[发明专利]一种连续加工路径的速度曲线规划方法

权利要求书

1.一种连续加工路径的速度曲线规划方法，包括前瞻段，其特征在于，对所述前瞻段的固定段长采用分时处理的方法，且该方法包括以下实施方案：

步骤一：对划分的所述前瞻段再进行分小段前瞻，依次往后递推，对小段曲线先进行前推，获得前推速度，保证前推速度小于等于拐点速度限制；

步骤二：对不满足前推条件的点再进行回溯，获得回溯速度，回溯速度大于前推速度时，满足要求，则此小段前瞻结束；

步骤三：若所述回溯速度小于前推速度，则回溯速度不满足要求，继续往前回溯，直至回溯速度大于前推速度；

步骤四：若回溯到小段的首段曲线仍不满足要求时，此时需要修改首段加加速度来改变回溯速度进而获得首段的目标速度。

2.根据权利要求1所述的一种连续加工路径的速度曲线规划方法，其特征在于，首先对所述前瞻取固定段长，约定本前瞻段的起点和终点速度为0，基于控制器一个周期内有多任务需处理，对本前瞻段进行划分，控制器对本前瞻段分时处理，先处理本前瞻段的小段，对小段处理完后，从小段处理结束处往后再移固定段数，保证固定段数的最后一个点速度为0，然后划分小段，控制器进行相同处理。

3.根据权利要求2所述的一种连续加工路径的速度曲线规划方法，其特征在于，对本前瞻段划分的当前规划段进行速度前瞻规划时，采用前推方法，按照加速规律，计算拐点前推速度，并保证前推速度小于等于拐点最大速度；

所述步骤三中的当前规划段的拐点都满足前推条件则无需回溯，得到的回溯速度大于前推速度，则回溯速度满足条件，结束当前规划段速度规划；

若不满足，则按照上述方法将得到的回溯速度继续反向推导前一点的回溯速度，直至满足条件；

对于得到目标速度的点，将其作为起点，将得到的预估速度作为起点速度，长度为开始选取好的固定段数，并保证终点速度为0，按照上述步骤依次划分小段进行速度前瞻规划，直至前瞻结束；

若反向计算到当前规划段的首段，所述回溯速度仍不满足条件，此时需要修改加加速度来改变回溯速度，使其满足条件，这样当前规划段速度前瞻规划结束。

4.根据权利要求3所述的一种连续加工路径的速度曲线规划方法，其特征在于，所述前瞻段的算法主要分为四个模块：数据过滤模块、前瞻模块、加减速模块和插补模块。

5.根据权利要求4所述的一种连续加工路径的速度曲线规划方法，其特征在于，其中所述插补模块每个插补周期都会被调度，负责在每个插补周期输出位移驱动各电机运动。

6.根据权利要求5所述的一种连续加工路径的速度曲线规划方法，其特征在于，所述插补模块根据所述数据过滤模块过滤出的各数据段和所述前瞻模块计算出各数据段的运动参数，调用加减速模块的位置计算函数，计算出下个插补周期的位置点，再根据数据过滤模块计算出的数据段与坐标轴的夹角，驱动分轴运动。

7.根据权利要求6所述的一种连续加工路径的速度曲线规划方法，其特征在于，若缓存区有n条轨迹线段待处理，首先取前瞻固定段长为100，控制器插补周期为1ms，控制器对本前瞻段分时处理，本前瞻段被分为5段进行处理，固定段长约定V1和V101拐点速度为0；拐点最大速度Vmax：对于直线受直线过渡误差、拐角加速度、拐点上下段最大速度限制，对于圆弧受弓高误差、拐角加速度、离心加速度、拐点上下段速度限制。前瞻段的前推和回溯速度受拐点最大速度限制。

8.根据权利要求7所述的一种连续加工路径的速度曲线规划方法，其特征在于，对本前瞻段分段后，P1-P21点为第一个规划段，要计算的拐点速度即V1-V21，对这20段进行前推,当前一个点的前推速度小于当前点的前推速度时则继续前推，即Vi_forwardVi+1_forward则满足前推条件，如果当前规划段内有不满足前推条件的点时，则停止前推，并进行回溯。