TWI672668B - 高爾夫球桿頭自動建模系統及方法 - Google Patents
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Abstract
一種高爾夫球桿頭自動建模系統及方法，包括儲存單元、參數輸入單元、運算處理單元、以及模型建構單元。參數輸入單元，係取得初始建構參數值；運算處理單元，係依據該初始建構參數值進行前處理設定以產生前處理參數值，並依據碰撞設定參數值與該前處理參數值計算並產生最佳化參數值及最佳化資訊，儲存該最佳化參數值及該最佳化資訊該至該儲存單元；以及模型建構單元，係依據該最佳化參數值產生最佳化桿頭模型。
Description
本發明是有關於一種高爾夫球桿頭建模方法，且特別是有關於一種高爾夫球桿頭自動建模系統及方法。
目前高爾夫球運動漸漸受到大眾的注目，不在是貴族專屬的運動，消費者也開始願意在高爾夫球等相關產品上消費，也因此帶動不少商機，其中的利潤讓許多廠商投入大量的研發，從中謀取相當高的獲利。而在這龐大的利潤誘因之下，之前我國大多數的高爾夫球廠商都只是從事製造代工的工作，而現今因為在強大的競爭壓力下，高爾夫球廠商漸漸朝向自創品牌方面的發展，也從逆向工程漸漸走向自我設計的正向工程。
目前高爾夫球球桿的種類相當的多，在高爾夫球桿頭的設計之中，主要是以擴大打擊面、控制桿頭重心、球頭慣性矩以及改變打擊面厚度和配重等影響。但是在球桿的設計上，又必須符合桿頭的設計規範，而此規範由美國高爾夫球協會(USGA)與蘇格蘭皇家古老高爾夫球協會(R&A)共同修訂，在市面上所有的桿頭都必須符合此標準，唯有通過此規範的桿頭才能在正式比賽中使用。
因此在設計桿頭的情況下，一般代工廠都是以接圖、生產的方式提供服務，對於被委託製造的產品本身有無設計的問題，沒有任何的概念，而在自創品牌及自行研發桿頭的廠商則必須透過實際開模製造真的桿頭測試高爾夫球桿頭的各項數據，如此一來，花費了許許多多的時間、人力，卻不一定能夠製造出理想的桿頭。
本發明提供一種高爾夫球桿頭自動建模系統及方法，其目的透過高爾夫球桿頭自動建模系統，有效率的規劃並設計桿頭，以避免桿頭設計出來後成品的功能不足或不適當，有效的減少人力與時間的浪費，提高工作效能及減低所需成本來增加利潤。
本發明高爾夫球桿頭自動建模系統，包括：一儲存單元、一參數輸入單元、一運算處理單元、以及一模型建構單元。參數輸入單元，係取得一初始建構參數值；運算處理單元，係依據該初始建構參數值進行一前處理設定以產生一前處理參數值，並依據一碰撞設定參數值與該前處理參數值計算並產生一最佳化參數值及一最佳化資訊，儲存該最佳化參數值及該最佳化資訊該至該儲存單元；以及模型建構單元，係依據該最佳化參數值產生一最佳化桿頭模型。
在本發明之一實施例中，上述之參數輸入單元取得包括一傾角(Loft Angle)、一底角(Lie Angle)、一凹槽深度、一打擊面厚度、一凹槽寬度以及一柄徑的該初始建構參數值。
在本發明之一實施例中，上述之運算處理單元取得包括一網格建立參數、一材料性質設定參數、一負荷參數以及一邊界條件設定參數的該前處理參數值。
在本發明之一實施例中，上述之碰撞設定參數值更包括一碰撞接觸面參數及一摩擦係數參數。
在本發明之一實施例中，上述之運算處理單元透過系統設定或使用者設定的該碰撞設定參數值計算並產生該最佳化參數值。
在本發明之一實施例中，上述之運算處理單元產生的該最佳化資訊更包括一打擊面應力值、一飛行速度值以及一反彈係數(CT)值。
在本發明之一實施例中，上述之模型建構單元更依 據該初始建構參數值產生一初始桿頭模型。
本發明還提供了一種高爾夫球桿頭自動建模方法，步驟包括：透過一參數輸入單元取得一初始建構參數值；再透過一運算處理單元，依據該初始建構參數值進行一前處理設定以產生一前處理參數值；透過該運算處理單元依據一碰撞設定參數值與該前處理參數值計算並產生一最佳化參數值及一最佳化資訊；並透過一模型建構單元，依據該最佳化參數值產生一最佳化桿頭模型；以及透過一儲存單元，儲存該最佳化參數值及該最佳化資訊。
在本發明之一實施例中，上述之透過該運算處理單元依據一碰撞設定參數值與該前處理參數值計算並產生一最佳化參數值及一最佳化資訊的步驟中，更包括：該運算處理單元取得包括一網格建立參數、一材料性質設定參數、一負荷參數以及一邊界條件設定參數的該前處理參數值後與該碰撞設定參數值包括一碰撞接觸面參數以及一摩擦係數參數計算產生該最佳化參數值。
在本發明之一實施例中，上述之透過一模型建構單元，依據該最佳化參數值產生一最佳化桿頭模型的步驟中，更包括：該模型建構單元依據該運算處理單元透過該初始建構參數值包括一傾角(Loft Angle)、一底角(Lie Angle)、一凹槽深度、一打擊面厚度、一凹槽寬度以及一柄徑計算出該最佳化參數值，並依據該最佳化參數值產生該最佳化桿頭模型。
本發明的效果在於，此高爾夫球桿頭自動建模系統將高爾夫球桿頭建模知識、工作經驗和一些重複性的工作直接建構在高爾夫球桿頭模型中，使高爾夫球桿頭參數化設計更加完善，使設計過程界面化，以提高工作效率，避免人為的設計錯誤，使複雜的設計工作智能化、簡單化，並透過分析高爾夫球桿頭在不同參數，不同重心條件下桿頭與球體碰撞的過程，同時加入最佳化設計取得最佳化參數值，以完成最佳的桿頭。
110‧‧‧儲存單元
120‧‧‧參數輸入單元
130‧‧‧運算處理單元
140‧‧‧模型建構單元
S210~S250‧‧‧步驟流程
310‧‧‧初始建構界面
410‧‧‧前處理界面
510‧‧‧最佳化建模界面
圖1是根據本發明之高爾夫球桿頭自動建模系統實施例的裝置單元示意圖。
圖2是根據本發明之高爾夫球桿頭自動建模方法實施例的步驟流程圖。
圖3是根據本發明之高爾夫球桿頭自動建模方法實施例的初始建構示意圖。
圖4是根據本發明之高爾夫球桿頭自動建模方法實施例的運算處理示意圖。
圖5是根據本發明之高爾夫球桿頭自動建模方法實施例的最佳化建構示意圖。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖1是根據本發明之高爾夫球桿頭自動建模系統實施例的裝置單元示意圖。在圖1中，高爾夫球桿頭自動建模系統包括一儲存單元110、一參數輸入單元120、一運算處理單元130、以及一模型建構單元140。參數輸入單元120，係取得一初始建構參數值；運算處理單元130，係依據該初始建構參數值進行一前處理設定以產生一前處理參數值，並依據一碰撞設定參數值與該前處理參數值計算並產生一最佳化參數值及一最佳化資訊，儲存該最佳化參數值及該最佳化資訊該至該儲存單元110；以及模型建構單元140，係依據該最佳化參數值產生一最佳化桿頭模型。
於本實施例中，該參數輸入單元取得包括一傾角(Loft Angle)、一底角(Lie Angle)、一凹槽深度、一打擊面厚度、一凹槽寬度以及一柄徑的該初始建構參數值。
於本實施例中，該運算處理單元取得包括一網格建立參數、一材料性質設定參數、一負荷參數以及一邊界條件設定參數的該前處理參數值。
於本實施例中，該碰撞設定參數值更包括一碰撞接觸面參數及一摩擦係數參數。
於本實施例中，該運算處理單元透過系統設定或使用者設定的該碰撞設定參數值計算並產生該最佳化參數值。
於本實施例中，該運算處理單元產生的該最佳化資訊更包括一打擊面應力值、一飛行速度值以及一反彈係數(CT)值。
於本實施例中，該模型建構單元更依據該初始建構參數值產生一初始桿頭模型。
圖2是根據本發明之高爾夫球桿頭自動建模方法實施例的步驟流程圖，步驟流程如下：
步驟S210：透過參數輸入單元取得初始建構參數值。
步驟S220：透過運算處理單元，依據初始建構參數值進行前處理設定以產生前處理參數值。
步驟S230：透過運算處理單元依據碰撞設定參數值與前處理參數值計算並產生最佳化參數值及最佳化資訊。
步驟S240：透過模型建構單元，依據最佳化參數值產生最佳化桿頭模型。
步驟S250：透過儲存單元，儲存最佳化參數值及最佳化資訊。
於本實施例中，該運算處理單元取得包括一網格建立參數、一材料性質設定參數、一負荷參數以及一邊界條件設定參數的該前處理參數值後與該碰撞設定參數值包括一碰撞接觸面參數以及一摩擦係數參數計算產生該最佳化參數值。
於本實施例中，該模型建構單元依據該運算處理單元透過該初始建構參數值包括一傾角(Loft Angle)、一底角(Lie Angle)、一凹槽深度、一打擊面厚度、一凹槽寬度以及一柄徑計算出該最佳化參數值，並依據該最佳化參數值產生該最佳化桿頭模型。
圖3是根據本發明之高爾夫球桿頭自動建模方法實 施例的初始建構示意圖，說明如下：圖3：在本發明實施例中，高爾夫球桿頭自動建模方法的一初始建構界面310，透過參數輸入單元取得初始建構參數值，透過一使用者界面，建構一個高爾夫球桿頭所需要的各項參數，並可以同時任意調整一個或是多個參數進行設定，讓使用者透過簡單的調整相關參數，創建所需要分析的初始高爾夫球桿頭。
於本實施例中，該參數輸入單元取得包括一傾角(Loft Angle)、一底角(Lie Angle)、一凹槽深度、一打擊面厚度、一凹槽寬度以及一柄徑的該初始建構參數值。
圖4是根據本發明之高爾夫球桿頭自動建模方法實施例的運算處理示意圖，說明如下：圖4：在本發明實施例中，高爾夫球桿頭自動建模方法的一前處理界面410，透過運算處理單元自動進行前處理設定以產生前處理參數值，並依據所設定的碰撞設定參數值，產生最佳化參數值及最佳化資訊。
於本實施例中，該運算處理單元取得包括一網格建立參數、一材料性質設定參數、一負荷參數以及一邊界條件設定參數的該前處理參數值。
於本實施例中，該碰撞設定參數值更包括一碰撞接觸面參數及一摩擦係數參數。
於本實施例中，該碰撞設定參數值透過系統設定或使用者設定。
圖5是根據本發明之高爾夫球桿頭自動建模方法實施例的最佳化建構示意圖，說明如下：圖5：在本發明實施例中，高爾夫球桿頭自動建模方法的一最佳化建模界面510，透過模型建構單元依據最佳化參數值產生最佳化桿頭模型。
於本實施例中，模型建構單元依據該運算處理單元透過該初始建構參數值包括一傾角(Loft Angle)、一底角(Lie Angle)、一凹槽深度、一打擊面厚度、一凹槽寬度以及一柄徑計算出該最佳化參數值，並依據該最佳化參數值產生該最佳化桿頭模型。
綜上所述，本發明可針對高爾夫球桿頭在設計與分析上進行開發，建立高爾夫球桿頭最佳化自動建模系統，以提升高爾夫球桿頭的設計技術，分析高爾夫球桿頭在不同形狀參數、不同重心條件下桿頭與球體碰撞的過程，同時加入最佳化設計取得最佳化參數值，完成最佳高爾夫球桿頭，讓高爾夫球桿頭從建模到分析，再到最佳化建模這樣煩雜的過程，透過本系統有效的減少建構高爾夫球桿頭模型與前處理分析設定的時間，大大減少時間與人力資源上的浪費。
雖然本發明以前述實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，所作更動與潤飾之等效替換，仍為本發明之專利保護範圍內。
Claims (10)
- 一種高爾夫球桿頭自動建模系統，其中包括：一儲存單元；一參數輸入單元，係取得一初始建構參數值；一運算處理單元，係依據該初始建構參數值進行一前處理設定以產生一前處理參數值，並依據一碰撞設定參數值與該前處理參數值計算並產生一最佳化參數值及一最佳化資訊，儲存該最佳化參數值及該最佳化資訊該至該儲存單元；以及一模型建構單元，係依據該最佳化參數值產生一最佳化桿頭模型。
- 如申請專利範圍第1項所述的高爾夫球桿頭自動建模系統，其中該參數輸入單元取得包括一傾角、一底角、一凹槽深度、一打擊面厚度、一凹槽寬度以及一柄徑的該初始建構參數值。
- 如申請專利範圍第1項所述的高爾夫球桿頭自動建模系統，其中該運算處理單元取得包括一網格建立參數、一材料性質設定參數、一負荷參數以及一邊界條件設定參數的該前處理參數值。
- 如申請專利範圍第1項所述的高爾夫球桿頭自動建模系統，其中該碰撞設定參數值更包括一碰撞接觸面參數及一摩擦係數參數。
- 如申請專利範圍第1項所述的高爾夫球桿頭自動建模系統，其中該運算處理單元透過系統設定或使用者設定的該碰撞設定參數值計算並產生該最佳化參數值。
- 如申請專利範圍第1項所述的高爾夫球桿頭自動建模系統，其中該運算處理單元產生的該最佳化資訊更包括一打擊面應力值、一飛行速度值以及一反彈係數值。
- 如申請專利範圍第1項所述的高爾夫球桿頭自動建模系統，其中該模型建構單元更依據該初始建構參數值產生一初始桿頭模型。
- 一種高爾夫球桿頭自動建模方法，其中包括：透過一參數輸入單元取得一初始建構參數值；透過一運算處理單元，依據該初始建構參數值進行一前處理設定以產生一前處理參數值；透過該運算處理單元依據一碰撞設定參數值與該前處理參數值計算並產生一最佳化參數值及一最佳化資訊；透過一模型建構單元，依據該最佳化參數值產生一最佳化桿頭模型；以及透過一儲存單元，儲存該最佳化參數值及該最佳化資訊。
- 如申請專利範圍第8項所述的高爾夫球桿頭自動建模方法，其中透過該運算處理單元依據一碰撞設定參數值與該前處理參數值計算並產生一最佳化參數值及一最佳化資訊的步驟中，更包括：該運算處理單元取得包括一網格建立參數、一材料性質設定參數、一負荷參數以及一邊界條件設定參數的該前處理參數值後與該碰撞設定參數值包括一碰撞接觸面參數以及一摩擦係數參數計算產生該最佳化參數值。
- 如申請專利範圍第8項所述的高爾夫球桿頭自動建模方法，更包括：依據一傾角、一底角、一凹槽深度、一打擊面厚度、一凹槽寬度的一初始建構參數值，透過該模型建構單元依據該運算處理單元計算出該最佳化參數值，產生該最佳化桿頭模型。
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