碰撞判断方法、装置及机车实训系统
CN114505852A (zh) 基于数字孪生的人机协同固体燃料整形系统及建立方法
US11886174B2 (en) Virtualized cable modeling for manufacturing resource simulation
Phillips-Grafflin et al. A representation of deformable objects for motion planning with no physical simulation
CN112530022A (zh) 在虚拟环境中计算机实现模拟lidar传感器的方法
CN109636077B (zh) 基于双重局部位姿变换的变节点装配路径规划方法
JP2014200882A (ja) 把持対象物の把持パターン検出方法およびロボット
JP2013136109A (ja) 干渉判定装置及び干渉判定方法