基于距离场和扫掠剪除算法的线缆碰撞检测技术

来源：计算机工程与应用杂志2017年第10期北京时间：

作者：王发麟，郭 宇，廖文和，黄少华

单位：南京航空航天大学 机电学院，南京 210016

摘要：针对线缆具有柔性可变形特性而引起线缆碰撞检测难的问题，提出了基于距离场和扫掠剪除算法的线缆碰撞检测方法。基于距离场的碰撞检测方法主要用于检测线缆与线缆、线缆与结构件之间的碰撞：首先通过建立线缆体廓包围球，完成线缆多细节层次球面调和的表达；然后生成三维距离场映射，获取线缆或结构件表面法向量和穿刺深度等碰撞反馈信息。基于扫掠剪除算法的碰撞检测方法主要用于检测线缆的自碰撞：先构建线缆分段数学模型，然后通过线缆离散点扫掠剪除完成线缆自碰撞检测。最后对算法进行了验证，算法具有较好的准确性和快速性，可以满足工程实际的要求。

关键词：线缆装配,碰撞检测,距离场,球面调和函数,扫掠剪除算法