[发明专利]用于分析和测试多个自由度对象的系统和方法

说明书

本申请涉及用于分析和测试多个自由度对象的系统和方法。系统包括处理器以及耦合到处理器的存储器。存储器存储指令，所述指令使得处理器确定对象的第一运动包络。第一运动包络对应于可实现的对象的位置的运动学包络。指令还使得处理器基于对象的第一运动包络和第二运动包络的交叉确定对象的操作包络。第二运动包络对应于对象的运动范围，该运动范围受到对象的动态运动限制的约束，并且该操作包络指示在对象的操作期间对象的运动范围。指令进一步使得处理器基于操作包络生成对象的虚拟模型。虚拟模型用于对所述对象的操作进行虚拟建模。

技术领域

本公开总体涉及用于分析和测试多个自由度对象的系统和方法。

背景技术

由于存在数百万或数十亿的潜在位置，具有多个自由度的对象难以虚拟地/分析地建模。此类对象通常包括基于硬件的运动限制设备，诸如止动件、限制件、凸起、传感器等，以限制对象的移动，使得对象不经历碰撞。基于硬件的运动限制设备增加了重量、体积和设计的复杂性。此外，经常对所述对象的原型进行试验以确定基于硬件的运动限制设备应该被定位的位置。这增加了设计过程的时间和成本。

发明内容

在特定实现中，系统包括处理器以及耦合到处理器的存储器。存储器存储指令，当由处理器执行时，所述指令使得处理器确定对象的第一运动包络。第一运动包络对应于对象的位置的运动学包络，所述位置可由对象到达。指令还使得处理器基于对象的第一运动包络和第二运动包络的交叉确定对象的操作包络。第二运动包络对应于对象的运动范围，所述运动范围受到对象的动态运动限制的约束，并且所述操作包络指示在对象的操作期间对象的运动范围。指令进一步使得处理器基于操作包络生成对象的虚拟模型。虚拟模型用于对所述对象的操作进行虚拟建模。

在特定实现中，方法包括确定对象的第一运动包络。第一运动包络对应于对象的位置的运动学包络，所述位置可由对象到达。方法还包括基于对象的第一运动包络和第二运动包络的交叉确定对象的操作包络。第二运动包络对应于对象的运动范围，所述运动范围受到对象的动态运动限制的约束，并且所述操作包络指示在对象的操作期间对象的运动范围。方法进一步包括基于操作包络生成对象的虚拟模型。虚拟模型用于对所述对象的操作进行虚拟建模。

在特定实现中，计算机可读存储设备包括指令，当被执行时，所述指令使处理器执行操作，所述操作包括确定对象的第一运动包络。第一运动包络对应于对象的位置的运动学包络，所述位置可由对象到达。指令还使得处理器执行基于对象的第一运动包络和第二运动包络的交叉确定对象的操作包络的操作。第二运动包络对应于对象的运动范围，所述运动范围受到对象的动态运动限制的约束，并且所述操作包络指示在对象的操作期间对象的运动范围。指令进一步使得处理器执行基于操作包络生成对象的虚拟模型的操作。虚拟模型用于对所述对象的操作进行虚拟建模。

通过生成对象的虚拟模型，可以通过对象的操作包络对所述对象的操作虚拟地建模，以虚拟地确定和验证其操作包络。与使用对象的物理实例确定和/或验证操作包络相比，确定和验证操作包络实际上节省了时间和成本，并且可以减少或消除基于硬件的运动限制设备。

附图说明

图1示出用于分析和测试多个自由度对象的系统的示例的方框图；

图2是由图1的系统执行的分析和测试多个自由度对象的方法的示例的流程图；

图3是生成虚拟模型的方法的示例的流程图；

图4是生成部件轮廓的方法的示例的流程图；

图5A是示出图1的对象的示例的侧视图的图示；

图5B是示出图5A的对象的示例的另一个侧视图的图示；

图6是示出图1的点云的侧视图的图示；

图7是确定第一运动包络或操作包络的示例的流程图；

图8是确定第二运动包络的示例的流程图；