[发明专利]一种连续加工路径的速度曲线规划方法

说明书

本发明属于数控系统技术领域，尤其是一种连续加工路径的速度曲线规划方法，包括前瞻段，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。本发明对速度前瞻规划采用前推+回溯相结合的简化方法，对回溯速度不满足时采取了再继续回溯的方法，回溯到首段仍不满足时，进行修改加加速度回溯，解决了回溯速度不满足的情况，使速度曲线更平稳。

技术领域

本发明涉及数控系统技术领域，尤其涉及一种连续加工路径的速度曲线规划方法。

背景技术

前瞻控制能够提前对运动轨迹进行分析和处理，发现高曲率点和尖锐拐角，然后对路径上的速度进行规划，找出减速点，保证加工精度的同时满足机器人的加减速特性，在保证速度最大化的同时实现速度的平滑过渡。配天机器人提供连续微小线段前瞻控制插补功能，最大支持100段前瞻，在不影响插补轨迹精度的前提下极大地提高插补效率。

与传统速度规划算法相比，同等加工条件下，加工效率明显提高，使机器人的运动更加平稳可靠，但是目前在对速度进行规划处理时，存在有CPU多任务处理，间接提高了加工速度，速度回溯速度不满足,导致速度曲线不平稳。

发明内容

基于背景技术中提出的与传统速度规划算法相比，同等加工条件下，加工效率明显提高，使机器人的运动更加平稳可靠，但是目前在对速度进行规划处理时，存在有CPU多任务处理，间接提高了加工速度，速度回溯速度不满足,导致速度曲线不平稳技术问题，本发明提出了一种连续加工路径的速度曲线规划方法。

本发明提出的一种连续加工路径的速度曲线规划方法，包括前瞻段，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。

优选地，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。

优选地，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。