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随着计算机技术的高速发展,企业之间的市场竞争越来越激烈。为了在满足企业的生产需求的同时又保证产品生产的效率,需要提高企业的信息化和自动化水平。由于机电产品的复杂性越来越高,布线的空间环境愈加复杂,操作难度也日益提升,传统的布线方法效率较低,无法满足企业对于线缆装配的高效率、高质量的要求。为解决布线设计中的线缆信息混乱和弥补软件布线模块的不足、提高布线效率,本文主要根据线缆布线领域对数字化虚拟三维线缆布线的需求,从柔性线缆信息建模、布线空间建模、布线路径规划等方面对虚拟布线技术进行了研究,在此基础上开发出了复杂机电产品柔性线缆三维布线设计原型系统,本文的主要工作内容总结如下:(1)柔性线缆三维布线设计系统分析在对线缆布线技术现状研究的基础上,分析了三维线缆布线设计系统的需求分析,并且提出了基于CREO三维线缆布线设计系统的体系框架,并阐述了基于CREO三维线缆布线设计系统的功能结构及运行流程,为基于CREO三维线缆布线设计系统的实现提供了依据。(2)柔性线缆信息模型构建与分析针对线缆敷设过程中布线信息分散、不完整的问题,建立基于本体的柔性线缆信息模型,将在虚拟环境下布线设计需要的线缆信息模型划分为柔性线缆信息模型、电气元件信息模型和结构件信息模型三部分,分别详细描述了各部分信息建模所涉及的关键内容,并对所研究的柔性线缆进行了实例建模。(3)柔性线缆三维路径规划技术研究针对线缆布局设计中存在的效率低、可靠性差等问题,提出了一种基于改进蚁群算法的线缆路径规划方法。首先采用分段式空间划分方法对待布线空间进行环境建模,同时对布线空间进行栅格化处理,以获取三维布线路径的规划空间。为解决基本蚁群算法在进行路径搜索时路径点容易发散的问题,引入了基于重力规则的蚁群算法路径搜索策略,提高了路径规划的真实度。(4)基于CREO三维线缆布线设计原型系统开发在前文三维线缆布线设计系统框架以及各项关键技术研究的基础上,利用CREO/TOLLKIT工具,开发了基于CREO三维线缆布线设计原型系统,并详细介绍了基于CREO三维线缆布线设计原型系统的功能实现。