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专利号: 202210417758X
申请人: 山东捷瑞数字科技股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于三维引擎实现模拟筒纱卷绕的运动仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、搭建筒纱卷绕机的3D模型;

S2、将搭建好的3D模型导入三维引擎创建的项目中;

S3、3D模型基于预设的模拟逻辑脚本实施模拟筒纱卷绕的运动过程;

所述S3包括:

S31、创建两个空位置变量v1和v2,设定卷筒左侧某一位置点为绕线起始点A,设定卷筒右侧某一位置点为绕线结束点B,将点A和点B的位置信息分别储存为变量vA和vB;

创建两个浮点型变量speed1和speed2并给定其初始值,设speed1为滚筒的转动速度,该速度也即所述卷筒的转速以及线被缠绕的速度;设speed2为导纱器的横移速度;

创建线材质material;

创建浮点型变量radius并给定其初始值;

S32、卷筒以速度speed1开始转动,变量vA中的位置信息被存入变量v1中,变量vB中的位置信息被存入变量v2中,所述线将以变量v1中所存入的点A位置为起始点被缠绕在所述卷筒上;

S33、导纱器以速度speed2向右横移,向变量v2中所存入的点B移动,所述变量v1和v2中位置信息所代表的卷筒上A、B两点之间的距离即为绕线起始点到结束点之间的距离;

S34、当线绕至变量v2中的点B时,第一圈绕线结束;此时清空变量v1和v2中的位置信息,将变量vB的位置信息存入变量v1,将变量vA的位置信息存入变量v2;以变量v1中位置信息所代表卷筒上的点B为起点,变量v2中位置信息所代表卷筒上的点A为结束点,开始第二次绕线的过程。

2.如权利要求1所述的一种基于三维引擎实现模拟筒纱卷绕的运动仿真方法,其特征在于,所述S1中,通过3D Max软件或Maya软件搭建卷绕机的3D模型。

3.如权利要求1所述的一种基于三维引擎实现模拟筒纱卷绕的运动仿真方法,其特征在于,所述S1中,所述3D模型包括卷筒、滚筒、导纱器和线,其中滚筒作为主动轮,通过摩擦力与作为随动轮的所述卷筒滚动配合,所述卷筒用以缠绕所述线。

4.如权利要求1所述的一种基于三维引擎实现模拟筒纱卷绕的运动仿真方法,其特征在于,所述S2中,所述三维引擎为Unity引擎。

5.如权利要求1所述的一种基于三维引擎实现模拟筒纱卷绕的运动仿真方法,其特征在于,所述S3中,所述线在缠绕中的动态生成方法为:以储存在v1和v2中位置信息所代表的卷筒上的A点和B点为起始点和结束点,指定半径radius,计算出卷绕角α,通过起始点和结束点、半径radius和卷绕角α创建一系列位置变量;分别在起始点和结束点画一个六边形,指定材质material,根据卷绕速度speed1和横移速度speed2,将上述一系列位置变量动态绘制出点、线、面并连接成线模型,将线模型的两端与起始点和结束点的六边形对应的顶点相连接,并将生成的线模型添加碰撞体。

6.如权利要求1所述的一种基于三维引擎实现模拟筒纱卷绕的运动仿真方法,其特征在于,所述导纱器的横移速度speed2与滚筒的旋转速度speed1的比值决定了线在卷筒上缠绕的卷绕角α,tanα = speed2/speed1。

7.如权利要求1所述的一种基于三维引擎实现模拟筒纱卷绕的运动仿真方法,其特征在于,所述S3的绕线过程中,当绕线圈数n1大于1后,线模型开始在卷筒上叠加,线在卷筒上的厚度开始增加;此时卷筒绕线后的半径通过数学模型R = r1 + r2 * n1来表示,其中R为卷筒和线的整体半径,r1为卷筒半径,r2为线的半径,n1为线在卷筒上的缠绕圈数。

8.如权利要求5所述的一种基于三维引擎实现模拟筒纱卷绕的运动仿真方法,其特征在于,所述线模型的仿真程度由线绕一圈的段数决定,即当卷筒上绕了一圈线,把这一圈线看作一个n边形,当n越大时,n边形的任意一条边的长度越短;

据此构建一个数学模型:l = C / (360 / n);其中l代表n边形中每一段的长度,C代表n边形的周长,n代表n边形的边数;用代码表示为:everyStepLength = cicleLength / ( 

360f / everyStepAngle );

其中everyStepLength代表每一段长度,cicleLength代表n边形的周长,everyStepAngle代表n边形的段数;

所述线模型的仿真程度通过改变everyStepAngle的值进行控制调整。