虚拟环境下电缆布局设计与装配仿真综述

引文：杨晓东，刘建华，吕乃静，夏焕雄。虚拟环境下电缆布局设计与装配仿真综述。虚拟现实智能硬件，2019，1（6）：543-557DOI：10.1016/j.vrih.2019.11.001虚拟现实智能硬件2019年第6·回顾·虚拟环境杨奥东，贾安胡阿利U*，纳依吉卢武，黄安雄北京理工大学机械工程学院，北京100081*通讯作者，jeffliu@bit.edu.cn投稿时间：2019年6月28日修订日期：2019年9月15日接受日期：2019年11月4日国家国防基础研究基金（JCKY2017204B502、JCKY2016204A502）和国家自然科学基金（51935003）资助。柔性电缆的布置与装配在复杂机电产品的设计与开发中起着重要的作用。电缆布置设计的合理性和电缆装配的可靠性对产品质量影响很大。本文综述了电缆布局设计、电缆装配工艺规划和电缆装配仿真的方法。我们首先回顾柔性电缆布局设计（交互式和自动）的研究。然后，综述了电缆装配工艺规划的研究，包括电缆装配路径规划和操作规划。最后介绍了电缆装配仿真，包括电缆总体信息、电缆碰撞检测数据和电缆装配过程建模。最后总结了目前存在的问题和未来的研究方向关键词柔性电缆;布局设计;装配工艺规划;装配过程仿真1引言复数“电缆”是用于连接复杂机电产品中电气元件、设备和控制装置的电线、电缆和线束的统称[1]。随着这些产品变得光学、机械和电气集成，传输能量和信号的各种类型的电缆越来越多地用于航空航天、汽车、船舶和导弹应用等。电缆布局设计和装配任务是机电系统的重要组成部分;这些任务既复杂又耗时。合理的电缆布置设计和可靠的装配是影响产品质量的重要因素。鉴于复杂机电产品中使用的电缆数量众多，布局设计不仅要考虑功能性电缆连接，而且还应节省空间，以便于组装和维护，并满足电磁兼容性等工程要求。由于电缆是柔性的，在运行过程中经常发生缠绕和过度变形。因此，电缆装配比刚性部件的装配更困难和复杂，需要更多的人力和时间。传统上，电缆布局设计和装配依赖于结构部件的物理原型;然而，设计中的问题只有在制造出这样的原型之后才被发现。此外，不适当的布线可能导致不必要的结构修改。如果设计通过试错法进行，所需时间可能很长，成本也很高[2，3];www.vr-ih.com虚拟现实智能硬件2019年第6也难以保证质量和可靠性。近年来，计算机仿真、虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的发展极大地帮助了电缆布局设计和组装。使用计算机进行布局设计、装配规划和模拟，解决了与传统设计方法相关的许多问题，因为设计人员可以快速创建和模拟电缆，以发现和解决装配和使用过程中可能出现的问题。这大大缩短了产品开发周期，降低了成本，提高了产品装配质量和可靠性[4，5]。本文重点研究了虚拟环境下电缆的布局设计、电缆装配过程及仿真。本文的结构如下。第二节介绍了电缆敷设设计的研究进展。第3节介绍了电缆装配工艺规划方面的文献。第4节介绍了有关装配模拟的文献。第五节总结了目前存在的问题和未来的研究方向。本文的结构如图1所示。电缆布局设计先于电缆装配工艺规划，而工艺规划又作为后续仿真的基础，为电缆布局设计提供反馈，以指导、验证和优化电缆装配。图1文件的组织2柔性电缆布置设计计算机辅助设计（CAD）可用于生成电缆布局的3D数字原型;布局也可以在VR环境中查看。该过程可以被认为是人机交互过程或自动过程，这取决于如何生成布局结果。前者强调人的经验和设计能力，后者使用智能算法自动推导电缆布局路径。2.1交互式电缆布局设计“人机交互式电缆布置设计”是指在虚拟环境中使用交互设备对电缆布置和装配进行完整的模拟。一些商 业CAD 软件 包包括 电缆 布线设 计模块 [e. 例如 ，在 一个实 施例 中，Pro/E （ PTC ） 中的Pro/DIAGRAM、Pro/CABLING和Pro/ROUTING; UG（Siemens）中的UG/Wiring和UG/ROUTING;以及CATIA（Dassault Systems）中的ECR（电气索道布线）]。这些软件包在一定程度上解决了电缆布线设计的相关问题，但需要大量的人机交互，并且没有考虑电缆的物理特性和布线路径优化。ESI开发了VR/视觉设计平台IC。IDO，帮助制造和决策。Route模块处理高复杂度系统，可处理密集布线数据，从而设计出专业级布线系统。该模块特别关注布线后的电缆长度。Flexible模块可用于创建和修改布线系统和连接器，优化电缆灵活性，减少变形和膨胀。Fraunhofer研究所（德国柏林）开发的工业路径模拟（IPS）软件专门用于解决544杨晓东等：虚拟环境下电缆布线设计与装配仿真综述产业路径规划问题。电缆仿真模块[6，7]允许优化柔性结构的布局，如软管和电缆线束;也可以执行虚拟装配。运动可以应用于柔性管道，实时计算不同长度的各种材料的变形。该模块还可以计算作用在柔性管道上的力和弯曲力矩，并优化其长度;可以根据需要放置夹子。许多研究人员开发了虚拟布线系统。Park等人[8]斯坦福大学（斯坦福，加利福尼亚州，美国）使用基于多代理的方法将并行工程应用于电缆设计。他们的多代理原型系统被称为First-Link，他们的分布式代理框架在飞机布线设计的背景下进行了测试。Ng和Ritchie等人[9-15]Heriot-Watt大学（英国爱丁堡）开发了一种人机交互电缆布线系统，称为CHIVE（虚拟环境中的电缆布线），具有沉浸式VR环境（图2a）。通过头盔显示器和3D鼠标等交互设备，在虚拟环境中进行电缆敷设设计，并通过干涉检测检查结果，进一步提高电缆敷设效率。北京理工大学（中国北京）的Liu等人[16，17]开发了虚拟装配工艺规划（VAPP）系统（图2b）。在分析电缆柔性的基础上，在虚拟环境中对离散电缆控制点进行建模，便于交互式电缆布置设计。罗马大学的Valentini等人[18]和Liu等人[19]。[19]华中科技大学（中国武汉）使用AR辅助电缆布局设计，并演示了实时电缆操作（图2c和2d）。中国工程物理研究院（中国绵阳）的Wei等人[20，21]开发了一种虚拟布线原型法。采用基于人机交互的原型可视化技术进行电缆的布置和装配规划。该系统包括虚拟原型、电缆连接列表、电缆接口、电缆材料数据和电缆布局数据以及其他信息。图2（a）以沉浸式虚拟现实环境为特征的人机交互布线系统（Ritchie等人）; (b)虚拟装配工艺规划系统(c)以及（d）增强现实环境中的有线电缆（Valentini等人）。软件可用于解决与电缆布局设计相关的一些问题;然而，在实际应用中，交互式布线需要大量的人工输入，并且来自其他对象的干扰仍然是个问题。大多数软件包不考虑电缆的物理特性或布局优化。545虚拟现实智能硬件2019年第62.2自动电缆布置设计在制造复杂的机电产品时，需要进行大量的电缆布置设计工作。人机交互设计仍然相对低效，减慢了产品开发周期;因此，自动电缆布局设计已经变得越来越流行，用于自动导出满足电气连接要求、布线规则和性能标准的电缆布局路径。路径应连接电缆的末端并满足一定的约束。自动布线设计的研究可分为两类。第一种是关于整个过程的自动化;已经尝试通过建立经验知识库以及通过分析和改进布线规则来缩短设计过程。第二种类型的研究，在这一领域的关注与自动路径生成通过各种算法的应用。第一种类型的研究采用并行处理，优化算法，知识工程和其他技术。Conru等人[22，23]集成了Park等人提出的系统。[8]转化为一套完整的算法，用于电缆布局的3D自动化，使用并行工程和自动布线。布线方案自动生成，并采用遗传算法优化布线效率。然而，大多数研究集中在布线自动化，电缆路径建模的深入研究是缺乏的。Sung等人[24]利用工程设计过程的现有知识和实践经验，在沉浸式虚拟环境中开发了一种自动设计和建模方法。在线完成了一个设计任务，并通过电缆的设计验证了该方法的有效性。荷兰代尔夫特理工大学的Zhu等人[25，26]将基于知识的工程（KBE）应用于飞机电缆的自动布局。离散优化技术时，考虑电缆长度和布线面积的限制。最佳的电缆路径寻求，并在飞机布线的案例研究中验证了该方法。第二类研究使用各种路径搜索算法来自动生成电缆路由。Zhu等人[27]建议将管道铺设视为涉及多个约束的路径规划问题;他们使用单元分解来获得2D和3D管道布局。Schafer等[28]波恩大学（波恩，德国）开发了一种三维空间中的综合电缆布局方法。他们的目标是增加包装密度，同时满足空间限制，他们设计的方法主要处理正交布局。桂林电子科技大学的Liu和Zhou[29]研究了电子机器中的3D电缆布线。利用A* 算法和动态规划，提出了一种电子整机布线路径搜索方法。首先，根据一定的规则对布线空间进行预处理。然后规划了主要的布线路径。其次，推导出接口与主干道之间的最优路径，并参考碰撞检测因子确定电缆路径搜索区域的可行性。该算法在搜索路径时首先对版图进行预处理，然后采用不同的搜索策略得到路径。基于采样的机器人运动规划算法正逐渐应用于路径搜索问题。Kabul等人[30]提出了一种用于复杂环境中电缆布局的路径规划算法。首先，使用PRM算法的变体生成环境的路径图，然后在接触空间中执行基于约束的采样。采用自适应前向动力学方法对路径进行了修正，同时考虑了几何和物理特性约束。他们的算法是第一个同时考虑路径规划和电缆物理特性的算法，并显示出良好的计算效率（图3）。Liu等人[31，32]采用改进的运动规划算法研究了单分支和多分支电缆的自动布局设计。他们迅速获得了一条电缆布线路径，546杨晓东等：虚拟环境下电缆布线设计与装配仿真综述图3Kabul等人的自动布线方法。通过对快速探索随机树算法（RRT）和概率路线图算法（PRM）的改进，在一定的约束条件下，北京理工大学的Liu等人[33]开发了一种基于“Anytime”RRT算法的自动电缆布局方法。开发了一种磁吸引算法来检测障碍物，以处理电缆附着约束，提高自动布线的效率和质量（图4）。几种路径搜索算法已被用于促进（自动）电缆布局设计，图4Liu等人的自动电缆布线系统。已经报道了许多有趣的结果。然而，自动布线路径算法没有得到广泛的研究，很少用于现实世界的工程环境中，因为需要许多计算。3电缆装配工艺规划电缆布线系统关注的是最终的结果，即。例如，将电缆组装成机电产品。在电缆铺设之后获得关于最终状态的信息。根据电缆布局设计结果，组装过程涉及在实际组装之前使用路径、顺序、捆扎和固定方案。电缆装配路径和操作规划是电缆装配工艺规划成功的关键。3.1电缆装配路径规划电缆装配路径规划处理施加在初始和最终配置上的操作约束。首先，推导出满足操纵约束的稳定线配置;其次，推导出确保稳定性的这些配置之间的路径[34]。一维柔性零件的装配路径规划必须包括运动规划和操作规划，但很少有这样的研究已经进行。随着机器人柔性运动规划技术的不断发展，人们对一维柔性零件的运动规划和操作规划进行了大量的研究，这些研究为电缆装配路径规划提供了参考。大多数方法集中在规划柔性零件。在早期的研究中，莱斯大学（美国德克萨斯州休斯顿）的Lamiraux和Kavraki[35]开发了一种可变形部件的运动规划方法;他们使用随机方法。在整个运动范围内，认为柔性部分的两端547虚拟现实智能硬件2019年第6受到操作的限制，主要通过柔性部分的变形避免碰撞。这与早期用于建模刚性部件和铰接机器人的运动规划方法不同，并且可以应用于柔性面板，管道和电缆以及医疗领域。Bayazit等人[36]德克萨斯A M大学（College Station，TX，USA）开发了一种基于随机路径图算法的可变形机器人运动规划方法。首先，生成粗略路径，其中通过机器人变形消除碰撞。最后，一个可行的路径生成，考虑到变形部件的物理特性。Rodriguez等人[37]建立了一个在完全弹性变形环境中进行路径规划的框架;规划对象和环境都是可变形的。他们的运动规划算法是基于RRT算法。Mikchevitch等人[38，39]格勒诺布尔理工学院（法国格勒诺布尔）的研究人员使用VR和真实世界或机械模型模拟了柔性部件的拆卸。使用两层系统来控制模型，允许用户精确地执行虚拟装配。其他研究人员已经使用基于柔性部分的变形的路径规划算法（例如基于采样的算法）。南卡罗来纳大学的Moll和莱斯大学的Kavraki[34]开发了基于采样路径图的可变形线性对象的路径规划方法。通过绘制最小能量曲线得到稳定构型。中间配置用于分析不同的配置。他们的方法可用于电缆布局，研究手术缝合线，并开发蛇形机器人。Gayle等人[40，41]北卡罗来纳大学的开发了一种用于柔性机器人的该算法充分考虑了几何约束和物理约束，并提出了一种新的碰撞检测算法。使用基于中心线的方法计算路径，该方法允许机器人获得最终配置。Kabul等人[30]也采用了这种方法，使用PRM算法的变体来生成初始路径;使用自适应前向动力学获得最终的无干扰路径。然而，这些运动规划方法主要用于布局设计阶段，而不是装配阶段。Mahoney等人[42]使用主成分分析来减少可变形运动规划问题的维度;他们的方法考虑了计算效率和物理特性。提出了一种基于采样的可变形机器人运动规划方法，并在多种可变形部件上进行了实验。采用细长的可变形杆，这是非常类似的短柔性电缆。如图5所示，在规划过程中必须考虑物体的末端约束和变形的能量约束。北京理工大学的Liu等人[43]提出了一个短-基于低维均衡采样的线缆装配路径规划方法。采用“引导路径”来降低路径规划的维数。在沿引导路径的低维空间中，将随机抽样与线缆两端的数据相结合，构建路径图，最后通过对路径图的搜索找到一条可行的装配路径。3.2电缆操作规划需要电缆操作规划，因为操作通常会影响电缆形状;可以对几何或拓扑变化进行建模548图5 基于采样的可变形部件运动规划（Mahoney等人）。杨晓东等：虚拟环境下电缆布线设计与装配仿真综述在规划中[44]。在电缆装配过程中，电缆的末端或中间由操作员搬运或由机器人夹紧;迄今为止，研究主要集中在基于模型的操作规划上。特别地，线缆打结/解开已经引起关注。东京大学的稻叶和井上提出的手眼系统[45]早期用于绳索穿孔和打结。利用视觉系统提供的反馈，机器人成功地操纵了柔性绳索。斯坦福大学的Brown等人[46]使用了一种实时、多体、固定长度的绳索状物体（如手术缝线）几何模型，并成功地进行了虚拟手术。Saha和Isto[47]使用随机路径图方法来解决可变形线性对象的操纵规划问题;在他们的方法中，不使用特定的物理模型，柔性绳索由双臂机器人操纵（图6）。其他打结研究[48-51]探索了运动规划、虚拟手术和缠绕。机器人操纵期间的线缆形状预测可能会造成问题。例如，Papacharalampopoulos[52 ，53]使用高阶分析模型，该模型考虑了机械行为，以估计机器人操作操纵电缆和刚性电缆根据准静态方法检测部件。图6使用Saha等人的随机路径图方法进行绳索操作规划。在可变形零件自动装配的背景下，美国俄亥俄州立大学（Columbus，OH，USA）的Zheng等人[54]对可变形梁插入刚性孔进行了研究，但应用相对有限。Asano等人[55]大坂大学（大坂，日本）进行了一项关于带状电路板自动装配操作规划的研究。应用最小势能原理来评估板从初始形状到目标形状的变形Hermansson等人[56]的Fraunhofer-Chalmers中心（瑞典哥德堡）开发了一种用于汽车中电缆（电线）线束安装的自动路径规划的方法。通过添加手柄解决接触问题，以逆向拆卸路径作为装配路径，计算速度快。伊利诺伊大学（Chicago，IL，USA）的Albersel等人[57，58]进行了不可伸展/可伸展弹性棒手术规划;操作员抓住棒的一端或两端，并基于采样方法找到规划路径（图7）。Mukadam等人[59]在2D平面内进行多个抓手（弹性杆）的操作规划，并确定保持平衡状态所需的最高和最低抓手数。图7基于采样的弹性杆路径规划（Reynsel等人）。549虚拟现实智能硬件2019年第6总之，涉及线缆状柔性部件的运动或操纵规划使用柔性体模型以及各种算法和碰撞检测方法来生成变形状态不同的路径。4电缆装配过程仿真“电缆装配过程模拟”主要用于制定、验证和优化电缆装配。动画可用于操作员培训和协作设计的研讨会。需要电缆组件的模型，包括一般电缆信息和电缆碰撞检测信息[60]。4.1电缆信息模型“电缆信息模型”产生电缆拓扑结构、几何形状和物理特性的数据，用于虚拟装配模拟。物理和碰撞检测模型取决于电缆信息模型。Shang等人[61]将电缆划分为一系列基本元素，并使用从属和图论建立它们之间的关系。Wei等人[20]设计了电气，拓扑和几何电缆模型，并导出了各种类型的电缆信息。Wang[62]记录了以电线为基本单位的电缆信息;然后将所有电线的数据组合起来，以提供电缆的概述。Liu等人[63]详细考虑了电缆的物理、几何、拓扑、逻辑连接和材料方面，以建立一个综合模型。Yang等人[64]从操作约束、分支点、子电缆段、物理模型单元和线束的角度考虑电缆。五个基本的操作约束所施加的电缆在装配过程中被认为是，和电缆信息模型生成使用的算法，如宽度优先搜索。通常，电缆信息模型考虑基本元素，即。例如，电缆属性，这取决于特定的要求和应用而不同;然后在元件之间建立连接。然而，目前的电缆信息模型在装配过程中不包含操作约束，并且不将使用商业软件构建的3D电缆模型转换为可用于仿真的信息模型。4.2电缆碰撞检测电缆碰撞检测是指在装配过程中电缆与其他物体（或电缆本身）的干涉。这是虚拟装配必须解决的一个主要问题。准确的碰撞检测提高了虚拟环境的真实性，并增强了沉浸感[65，66]。在敷设过程中，电缆经常与刚性结构、其他电缆和管道发生碰撞。柔性电缆在使用工具搬运或操作时会发生自碰撞。 这些碰撞磨损（并最终分离）外层，影响可靠性[67]。在电缆组件仿真过程中，消除此类干扰至关重要。必须检查电缆路径是否存在干扰。为此，碰撞检测模型是必不可少的。已经开发了许多有用的算法[68，69];这些算法包括包围体层次（BVH）、空间分解、距离场、图像空间和智能算法[70]。BVH算法是最常用的算法之一;包围体可以是轴对齐包围盒（AABB）、定向包围盒（OBB）、球体、离散定向多面体（K-DOP）或凸包等形式。然而，大多数算法处理刚性部件，并且与柔性对象（例如电缆）的碰撞检测得很差。受电缆的轴对称特性的启发，Look等人。[71]解决了电缆和环境物体之间的碰撞问题，以确定质点和物体之间的距离，550杨晓东等：虚拟环境下电缆布线设计与装配仿真综述碰撞状态。该方法可以检测其他线缆和非线缆结构，但在自碰撞检测方面受到限制。Wang等人[72]对待检测对象进行采样，在二维空间建立特征对，并利用粒子群算法解决碰撞检测问题，优化特征对的数目。该算法非常灵活，但可能无法检测到所有的冲突对。罗伊等人[73]研究了用于连接水下机器人的缰绳的碰撞。首先，使用全局优化方法来确定任意两个缰绳之间的（近似）最小分离距离。然后采用局部优化来获得精确的分离距离。如果检测到碰撞，则算法根据干涉区域计算接触力。Shellshear[74]使用1D“扫描修剪”算法研究了可变形线性电缆的自碰撞检测。与其他自碰撞检测算法相比，剪枝算法速度更快，可以检测两种不同类型的对象（电缆和结构件）之间的碰撞。使用电缆质量-弹簧-阻尼模型，Xie等人[75]开发了一种用于检测电缆碰撞的精确分层算法，并根据电缆的物理特性评估了响应。Huang等人[76]报道了电缆检测是高度内存密集型的，并开发了一种大步长优化算法来减少内存消耗。为了避免粘滞和抖动，使用了各种数学方法来优化性能，尽管这被证明是困难的。在碰撞过程中，柔性电缆的基本几何元素将发生变化;因此，刚体碰撞检测算法不能应用于柔性电缆。然而，几何数据的刷新是耗时的，因此实时仿真是困难的。需要更有效的算法来检测柔性电缆碰撞[77]。4.3电缆装配工艺建模虚拟装配过程仿真可用于进一步开发和优化电缆装配，其中模拟实际装配并评估“可装配性”。由于在制造复杂的机电产品时必须组装大量的柔性电缆，电缆不仅在位置上发生变化，而且在形状上也会发生变化。需要电缆装配过程模型来描述装配过程并驱动“虚拟实体建模”，这对于演示目的很重要。Liu等人[67]使用“路径关键点”方法记录离散电缆点随时间的空间位置，并将路径移动编码为路径以实时描述电缆移动。Shang等人[78]采用改进的层次任务链模型对刚-柔混合装配过程进行统一描述。Wei等人[21]将装配单元分为“刚性部件”和“柔性电缆“，按顺序记录装配动作，并同时移动电缆和操作接头等电气部件。Zhang[79]将电缆组装分解为三个部分：插入电缆接头、电缆束的固定操作和变形。根据“可拆卸和可安装”的概念，组装被认为是拆卸的反面。Wang[58]记录了装配动画中关键时刻电缆部件的位置，从而实现了视觉连续性。考虑到可变形线性对象的灵活性，Lv et al.[80，81]使用拉伸质量弹簧和Cosserat弹性杆模型建立了电缆的实时物理模型。这两种模型都考虑了电缆拉伸、弯曲和扭曲，确保电缆组装过程模拟真实可靠（图8）。总之，电缆装配过程建模的主要困难是电缆的柔性。电缆在操作期间在方向和形状方面都发生变化，并且刚性部件（例如连接器和夹具）通常与柔性电缆组装在一起。过程信息的有效记录是电缆装配模拟的关键。551虚拟现实智能硬件2019年第6图8（a）使用拉伸质量弹簧模型（Lv等人）评估的电缆变形; (b)使用Cosserat弹性杆模型（Lv等人）评价缆索变形。5结论和今后的工作总之，许多研究人员正在研究用于柔性电缆布局设计、电缆装配工艺规划和仿真的新技术、方法和工具。然而，这些研究在本质上仍然是探索性的，并且很少出现现实世界的应用。目前存在的问题和未来的研究方向可以概括如下：(1)自动导出电缆布局的技术使用计算机生成电缆布线和装配路径大大提高了设计效率。然而，这方面的研究还不成熟，路径搜索算法的效率有待提高。优化路径时必须考虑工程约束和电缆的物理特性。电缆布局和装配工艺需要进一步改进。(2)刚柔混合装配规划技术复杂的机电产品由刚性部件和柔性电缆组装而成。鉴于其广泛的应用，规划电缆的装配顺序和路径非常重要。此外，还必须考虑装配过程中可能发生的碰撞。碰撞可能发生在刚性零件之间、刚性零件与柔性电缆之间以及两条或多条电缆之间。电缆在与周围物体接触时会变形，因此在装配过程中必须考虑电缆的柔性。(3)电缆敷设质量评定电缆布置设计和装配工艺规划影响最终的敷设结果和运行过程中的电缆寿命。不适当的布局设计和非标准装配会降低电缆敷设质量，导致电气性能不佳。然而，对电缆布局和组装质量的评估仍然取决于技术人员的经验和/或所使用的实验方法。需要有一个标准的科学的质量评价系统(4)VR、AR和力反馈随着VR、AR、力反馈和相关硬件的不断发展，这些方法现在被用于电缆布局设计和装配规划。虚拟环境提供的沉浸感增强了现实感，并允许充分利用知识和经验，从而提高了电缆布局和组装的效率和质量。虚拟环境以及相关硬件和软件的未来发展将进一步增强电缆布局设计和装配规划。引用1王芳玲，廖文华，郭永，王晓芳，高永.电缆线束关键技术的研究现状与展望552杨晓东等：虚拟环境下电缆布线设计与装配仿真综述虚拟装配中国机械工程，2016，27（6）：839-51 DOI：10.3969/j.issn.1004-132X.2016.06.0242万宝林，宁荣祥，刘建华，熊志清.虚拟环境下电缆线束装配建模技术研究。系统仿真学报，2006，18（1）：267DOI：10.16182/j.cnki.joss.2006.s1.0813刘俊华集成化虚拟装配工艺规划系统。机械工程学报，2009，22(5)：717DOI：10.3901/cjme.2009.05.7174王萍，李英，余玲，张军，徐振军。一种基于语义和几何约束的装配仿真方法。装配自动化，2016，36（1）：34DOI：10.1108/aa-05-2015-0365吴德良，甄晓娟，范晓梅，胡英，朱海民.复杂产品协同装配操作仿真虚拟环境。智能制造学报，2012，23（3）：821DOI：10.1007/s10845-010-0438-86Hermansson T，Carlson J S，Björkenplatz S，Söderberg R.柔性电缆和软管的几何变化模拟和稳健设计。机械工程师学会会刊。B部分：工程制造学报，2013，227（5）：681DOI：10.1177/09544054134766277[10] Mårdberg P，Carlson J S，Bohlin R，Delfs N，Gustafsson S，Hanson L.使用形式化的高级语言指导人体模型组装电缆。Procedia CIRP，2014，23：29DOI：10.1016/j.procir.2014.10.0748作者：J. H，J. H.电缆线束并行工程的计算支持。工程计算，1992，19Ng F M.虚拟现实和基于计算机的电缆线束布线工具。爱丁堡：赫瑞瓦特大学，1999年10吴F，Ritchie J，Simmons J，Dewar R.在虚拟环境中设计电缆线束部件。材料加工技术学报，2000，107（1/2/3）：37-43DOI：10.1016/s0924-0136（00）00725-111吴F M，Ritchie J M，Simmons J L.电缆线束组件的设计和规划。机械工程师学会会刊。B部分：工程制造学报，2000，214（10）：881-890 DOI：10.1243/095440500151796412李伟杰，李伟杰，李伟杰.沉浸式虚拟现实作为电缆线束设计的交互式工具。PRASIC会议录，2002：24913O'B Holt P，Ritchie J M，Day P N，Simmons J E L，Robinson G，Russell G T，Ng F M.电缆和管道布线中的沉浸式虚拟现实：设计隐喻和认知工效学。计算与信息科学杂志工程，2004，4（3）：161-170DOI：10.1115/1.175969614李文辉，李文辉.使用沉浸式虚拟现实进行线束设计、装配和安装规划。虚拟现实，2007，11（4）：261-273DOI：10.1007/s10055-007-0073-715李文，李文. Co-Star的系统设计和用户评价：用于线束设计的沉浸式立体系统。计算机辅助设计，2007，39（4）：245-257 DOI：10.1016/j.cad.2006.12.00116刘俊华集成化虚拟装配工艺规划系统。机械工程学报，2009，22(5)：717DOI：10.3901/cjme.2009.05.71717刘建华，赵涛，宁荣祥，刘建生。运动线束设计的物理建模与仿真。机械工程学报，2014，27（5）：1075DOI：10.3901/cjme.2014.0616.109553虚拟现实智能硬件2019年第618Valentini P P.增强现实中的交互式电缆线束。International Journal on Interactive Design and Manufacturing（IJIDeM），2011，5（1）：45DOI：10.1007/s12008-010-0114-419刘英，李世清，王建芳.增强现实环境中基于物理的细长柔性部件的交互操作。科学中国技术科学，2014，57（7）：1383DOI：10.1007/s11431-014-5522-420魏福英，陈晓芳，王福君。虚拟布线及电缆布置的逆运动学仿真。计算机辅助设计&计算机图形学，2006，18（10）：1623- 1627DOI：10.1088/1742-6596/29/1/01521魏芳燕基于虚拟样机和粒子系统仿真的电缆虚拟布线。工程设计学报，2005，12（4）：208- 212DOI：10.1081/CEH-20004427322Conru A B，Cutkosky M R.为交互式电缆线束布线和设计提供计算支持。ASME设计自动化会议，1993，6523康鲁湾电缆布线问题的遗传算法。IEEE演化计算会议，1994，1：200DOI：10.1109/ICEC.1994.35001624杨志华，李志华.使用沉浸式虚拟现实进行自动化设计过程建模和分析。计算机辅助设计，2009，41（12）：1082DOI：10.1016/j.cad.2009.09.00625作 者 ： Zhu Z X ， van Tooren M ， der Elst S. 开 发 启 发 式 布 线 应 用 于 飞 机 自 动 线 束 设 计 。 第 52 届AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC结构、结构动力学和材料会议。科罗拉多州丹佛市。Reston，Virigina，AIAA，2011DOI：10.2514/6.2011-214826作者：Zhu Z，Van Tooren M J L，La Rocca G. KBE 在飞机线束自动布线中的应用。参加：第53届AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC结构、结构动力学和材料会议第20届AIAA/ASME/AHS自适应结构会议第14届AIAA。2012年：1 843人DOI：10.2514/6.2012-184327Zhu D，Latombe J C.管道布线-路径规划（有许多约束）。1991年IEEE机器人与自动化国际会议论文集。关闭CT，USA. IEEE计算Soc. Press，1991：1940-1947 DOI：10.1109/robot.1991.13191128Schaüfer M，Lengauer T. 3D电子模块的自动布局生成和布线面积估计。机械设计学报1999，123（3）：330DOI：10.1115/1.137147829刘志英，周德杰，吴正辉，李春青.电子整机三维布线算法的研究与实现。电子工艺技术，2010，31（1）：6DOI：10.14176/j.issn.1001-3474.2010.01.01530作者：Kabul I，Gayle R，Lin M C.复杂环境下基于约束采样的电缆路径规划。在：2007年ACM固体和物理建模研讨会论文集。中国北京，ACM出版社，2007 DOI：10.1145/1236246.123630331刘X。改进了基于RRT的电缆自动布线。机械工程学报，2015，51（17）：96 DOI：10.3901/jme.2015.17.09632刘晓，刘建辉，刘建生.徐建斌基于改进PRM的多分支电缆自动布线。计算机集成制造系统，2014，20（12）：2952DOI：10.13196/j.cims.2014.12.00533刘建生，刘建辉，张正杰，徐建斌，林惠玲.三维环境下基于任意RRT的电缆自动布线。机械工程学报，2016，52（13）：156DOI：10.3901/JME.2015.06.04534Mol M，Kavraki L E.可变形线性物体的路径规划IEEE Transactions on Robotics，2006，22（4）：625554杨晓东等：虚拟环境下电缆布线设计与装配仿真综述–636DOI：10.1109/tro.2006.87893335Lamiraux F，Kavraki L E.操作约束下弹性物体的路径规划。国际机器人研究杂志，2001，20（3）：188DOI：10.1177/0278364012206735436放大图片作者：J. M.可变形物体的概率路标运动规划。2002年IEEE机器人与自动化国际会议论文集。华盛顿特区，美国，IEEE，2002，2：2126-2133DOI：10.1109/robot.2002.101485437[10]李国伟，李国伟.在完全可变形的环境中规划运动。2006年IEEE机器人与自动化国际会议论文集。奥兰多，佛罗里达州，美国，IEEE，2006：2466-2471 DOI：10.1109/robot.2006.164207238放大图片作者：J.使用虚拟现实环境的柔性元件路径规划。在：IEEE组装和任务规划国际研讨会论文集。Besancon，France，IEEE，2003 DOI：10.1109/isatp.2003.121721939李文辉，李文辉，李文辉.虚拟现实环境中用于装配操作仿真的柔性梁部件操作。工程计算与信息科学，2004，4（2）：114-123 DOI：10.1115/1.173668740杨文忠，陈文忠，陈文忠.基于约束的可变形机器人运动规划。2005年IEEE机器人与自动化国际会议论文集。巴塞罗那，西班牙，IEEE，2005：1046-1053 DOI：10.1109/robot.2005.157025441[10]张文辉，张文辉.使用基于物理采样的高铰接链的有效运动规划。2007年IEEE机器人与自动化国际会议论文集意大利罗马，IEEE，2007年，第3319DOI：10.1109/robot.2007.36398542放大图片作者：John D.降维位形空间之可变形机器人运动规划。2010年IEEE机器人与自动化国际会议。Anchorage，AK，IEEE，2010 DOI：10.1109/robot.2010.550964943刘建生，刘建辉，林辉良，马建堂.基于降维均衡抽样的线束装配路径规划。计算机集成制造系统，2017，23（10）：2192DOI：10.13196/j.cims.2017.10.01344Jiménez P. Survey on model-based manipulation planning of deformable objects.机器人与计算机集成制造，2012，28（2）：154DOI：10.1016/j.rcim.2011.08.00245Inoue H，Inaba M.在绳索操作中的手眼协调。机器人研究国际研讨会，1985，1DOI：10.7210/jrsj.3.53846放大图片作者：Brown J，Latombe J C，Montgomery K.实时打结模拟。视觉计算机，2004，20（2/3）：165-179 DOI：10.1007/s 00371 -003-0226-y47Saha M，Isto P.可变形线性对象的操纵规划。IEEE Transactions on Robotics，2007，23（6）：1141DOI：10.1109/tro.2007.90748648Ladd A M，Kavraki L E.使用运动规划解结。国际机器人研究杂志，2004，23（7/8）：797DOI：10.1177/027836490404546949Wakamatsu H，Arai E，Hirai S.可变形线性对象的打结/解开操作。 国际机器人研究杂志，2006，25（4）：371DOI：10.1177/027836490606481950[10]张文，张文，张文.使用结不变量对可变形线性对象进行操作以分类555虚拟现实智能硬件2019年第6基于图像传感器信息的对象条件。ASME机电一体化学报，2006，11（4）：401-408 DOI：10.1109/tmech.2006.87855751Spillmann J，Teschner M.一种用于节点鲁棒仿真的自适应接触模型。计算机图形学论坛，2008，27（2）：497DOI：10.1111/j.1467-8659.2008.01147.x52Papacharalampopoulos A，Makris S，Bitzios A，Mr.Solouris G.机器人操作过程中布线形状的预测。先进制造技术国际期刊，2016，82（1/2/3/4）：123-132 DOI：10.1007/s 00170 -015-7318-553放大图片作者：J.模拟机器人对电缆的操作以及与周围环境的交互。国际先进制造技术杂志，2018，96（5/6/7/8）：2183-2193 DOI：10.1007/s 00170 -018-1675-954郑永峰，裴荣，陈春.可变形物体的自动装配策略。19