[發明專利]多軸插補方法

在審

• 申請號: 201510167145.5
• 申請日: 2015-04-10
• 公開（公告）號: CN104793568A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 姜正濤;田博;何新權;聶興;黃健洪
• 申請（專利權）人: 深圳市明速自動化設備有限公司
• 主分類號: G05B19/4103
• 分類號: G05B19/4103
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及數控機器的插補方法技術領域，尤其是涉及運動機器的多軸插補方法。

背景技術

工業機器人實時插補是工業機器人運動核心技術之一，工業機器人的位置控制，通常采用示教再現的方法，即讓機器人記住之前示教過的位置點，然后再重復這些位置點，因此，示教的位置點數越多，機器人運動越精確，但效率越低。為了解決這一問題，引入了工業機器人實時插補方法。

工業機器人實時插補方法包括空間直線插補、平面圓弧插補、空間圓弧插補，其方法的優劣直接影響工業機器人執行精度和效率，并且對工業機器人運動軌跡規劃有很大的影響。工業機器人通常需要多軸、多關節聯動，而多軸、多關節聯動算法涉及到多坐標軸系統，屬于高科技范疇，算法非常復雜，并且國外對我國技術上是封鎖的，目前國內對于如何建立多坐標軸系統研究不多，由于算法復雜，難以應用到實際的工業機器人開發中，并且算法執行效率低、精度差，因此，如何找到一種既簡單又高效的多坐標軸插補實現方法，成為了很重要的科研命題。

當前，運動控制領域，插補運算是一種常用的運算，一般采用逐點比較法或數字積分法，通常FPGA或專用運動控制來實現，價格高，實現3軸以上的插補較為困難，隨著微電子技術的發展，ARM，DSP器件的主頻越來越高，價格越來越低，分時插補的時間周期會越來越小，低成本，高性能的插補運算方案成為可能。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種實現快速、低成本、高效率的多軸插補方法。

為了解決上述的技術問題，本發明提出的基本技術方案為：一種多軸插補方法，包括基于ARM或者DSP芯片的計數器、脈沖發生器和或門，所述或門連接連接所述計數器和脈沖發生器；通過計數器、脈沖發生器和或門實現脈沖發生的控制，具體步驟如下：

S1：插補軟件根據輸入的控制指令計算得到軌跡輪廓數據；

S2：將軌跡輪廓數據轉化為多軸直線插補控制指令或者多軸螺旋插補控制指令；

S3：多軸直線插補控制指令或者多軸圓弧插補控制指令傳輸到脈沖發生器，由脈沖發送器發出脈沖信號，脈沖信號和計數器的設定信號匹配，經過或門最終將該脈沖信號輸出；

S4：輸出的脈沖信號傳輸到相應的伺服驅動器從而帶動各電機實現多軸插補運動控制。

進一步的，本發明所述的多軸插補方法中，脈沖信號的插補周期為4軸125μs或者8軸250μs。

進一步的，本發明所述的多軸插補方法中，脈沖發生器的頻率大于最大插補脈沖頻率。

進一步的，本發明所述的多軸插補方法中，在直線插補時將直線長度作為各軸的參照量，在螺旋插補時將總弧長作為各軸參照量。

進一步的，本發明所述的多軸插補方法中，在進行插補處理之前要進行加減速處理。

進一步的，本發明所述的多軸插補方法，所述加減速處理包括如下步驟，

A1：求得減速點；

A2：若當前位置的速度大于減速點的速度則做減速處理并以此求解下一段坐標位置；若當前位置的速度大于設定最高速度則做勻速處理。

A3：求下一段的位置。

進一步的，加減速處理具體計算如下，

減速點為：

Ld=(Ci2-L2)×T2H-L]]>

當并且C_i＜H時，加速運動，下一周期速度：