[發明專利]一種軌跡速度規劃方法及軌跡速度規劃裝置

有效

• 申請號: 201680038477.6
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN108235742B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 陳曉穎
• 申請（專利權）人: 深圳配天智能技術研究院有限公司
• 主分類號: G05B19/416
• 分類號: G05B19/416
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

公開了一種軌跡速度規劃方法及軌跡速度規劃裝置，該方法包括：對于指定的目標軌跡MP，確定單個軸的加速度與合成加速度之間的關系系數f_i，得到點M為目標軌跡MP的起點，點P為目標軌跡MP的終點；確定關系系數f_i的最大值為B；根據關系系數f_i的最大值B和單個軸的加速度的最大值計算合成加速度的最大值a_rm，得到A為給定的最大加速度值；根據合成加速度的最大值a_rm和給定的進給速度F進行目標軌跡MP的速度規劃。通過將單個軸的加速度的最大值設定為最大加速度A，進而確定合成加速度的最大值a_rm，提高了加工效率。

技術領域

本發明涉及數控系統領域，尤其涉及一種軌跡速度規劃方法及軌跡速度規劃裝置。

背景技術

數控系統進行的軌跡速度規劃，通常包括T型速度規劃或S型速度規劃，在對指定的一段目標軌跡進行速度規劃時，用戶通常會給定期望的進給速度F和最大加速度A，之后計算此段軌跡上的軌跡加速度并根據得到的軌跡加速度計算軌跡速度等相關運動參數。其中，軌跡速度是指工件沿目標軌跡運動的實際速度，是相對于單個軸的速度的合成速度；軌跡加速度是和軌跡速度相對應的加速度，滿足為軌跡速度的初始速度。

在進行速度規劃的過程中，由于單個軸的最大加速度關系到電機本身的加速能力和加工過程中的震動情況，所以與工件的表面加工質量直接相關，因此需要限定各個軸的合成加速度的最大值，以將單個軸的加速度限定在小于最大加速度A的范圍內，對于笛卡爾坐標系XYZ，包括和同時，為了提高加工效率，減少總加工時間，需要提高各個軸的合成加速度即盡量提高單個軸的加速度

通常情況下，合成加速度與單個軸的加速度不在同一直線上，因此現有技術中，在對指定的一段軌跡進行速度規劃時，為了保證不超過給定的最大加速度A并且盡量提高合成加速度會將的最大值a_rm設定為A，并根據確定的的最大值a_rm計算相關運動參數。

但是，在進行軌跡速度規劃時，將的最大值設定為A，會導致的值無法達到最大加速度A，的最大值仍有提高的空間，因此加工效率并未得到充分提高。

發明內容

發明實施例用于解決現有技術中，因將合成加速度的最大值設定為進給速度A，導致單個軸的加速度的值無法達到最大加速度A，降低加工效率的問題。

本發明實施例的一方面提供了一種軌跡速度規劃方法，包括：

對于指定的目標軌跡MP，確定單個軸的加速度與合成加速度之間的關系系數f_i，得到點M為目標軌跡MP的起點，點P為目標軌跡MP的終點；確定關系系數f_i的最大值為B；根據關系系數f_i的最大值B和單個軸的加速度的最大值A，計算合成加速度的最大值a_rm，得到A為給定的最大加速度值；根據合成加速度的最大值a_rm和給定的進給速度F進行目標軌跡MP的速度規劃。

結合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現方式中，目標軌跡MP為線段MP，線段MP以點M和點P作為端點。

結合第一方面，在第一方面的第二種可能的實現方式中，目標軌跡MP為圓弧MP，圓弧MP以點M和點P作為端點。

結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第一方面的第三種可能的實現方式中，對于笛卡爾坐標系XYZ，點M的坐標為M(x_M,y_M,z_M)，點P的坐標為P(x_P,y_P,z_P)，所述確定單個軸的加速度與合成加速度之間的關系系數f_i包括：

確定所述關系系數f_i為：