[發(fā)明專利]具有冗余的軸的加工機(jī)及實(shí)時地解決冗余

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410453492.X
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104423318B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卡斯滕·哈姆;斯文·陶施曼
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 余剛,李慧

1.一種用于加工機(jī)的控制方法，

-其中數(shù)字控制裝置(11)接收用戶程序(15)，所述用戶程序以多個自由度(fi)確定終端操縱器(8)要接近的軌跡點(diǎn)(P)的序列，

-其中所述數(shù)字控制裝置(11)對于所述軌跡點(diǎn)(P)分別測定控制信號組(G)，

-其中相應(yīng)的所述控制信號組(G)對于所述加工機(jī)的多個位置調(diào)節(jié)的軸(1)分別包括所述控制信號組的位置額定值(lj)，

-其中所述數(shù)字控制裝置(11)將所測定的所述位置額定值(lj)輸出給所述軸(1)并由此使所述終端操縱器(8)運(yùn)動，

-其中所述自由度(fi)的數(shù)量小于位置調(diào)節(jié)的所述軸(1)的數(shù)量，

-其中所述數(shù)字控制裝置(11)如下地測定所述控制信號組(G)，即所述終端操縱器(8)接近要接近的所述軌跡點(diǎn)(P)，

-其中在驅(qū)控位置調(diào)節(jié)的所述軸(1)時，所述數(shù)字控制裝置(11)連續(xù)地測定所述控制信號組(G)，

-其中所述數(shù)字控制裝置(11)通過將相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)(F)最小化而測定所述控制信號組(G)的所述位置額定值(lj)，其中對于所述目標(biāo)函數(shù)至少考慮了在相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)中包括的位置額定值(lj)的時間導(dǎo)數(shù)、所述終端操縱器(8)的剛性或單一性和軟件限制，

-其中在接近所述軌跡點(diǎn)中的第一軌跡點(diǎn)(P1)時被最小化的所述目標(biāo)函數(shù)(F)中，至少包括所述軌跡點(diǎn)中的對于在該時間點(diǎn)僅僅將來要接近的第三軌跡點(diǎn)(P3)的所述位置額定值(lj)，并且

-其中在當(dāng)前所接近的第一軌跡點(diǎn)(P1)和將來要接近的所述第三軌跡點(diǎn)(P3)之間存在所述序列的至少一個第二軌跡點(diǎn)(P2)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述數(shù)字控制裝置(11)通過將相應(yīng)的所述目標(biāo)函數(shù)(F)最小化來分別測定用于下一個要接近的第二軌跡點(diǎn)(P2)的所述位置額定值(lj)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，在相應(yīng)的所述目標(biāo)函數(shù)(F)中也包括下述第四軌跡點(diǎn)(P4)的位置額定值(lj)，這些軌跡點(diǎn)在所述軌跡點(diǎn)(P)的序列內(nèi)位于將來要接近的所述第三軌跡點(diǎn)(P3)和下一個要接近的所述第二軌跡點(diǎn)(P2)之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述數(shù)字控制裝置(11)通過將相應(yīng)的所述目標(biāo)函數(shù)(F)最小化而分別測定用于將來要接近的所述第三軌跡點(diǎn)(P3)的所述位置額定值(lj)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，

-所述數(shù)字控制裝置(11)通過將相應(yīng)的所述目標(biāo)函數(shù)(F)最小化而分別測定用于多個軌跡點(diǎn)(P)的所述位置額定值(lj)，

-所述軌跡點(diǎn)(P)在要接近的所述軌跡點(diǎn)(P)的所述序列內(nèi)構(gòu)成了連貫組(PG，PG′)，其中所述軌跡點(diǎn)的位置額定值(lj)通過將相應(yīng)的所述目標(biāo)函數(shù)(F)最小化而測定，并且

-所述連貫組(PG，PG′)包括將來要接近的所述第三軌跡點(diǎn)(P3)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的控制方法，其特征在于，所述軌跡點(diǎn)(P)彼此間具有限定的、關(guān)于所述時間或關(guān)于通過軌跡點(diǎn)(P)的所述序列限定的軌跡的距離(δt，δs)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的控制方法，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)(F)中包括基于所述位置額定值(lj)得出的實(shí)際軌跡與通過軌跡點(diǎn)(P)的所述序列限定的理論軌跡的偏差。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)(F)中包括基于所述位置額定值(lj)得出的實(shí)際軌跡與通過軌跡點(diǎn)(P)的所述序列限定的理論軌跡的偏差。

9.一種數(shù)字控制裝置，其中所述數(shù)字控制裝置構(gòu)造為用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的控制方法。

10.一種加工機(jī)，具有借助于多個位置調(diào)節(jié)的軸(1)而運(yùn)動的終端操縱器(8)和數(shù)字控制裝置(11)，其中所述數(shù)字控制裝置(11)根據(jù)權(quán)利要求9地構(gòu)造。