[发明专利]一种基于AR的复杂电子产品电缆组件辅助装配系统

权利要求书

1.一种基于AR的复杂电子产品电缆组件辅助装配系统，其特征在于，包括依次连接的前处理模块电缆走线路径计算模块和增强现实引导装配模块；

所述前处理模块，用于输入待装配产品的产品三维模型、电缆接线关系及电缆数据表；

所述电缆走线路径计算模块，用于根据待装配产品的产品三维模型、电缆接线关系及电缆数据表生成电缆走线路径；

所述增强现实引导装配模块，用于将电缆走线路径以增强现实叠加的方式叠加在待装配产品的空间位置区域并可根据装配人员的空间作业移动，进而引导电缆装配。

2.一种如权利要求1所述的基于AR的复杂电子产品电缆组件辅助装配系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S100，将待装配产品的产品三维模型、电缆接线关系及电缆数据表上传至前处理模块；

步骤S200，电缆走线路径计算模块根据待装配产品的产品三维模型、电缆接线关系及电缆数据表生成电缆走线路径；

步骤S300，增强现实引导装配模块将电缆走线路径以增强现实显示的方式叠加在待装配产品的空间位置区域并可根据装配人员的空间作业移动，达到引导装配的目的。

3.根据权利要求2所述的基于AR的复杂电子产品电缆组件辅助装配系统的工作方法，其特征在于，步骤S100中，前处理模块要对上传的产品三维模型、电缆接线关系及电缆数据表进行定义，包括：定义产品三维模型、电缆接线关系及电缆数据表中涉及的电子元器件的器件编号以及电子元器件上所需要接线的端口号。

4.根据权利要求3所述的基于AR的复杂电子产品电缆组件辅助装配系统的工作方法，其特征在于，前处理模块要对定义的产品三维模型、电缆接线关系及电缆数据表中涉及的电子元器件的器件编号以及电子元器件上所需要接线的端口号进行一致性检查，若存在不一致，则进行系统报错。

5.根据权利要求2所述的基于AR的复杂电子产品电缆组件辅助装配系统的工作方法，其特征在于，步骤S200中，电缆走线路径计算模块根据待装配产品的产品三维模型、电缆接线关系及电缆数据表生成电缆走线路径的方法包括：

设定电缆走线路径为沿着电缆中心坐标轨迹运动的一个刚性球体在空间中从起始位置到终止位置的扫掠轨迹；

上传的电缆接线关系和电缆数据表中包含了电缆的编号，电缆在电子元器件上的端口接线关系信息，电缆的半径R_w1，电缆的极限最小弯曲半径r_w1；

待装配产品一在产品三维模型上的来向端口的中心位置坐标为(x₁，y₁，z₁)，待装配产品二在产品三维模型上的去向端口A1X1的中心位置坐标为(x₂，y₂，z₂)；则根据电缆接线关系，设定电缆的爬锡高度为h，待装配产品的端口有孔位或结构件干涉时，电缆走线路径应避让结构干涉部分，设定初始避让安全间距为M，电缆的返修余量长度为L；设电缆走线路径距离产品三维模型上某最近点为以参数为t(t_x，t_y，t_z)的方程，电缆在接入来向端子时的中间点轨迹方程如下：

电缆在遇到空间结构遮挡时，其空间弯折处的轨迹方程为以模型最近点为坐标中心，以电缆最小弯曲半径为半径的圆，其中心点轨迹方程如下：

(x-(t_c+M+R_w1))²+(y-(t_y+M+R_w1))²

+(z-(t_z+M+R_w1))²＝r_w1²

在平直无遮挡处的电缆轨迹路径为一般空间曲线，其方程表达如下式：

x＝x(t_x)+M

y＝y(t_y)+M

z＝z(t_z)+M

电缆在接入去向端子时的中间点轨迹方程如下：

电缆中心线轨迹为以上方程生成的轨迹包络所构成的包络线轨迹；电电缆的虚拟模型为以该电缆中心线轨迹为电缆走线路径，以电缆半径R_w1为半径所自动生成的圆柱体模型。