[发明专利]基于S曲线加减速控制的多周期拐角小直线段插补方法有效
| 申请号： | 201210211398.4 | 申请日： | 2012-06-21 |
| 公开（公告）号： | CN102722140A | 公开（公告）日： | 2012-10-10 |
| 发明（设计）人： | 张立先;李洪波;高小山;孙瑞勇 | 申请（专利权）人： | 中国科学院数学与系统科学研究院 |
| 主分类号： | G05B19/41 | 分类号： | G05B19/41 |
| 代理公司： | 北京德琦知识产权代理有限公司 11018 | 代理人： | 夏宪富 |
| 地址： | 100190 *** | 国省代码： | 北京;11 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | 一种数控系统基于S曲线加减速方式的多周期最优拐角的小直线段插补方法：先基于机床加工精度和各驱动轴最大加工速度的限制，根据加工路径上每个拐角几何参数、各驱动轴的最大加加速度和优化目标，设置拐角和直线段衔接处的加速度为零，确定和调整每个拐角多周期过渡的最优拐角插补参数，使每个小直线段的两端加工速度满足S曲线加减速控制方式的可达性要求。再根据S曲线加减速方式计算每个直线段的各加减速阶段的时间，并对每个小直线段分别进行直线段和拐角的插补，实时顺序输出插补点序列，驱动数控机床执行加工操作。本发明降低机床振动，提高工件表面质量，计算速度快，能满足实时加工需求，适用于多种不同型号的三轴、四轴或五轴数控机床。 | ||
| 搜索关键词： | 基于 曲线 减速 控制 周期 拐角 线段 方法 | ||
【主权项】：
一种数控系统基于S曲线加减速方式的多周期拐角小直线段插补方法，其特征在于，所述方法包括下列操作步骤：（1）基于机床最大加工速度、多周期拐角的过渡轨迹与实际拐角的加工几何误差和拐角距离的限制，根据加工路径上拐角处的几何参数、数控机床各个驱动轴的最大加加速度，以及实现“拐角前速度和拐角后速度之和最大”的优化目标，在直线段和拐角衔接处的加速度为零的条件下，确定加工路径上的每个拐角多周期过渡的最优拐角插补参数；（2）进行前瞻处理：对每个拐角的最优拐角插补参数进行调整，使每个小直线段的两端速度满足反向加速的可达性；（3）调整被插补直线段的最优拐角插补参数，使小直线段两端速度满足正向加速可达性，根据最终的最优拐角插补参数、小直线段的长度、机床各驱动轴的最大加工速度、最大加速度和最大加加速度的限制，采用S曲线加减速方式计算每个直线段的各个加减速阶段的运动时间，并对加工路径的每个小直线段分别进行直线段和拐角的插补，实时顺序地输出插补点序列，驱动数控机床执行加工操作。
下载完整专利技术内容需要扣除积分，VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国科学院数学与系统科学研究院，未经中国科学院数学与系统科学研究院许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/patent/201210211398.4/，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇：微电机转子棘形接地消噪元件
- 下一篇：汽车玻璃天窗检具结构
- 同类专利
- CNC数控设备自适应控制弓高误差的平滑插补方法-201510407089.8
- 郭先强;何长安 - 苏州谷夫道自动化科技有限公司
- 2015-07-13 - 2019-10-29 - G05B19/41
- 一种CNC数控设备自适应控制弓高误差的平滑插补方法，包括如下步骤：设定或读取CNC数控设备的刀路运动指令的最大弓高误差ε；连续输入若干段刀路运动指令至插补器，直到刀路运动速度必须降速至0为止；由前瞻规划控制模块进行速度规划，该段路径的起点速度和终点速度均为0，中途无0速点；统计分析该段路径中的最小曲率半径、各衔接点处的运动速度及对应的运动方向偏转角度，计算出一个最大平滑周期数n，使之经过平滑插补处理后，所得的轨迹与原始轨迹的弓高误差不大于ε；平滑插补，将插补出来的若干连续的点，经过算术平均或加权平均算法，得到新的插补点，以减轻或消除运动突变。经该算法处理后的刀路圆润光滑，对某些加工领域具有显著效果。
- 在圆柱形表面中切削轮廓的方法-201410249667.5
- 罗德尼·G·惠特贝克;大卫·艾伦·史蒂芬森;基斯·雷蒙德·巴图;大卫·加勒特·科夫曼 - 福特全球技术公司
- 2014-06-06 - 2019-10-11 - G05B19/41
- 本发明涉及圆柱形表面轮廓切削工具和工艺。提供一种在气缸表面中切削轮廓的方法。所述方法包括：使用切削工具同时内插圆柱形表面的轴向部分，以形成具有多个环形凹槽和口袋部的轮廓，口袋部的半径大于在所述内插步骤之前的圆柱形表面的半径。
- 一种运动控制系统的非对称S曲线加减速控制方法和装置-201510472799.9
- 谭华卿;王立松 - 深圳市雷赛智能控制股份有限公司
- 2015-08-04 - 2019-09-13 - G05B19/41
- 本发明公开一种运动控制系统的非对称S曲线加减速控制方法和装置，通过对加速度和减速度为非对称的S曲线中，分开控制加速过程和减速过程，增强S曲线加减速控制方法的灵活性；并根据已知参数，判断加速度曲线类型再计算，从而避开迭代法等复杂的S曲线加减速计算，降低计算机消耗，提高运算效率；以及引入基于动力学限制的圆整方法，补偿S曲线加减速控制离散化处理过程中的精度损失。
- 一种基于进退法的NURBS曲线插补快速预读处理方法-201710573835.X
- 聂明星;彭晋民;胡弛;邵明;刘石坚 - 福建工程学院
- 2017-07-14 - 2019-08-30 - G05B19/41
- 本发明提供一种基于进退法的NURBS曲线插补快速预读处理方法，采用进退法对曲线曲率平缓区进行快速离散，使参数步长增量快速变化，减少预处理过程所需处理曲线点的数目的同时检测速度敏感区，并以曲率半径计算函数作为目标函数，采用步长加速法发现速度敏感区曲率半径极小值点，增强了前瞻处理过程中速度敏感区的识别和分析处理速度，达到快速前瞻，具体包括如下步骤：进退法快速识别速度敏感区；速度敏感区曲率极值近似点获取；修正速度敏感区曲率极值点，处理完毕。使得预处理阶段所需处理点数大大减少，极大的提高了前瞻预处理过程的实时性。
- 一种基于改进型S曲线加减速的PVT控制方法-201811401194.0
- 张承瑞;王海涛;王公成;姬帅;倪鹤鹏 - 山东易码智能科技股份有限公司
- 2018-11-22 - 2019-05-24 - G05B19/41
- 本发明公开了一种基于改进型S曲线加减速的PVT控制方法，包括：通过给定的始末速度(vs，ve)、时间T和运动限制参数Φcp，将可规划区域划分为四个子范围，然后根据给定的目标位移S在相应的子范围内进行速度规划；其中，曲线P1包含的区域为所能规划位移的最大值，P5所包含的区域为所能规划位移的最小值，在P1和P5之间则是可以规划的中间值，P1‑P5五条曲线将该区域划分为四个子区域。本发明通过制定一系列的规则来简化速度规划的过程，能够降低运算负荷，并在考虑运动时间的同时保持了典型S曲线加减速算法的平滑性，使数控系统加工更加平稳。
- 一种机械手双轴轨迹插补算法-201510060767.8
- 钟海胜;秦嗣峰;曹旭东;赵德华 - 北京朗信智能科技有限公司
- 2015-02-06 - 2019-04-05 - G05B19/41
- 本发明公开了一种机械手双轴轨迹插补算法，用于控制机械手按照预定轨迹进行运动。其特征是：通过双轴插补算法能够得到机械手大臂油缸和小臂油缸的流量方程，通过将流量方程嵌入到计算机控制程序中，调节电液比例流量方向阀即可实现机械手的运动。这种算法具有控制灵活、适应性强、又有控制精度高、稳定性强等特点，能够显著提高作业效率，降低人身伤亡事故发生的概率。
- 一种基于抛物线插值算法的双机器人协同轨迹优化方法-201811366572.6
- 罗志勇;李凯凯;罗蓉;赵杰;韩冷;王月;马国喜;郑焕平 - 重庆邮电大学
- 2018-11-16 - 2019-02-01 - G05B19/41
- 本发明请求保护一种基于抛物线插值算法的双机器人协同轨迹优化方法，在双机器人协同工作有效工作空间内和一定约束下，选取优化变量，确定其可行域。基于运动平稳性思想，以抛物线插值算法搜索优化变量的最优值，进而获取最优的协同轨迹。在进行轨迹规划时，首先将各个运动路径点利用逆运动学方程转变为关节路径点，其次通过各关节对应的关节路径点进行拟合光滑函数。这些关节轨迹函数分别表明各关节从起始位置开始，通过所有路径点，最后抵达目的地的运动轨迹。
- 刀具路径曲线化装置以及刀具路径曲线化方法-201410574996.7
- 水野彻;千叶琢司 - 发那科株式会社
- 2014-10-23 - 2018-10-02 - G05B19/41
- 本发明提供一种刀具路径曲线化装置以及刀具路径曲线化方法。该刀具路径曲线化装置重复进行从表示对加工物进行加工的刀具的刀具路径的点列中取出其一部分作为部分点列而生成部分曲线的步骤，对刀具路径进行曲线化。该刀具路径曲线化装置具备利用分段曲线信息生成部分曲线的存储信息利用曲线生成单元，在曲线信息利用判定单元判断为利用所存储的信息时，通过上述存储信息利用曲线生成单元生成部分曲线。
- 一种逐点比较法平面直线插补计算方法-201810306200.8
- 曹伟;牛步林 - 哈尔滨理工大学
- 2018-04-08 - 2018-09-28 - G05B19/41
- 本发明一种逐点比较法平面直线插补计算方法属于数控领域；包括假定某时刻道具位于动点P(Xm，Yn)；通过判断偏差判别式的符号，偏差表达式为Fm，n＝XeYn‑XmYe，得到刀具进给方向；进行偏差计算，刀具进给后到达位置和刀具的坐标发生如下变化：若向+X方向进给一步，新的偏差表达式为：Fm+1.n＝Fm.n‑Ye；若向+Y方向进给一步，新的偏差表达式为：Fm.n+1＝Fm.n+Xe；若向+X、+Y方向各进给一步，新的偏差表达式为：Fm+1.n+1＝Fm.n+Xe‑Ye；刀具每前进一步都进行终点判断，若没有到达终点，则进行步骤a；若到达终点，则插补结束；本发明提供了一种逐点比较法平面直线插补计算方法，使进给方向能够同时为正方形或负方向，使得所插补曲线轮廓误差达到最小值，让每步进给的偏差值最小。
- 一种基于近似等弓高误差小线段逼近Nurbs曲线的方法-201810057182.4
- 董辉;张斌豪;张圻;俞立;吴祥 - 浙江工业大学
- 2018-01-22 - 2018-09-07 - G05B19/41
- 一种基于近似等弓高误差小线段逼近Nurbs曲线的方法，包括以下步骤：获取Nurbs曲线参数，定义一条k阶的Nurbs曲线的数学表达式；先将累计节点值Ucurrent定位去基函数Ni,k，再通过Deboor‑Cox递推公式求出离散点；计算近似等弓高误差ε比较设定的逼近误差δ，如果不满足逼近误差δ，则用伸缩步长法调整累计节点值Ucurrent大小返回计算；当Ucurrent大于等于最大节点值Umax时，输出终止点。本发明避免加工时产生路径棱角，降低了计算的复杂度，提高了加工效率，并将对精度的影响降到最小，提高了Nurbs曲线的离散速度。
- 一种五轴数控加工中考虑各旋转轴角速度平滑特性的刀轴矢量插值方法-201610056088.8
- 徐金亭;孙玉文 - 大连理工大学
- 2016-01-27 - 2018-06-22 - G05B19/41
- 一种五轴数控加工中考虑各旋转轴角速度平滑特性的刀轴矢量插值方法，属于五轴数控加工技术领域。该方法针对已根据切削特性和刀具可行空间设定的关键刀位，解决一般刀位点处刀轴矢量的细化插值问题。首先依据逆向运动学变换方程，求解出机床坐标系下关键刀轴矢量所对应的各旋转轴的旋转角；再利用有限差分法给出每一细化插值刀位点处各旋转轴角速度的逼近计算公式；然后建立各旋转轴以角速度变化最小为目标的最小二乘优化目标函数，并给出求解方法，获得细化插值刀位点处各旋转轴的旋转角；最后正向合成细化插值刀位点处的刀轴矢量。该方法使各旋转轴角速度变化最小且平稳光滑，改善了五轴数控机床在加工复杂曲面零件时的运动学和动力学性能。
- 一种基于机床各旋转轴角加速度分治优化的五轴加工刀轴矢量插值方法-201610065066.8
- 徐金亭;孙玉文 - 大连理工大学
- 2016-01-29 - 2018-06-12 - G05B19/41
- 一种基于机床各旋转轴角加速度分治优化的五轴加工刀轴矢量插值方法，属于五轴数控加工技术领域。该方法是在已根据切削特性和刀具可行空间设定了关键刀位的情况下，解决一般刀位点处刀轴矢量的细化插值问题。首先将关键刀轴矢量变换到机床坐标系下，反解出机床各旋转轴的旋转角，再展开构造每一细化插值刀位点处各旋转轴角加速度的逼近计算公式；然后依据分治优化策略建立各旋转轴以角加速度变化最小为目标的最小二乘优化目标函数，给出求解方法，获得细化插值刀位点处各旋转轴的旋转角；最后正向合成细化插值刀位点处的刀轴矢量。该方法确保了机床各旋转轴角加速度变化最小且平稳光滑，改善了机床在加工复杂曲面零件时的运动学和动力学性能。
- 一种工业机器人群控系统及方法-201610023068.0
- 吴海彬;叶婷婷;周牧雄;吕联林;高裕强 - 福州大学
- 2016-01-14 - 2018-05-04 - G05B19/41
- 本发明涉及一种工业机器人群控系统及方法，系统包括控制器,示教器，以及至少两台机器人；每台机器人均包括至少一个关节驱动模块；控制器以及各个机器人对应的关节驱动模块通过以太网依次线性连接；方法包括根据以太网的连接顺序，标记机器人以及关节；通过控制器软件架构分层结构中每层程序实现相应的功能；在控制器存储区域分配不同的存储区域，完成不同层结构层之间的信息交换；通过以太网将控制数据传到各个关节驱动模块中，并将状态数据回传，完成机器人群控。本发明可以根据需求确定每台机器人种类，任意增减机器人总数，任意增加机器人外关节，可根据需求选配控制器，柔性好，扩展性强，资源利用率高，可靠性强，具有广阔的应用前景。
- 用于数控边界插值器线性化的系统-201510280606.X
- 塞巴斯蒂安·西韦特;阿萨夫·本-巴萨特;奥菲尔·德刚尼;罗腾·巴宁 - 英特尔IP公司
- 2015-05-27 - 2018-04-03 - G05B19/41
- 本发明涉及用于数控边界插值器线性化的系统。本申请对数字时间转换器(DTC)的插值器架构以及其他进行了讨论。在示例中，插值器可以包括插值器单元和保留单元，这些插值器单元和保留单元被配置为基于至少两个偏移时钟信号来提供插值后的输出。在某些示例中，示例插值器可以提供具有改善的抗干扰度的插值器输出的无竞争控制。
- 五轴加工数值控制系统及其数值控制方法-201410603141.2
- 詹其桦;王芝峰;李哲维 - 新代科技股份有限公司
- 2014-10-30 - 2018-03-06 - G05B19/41
- 本发明揭露一种五轴加工数值控制系统，是由数值控制装置及加工装置所组成，其中藉由数值控制装置的运算单元计算多个加工数据点，并形成三条曲线，最后以三条曲线进行插值计算，以修正加工程序中异常的命令，藉由本发明的设计，无须将整个加工程序大幅修改，也无须以人工的方式逐一检查加工程序中有问题的命令，可大幅降低加工时间并可提升加工品质。
- 自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法-201610069643.0
- 崔洪斌;曹朋贤;刘新宇;归超 - 河北科技大学
- 2016-02-01 - 2018-03-02 - G05B19/41
- 本发明公开了一种自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法，涉及以补偿的控制装置为特征的方法技术领域。所述方法包括如下步骤在自排绳卷扬机轨迹插补前提前计算出滚筒旋转的圈数与径向误差和位置误差补偿值的关系，并将这一系列补偿值存放在排绳控制系统中，每当滚筒圈数发生一次变化时，排绳控制系统通过吊点处的弹簧补偿机构对排绳位置进行一次补偿，使卷扬机根据空间曲线插补算法进行旋转，补偿由于自排绳卷扬机上摆轮位置变化以及滚筒直径变化引起的排绳误差。所述方法利用数控插补原理，对自排绳卷扬机排绳时的位置误差和径向误差进行补偿，提高了排绳的准确度且计算简单。
- 一种轨迹边界的数控车床插补方法-201711057093.1
- 陈海涛 - 南通欧科数控设备有限公司
- 2017-11-01 - 2018-01-23 - G05B19/41
- 本发明涉及一种在嵌入式系统中实现轨迹边界的数控车床插补方法。现有方法计算过于复杂，不能满足嵌入式系统的需要。本发明方法首先计算刀头圆弧与曲线接触点的切线向量，然后根据距离判断调整步长。本发明插补算法计算简单，速度快，非常适合在嵌入式系统等微小系统上实现，充分利用了单片机计算能力不足而实时中断处理性能优越的特点。
- 工具路径曲线化方法以及工具路径曲线化装置-201510843828.8
- 水野彻;千叶琢司 - 发那科株式会社
- 2015-11-26 - 2018-01-19 - G05B19/41
- 本发明提供一种工具路径曲线化方法，从指令点序列所指令的工具路径生成曲线，其包括定义以连接上述指令点序列的折线路径为基准的区域的步骤；基于该区域的表面的几何学形状判定上述曲线是否包含于该区域内的步骤；以及，生成根据上述判定步骤判定为包含于上述区域的曲线的步骤。
- 一种加工路径长度已知的NURBS曲线插补方法-201710573859.5
- 聂明星;彭晋民;胡弛;邵明;刘石坚 - 福建工程学院
- 2017-07-14 - 2017-10-20 - G05B19/41
- 本发明提供一种加工路径长度已知的NURBS曲线插补方法，计算五段式柔性加减速方法中加速过程位移以及减速过程位移；根据加工路径长度对速度规划种类进行分类；计算加工路径长度为L的NURBS曲线总插补点数；计算当前插补点进给速度；获得各插补周期插补点参数及坐标值，通过插补前加减速处理，在满足机床加减速能力基础上，最大限度提高加工进给速度，由于是插补前加减速处理，无需再次调整插补点参数，这样不仅能提高加工精度，也实现了高速加工。
- 一种自动单边补偿的数控加工方法-201510137206.3
- 涂天祥;梁红波 - 广州宝码电子科技有限公司
- 2015-03-26 - 2017-08-08 - G05B19/41
- 本发明公开了一种自动单边补偿的数控加工方法，包括如下步骤，系统上电，载入需要执行的程序文件，记录程序指令的刀具信息和位置信息，计算出刀具的中心点，并获取刀具补偿值，对程序代码进行第二次解析，并获取指令对应的起始点和终点，再根据刀具运行的轨迹，将终点值X方向的值和Y方向的值分别与刀具中心点X方向值和Y方向值进行比较，根据比较的结果，对X方向和Y方向分别单独进行补偿，检查结果是否会产生过度补偿，队列为空时，程序运行退出。本发明能自动检索加工程序中的刀具信息，单独对X轴或Y轴进行补偿，解决由于X轴Y轴丝杠磨损的不同造成的加工偏差。
- 一种控制每转进给量的控制方法和设备-201210110854.6
- 宋刚;陈虎;王大伟;董大鹏;耿文剑;于本生;白彦庆;汤洪涛;王声文;林猛;刘沛;刘磊;韩基鹏 - 科德数控股份有限公司
- 2012-04-16 - 2017-08-08 - G05B19/41
- 本发明提供一种控制每转进给量的控制方法和设备。本发明提供的控制每转进给量的控制方法和设备，将主轴转速、每齿进给量作为关注对象，并保证在主轴转速变化时，每齿进给倍率不变，从而保证进给速度与主轴转速保持同步变化。实施本发明所述的控制每转进给量的控制方法和设备，具有如下有益效果在主轴转速变换的过程中保持进给量不变，保证进给速度与主轴转速同时变换，从而避免产生巨大波动而造成刀具的损坏。同时配合每齿进给量的倍率控制，来实现多种加工策略。
- 用于多轴联动动态修正插补位置的全闭环运动控制方法-201210452683.5
- 刘荫忠;孙维堂;鲍玉凤 - 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司
- 2012-11-12 - 2017-05-10 - G05B19/41
- 本发明涉及一种用于多轴联动动态修正插补位置的全闭环运动控制方法。在第一个命令位置坐标上，根据采集到的各轴实际位置与电机实际位置之间的偏差，调整各轴命令位置；对调整后的各轴命令位置矢量在被加工轨迹上投影，得到投影长度，确定修正后的命令位置；当满足全闭环条件时，停止调整；当程序段处于混联且有后续运动段时，则将本运动段与下一运动段进行速度连接处理；否则，不对插补位置进行调整，直到当前运动段插补完成，再在系统提供的定位时长内，通过PID控制算法使轴的实际位置运动到命令位置上。本发明可以在满足多轴联动轮廓精度、定位精度、重复定位精度的同时，保证伺服电机稳定运行，保证工件加工精度且延长机床的使用寿命。
- 数控装置-201310047757.1
- 上野茂树 - 大隈株式会社
- 2013-02-06 - 2017-05-10 - G05B19/41
- 数控装置，其估算一定延迟时间之后的未来旋转速度，该延迟时间是主轴旋转速度变动与进给轴进给速率变动之间的相位差，所述数控装置还变动进给速率，以使其与估算的旋转速度之间保持恒定比例。
- 一种用于数控系统的加减速规划方法、装置及数控机床-201310027747.1
- 汤中华;郭涛 - 北京配天技术有限公司
- 2013-01-24 - 2017-03-15 - G05B19/41
- 本发明公开了一种用于数控系统的加减速规划方法、装置及数控机床，所述方法包括对数控机床操作设备的加工轨迹进行T型曲线速度规划，获取T型曲线中匀加速、匀速和匀减速的时间；对T型曲线中匀加速、匀速和匀减速三个时间段单独调整，将不满一个插补周期的步长补足为一个完整的插补周期；根据调整后的时间段重新获取T型曲线速度规划的目标速度；根据目标速度重新调整加速度、减速度及T型曲线每个时间段的轨迹长度。本发明能精确解决圆整误差，消除机床抖动问题，同时本发明避免了对操作设备进行速度规划时求解高次方程的复杂繁琐的步骤，使得整个数控系统的速度规划效率得到大幅提高，而且方法相对简便易于实现。
- 一种直角坐标设备的旋转轴控制算法-201410505448.9
- 苏诗捷 - 成都乐创自动化技术股份有限公司
- 2014-09-26 - 2017-03-08 - G05B19/41
- 本发明公开一种直角坐标设备的旋转轴控制算法，包括以下步骤1）取得各轴当量脉冲数；2）设置虚拟轴当量脉冲数，计算虚拟轴与各轴当量脉冲数比率Rx，Ry，Rz；3）设置W轴许可最大速度，根据W轴许可最大速度及当前目标加工速度计算虚拟轴与W轴比率Rw；4）对速度前瞻模块设置各轴速度参数；5）将加工运动轨迹分解到XYZW轴直线插补集合，通过速度前瞻模块接口依次输出到速度前瞻模块；6）根据步骤2）和3）换算各轴输出长度，计算每条微线段输出长度；7）根据步骤6）输出的微线段长度，两两间计算许可速度，通过应用虚拟轴技术降低多轴速度前瞻数据计算量，进而降低控制器运行负载，利于对加工过程运动的控制。
- 一种适用于连续混合曲线的速度规划参数选择方法-201610863749.8
- 宋宝;唐小琦;谢文雅;周向东;熊烁;余晓菁;王伟平;雷凡;王昌杰;金宏星;徐意 - 华中科技大学;武汉久同智能科技有限公司
- 2016-09-28 - 2017-02-22 - G05B19/41
- 本发明公开了一种适用于连续混合曲线的速度规划参数选择方法，其包括以下步骤：(1)将数控机床或者机器人控制系统中的插补模块预读出的N段代码作为一个速度规划单元，构造N段连续曲线；其中N为正整数；(2)对构造的各个连续曲线段进行统一的速度规划参数化；(3)选择速度规划算法；(4)根据选择的速度规划算法对速度规划参数进行建模，以得到速度规划参数的数学模型；(5)确定各个速度规划参数的数值范围；(6)依据所述数学模型及各个速度规划参数的取值范围，采用优化工具求取各个速度规划参数的数值。
- 基于偏移量NURBS曲线的数控裁床运动控制方法-201410197729.2
- 杨亮亮;许守金;武晓虎 - 浙江理工大学
- 2014-05-12 - 2017-01-25 - G05B19/41
- 一种基于偏移量NURBS曲线的数控裁床运动控制方法，包括数据读入模块读入皮革加工轨迹的控制点信息和需要调整曲线轨的偏移量，插补模块根据读入的信息点计算出节点矢量；根据节点矢量计算出基函数以及权重因子取特定值时求出的距离量；根据偏移量和距离量对NURBS有理分式进行变形重构，权重因子用偏移量来代替；根据重构以后的NURBS有理分式对整个轨迹进行分段；进而求出每段的运行时间，求出u值的变化量；根据u值的变化量求出插补点，插补控制模块输出插补点到机械运动模块，控制刀具运动对工件进行加工。通过上述方式，利用样条方法进行插补，并且用偏移量代替权重因子，克服当前皮革裁床无法高精度加工自由型轨迹，加工轨迹无法简单调整，NURBS方法插补参数难以理解的弊端。
- 一种基于可编程控制器的工业机器人直线插补方法-201410408063.0
- 吴海彬;李实懿;施方圆;叶婷婷;陈建鹏;姚立纲 - 福州大学
- 2014-08-19 - 2017-01-18 - G05B19/41
- 本发明涉及一种基于可编程控制器的工业机器人直线插补方法，该插补方法是根据所需的插补路径，按照等时间间隔插补的方式确定轮廓，然后根据工业机器人的逆运动学方程获取各关节在一个插补步长内的位移，进一步将其换算到各关节每走一步对应的脉冲数和脉冲频率，进而根据脉冲数和频率制作定位数据表，同步运行各关节，实现直线插补。本发明所提出的工业机器人直线插补方法，实现了工业机器人在运动过程中，插补轴数不受限制，插补比例系数是时变的；并且该直线插补方法对可编程控制器PLC硬件的要求较低，只需要提供运动控制最基本的高速脉冲通道以及数据表的运行方式，此外，还可以在任意结构形式的工业机器人上实现任意轴数的直线插补。
- 伺服定位控制系统及方法-201410140669.0
- 刘伟 - 苏州汇川技术有限公司
- 2014-04-09 - 2017-01-11 - G05B19/41
- 本发明提供了一种伺服定位控制系统，包括位置环控制单元、位置指令接收单元、指令余量计算单元以及插补位移计算单元，其中：所述位置指令接收单元，用于以通信周期T接收来自上位机的位置指令；所述指令余量计算单元，用于根据从上位机接收的位置指令迭代计算当前通信周期的位置指令余量；所述插补位移计算单元，用于根据所述位置指令以及指令余量计算当前通信周期内每一调度周期的插补位移值；所述位置环控制单元以调度周期T0输出包含所述插补位移值的位置环调度指令，T=n*T0且n为正整数。本发明还提供一种对应的方法。本发明通过对每个通信周期的位置指令进行重新规划，避免了位置指令的阶跃变化，可实现速度平稳变化。
- 一种非均匀有理B样条实时插补过程中的快速求值求导方法-201410338796.1
- 刘强;刘焕;周胜凯;李传军;徐阳 - 北京航空航天大学
- 2014-07-16 - 2017-01-04 - G05B19/41
- 一种非均匀有理B样条实时插补过程中的快速求值求导方法，它有两大步骤：一、离线建立NURBS快速求值求导结构FEDS；二、实时插补过程根据快速求值求导结构体进行快速求值求导。本发明解决了NURBS实时插补过程中求值求导计算复杂耗时的问题，利用离线计算NURBS节点矢量处的分子与分母各阶导数，在实时过程中利用Taylor展开法可以快速计算NURBS上任意点处的值以及各阶导数值，无需再进行复杂耗时的基函数及其导数计算。同时，经过求取快速求值求导结构体(FEDS)数组后，只需将FEDS数组传输给数控系统，不需要传输NURBS的几何表达参数(节点矢量，控制顶点矢量，权值矢量等)，避免了数据的分类传输。
- 专利分类
