使用自由度分析方法解决装配约束问题

摘要

几何约束求解是现代CAD设计中的核心问题.目前常用的几何约束求解方法主要有:基于Newton方法的数值的方法,基于Wu方法的符号推理的方法和基于自由度分析的方法.数值求解的方法求解快,能解决大部分问题,但是速度慢,不稳定.符号推理的方法速度慢,对大规模的问题不能有效的使用局部有效的信息.自由度分析的方法由于利用了局部的有效信息,增加了求解过程中的启发信息,所以速度快,稳定.本文使用基于自由度分析的方法,结合装配约束的特点,对常见的装配约束情况进行了分析,并给出解析解.使用给出的解析解,对装配约束中的方向和位置约束进行了分解.我们使用VC++实现了上述算法.实践表明,我们给出的算法能够有效的降低求解的规模,减少求解的复杂度.由于我们给出的装配部件具有明确的刚体特性,所以有利于面向对象的方法实现.