[發(fā)明專利]一種高精度控制的插補(bǔ)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810548965.2
• 申請(qǐng)日: 2018-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN108829032B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 景發(fā)俊;馬伏軍;歐陽(yáng)新建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市恒晨電器有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/404
• 分類號(hào): G05B19/404;G05B19/41;G06F17/15
• 代理公司: 深圳市康弘知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44247
• 代理人: 尹彥;胡朝陽(yáng)

本發(fā)明公開一種高精度控制的插補(bǔ)方法，包括：步驟一：通過(guò)目標(biāo)軌跡，映射到各個(gè)軸上，選擇位移最長(zhǎng)的為主軸,進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；步驟二：讀取主軸離散化速度規(guī)劃數(shù)據(jù)集，并判斷長(zhǎng)軸模式，進(jìn)入相應(yīng)的處理模式下進(jìn)行處理；步驟三：根據(jù)步驟二進(jìn)行判斷,若是精插補(bǔ),根據(jù)主軸的速度規(guī)劃，按照離散化的段實(shí)施插補(bǔ)，從軸按照函數(shù)關(guān)系隨動(dòng)插補(bǔ)；若是點(diǎn)位控制，則求取從軸的段位移是按照主軸已運(yùn)行段，加本次將要運(yùn)行的段，再按照主從函數(shù)關(guān)系求取；步驟四：將主從軸的目標(biāo)位移與實(shí)際已經(jīng)移動(dòng)位移比較，得出最后一段的主從軸實(shí)際輸出位移，退出插補(bǔ)。本發(fā)明將逐點(diǎn)比較法和最小偏差發(fā)結(jié)合，并采用主從隨動(dòng)的算法，從而提高了插補(bǔ)精度、速度，降低設(shè)計(jì)難度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人及數(shù)控設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶速度規(guī)劃的高精度控制的插補(bǔ)方法。

背景技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人實(shí)時(shí)插補(bǔ)是工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)核心技術(shù)之一，工業(yè)機(jī)器人的位置控制，通常采用示教再現(xiàn)的方法，即讓機(jī)器人記住之前示教過(guò)的位置點(diǎn)，然后 再重復(fù)這些位置點(diǎn)，因此，示教的位置點(diǎn)數(shù)越多，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)越精確，但效率 越低。為了解決這一問(wèn)題，引入了工業(yè)機(jī)器人實(shí)時(shí)插補(bǔ)方法。目前，工業(yè)機(jī)器人實(shí)時(shí)插補(bǔ)方法包括空間直線插補(bǔ)、平面圓弧插補(bǔ)、空間圓弧插補(bǔ)，其方法的優(yōu)劣直接影響工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行精度和效率，并且對(duì)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃有很大的影響。工業(yè)機(jī)器人通常需要多軸、多關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)，而多軸、 多關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)算法涉及到多坐標(biāo)軸系統(tǒng)，屬于高科技范疇，算法非常復(fù)雜。現(xiàn)有的直線插補(bǔ)方法在涉及聯(lián)動(dòng)時(shí)，要兼顧各軸的處理，特別是多軸行程不一，各自規(guī)劃加減速比較繁瑣，軸之間的速度難以協(xié)調(diào)而且精度也不高。并且，目前國(guó)內(nèi)對(duì)于如何建立多坐標(biāo)軸系統(tǒng)研究不多，由于算法復(fù)雜，難以應(yīng)用到實(shí)際的工業(yè)機(jī)器人開發(fā)中，并且算法執(zhí)行效率低、精度差。

因此，針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，實(shí)有必要進(jìn)行開發(fā)研究，以提供一種便于提高插補(bǔ)精度、速度，降低設(shè)計(jì)難度的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種高精度控制的插補(bǔ)方法，以提高插補(bǔ)精度、速度，降低設(shè)計(jì)難度。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種高精度控制的插補(bǔ)方法，包括如下步驟：

步驟一：通過(guò)目標(biāo)軌跡，映射到各個(gè)軸上，選擇位移最長(zhǎng)的為主軸,進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；

步驟二：讀取主軸離散化速度規(guī)劃數(shù)據(jù)集，具體地，根據(jù)步驟一的參數(shù)值，選擇相應(yīng)的長(zhǎng)軸進(jìn)行速度規(guī)劃，并判斷長(zhǎng)軸模式，進(jìn)入相應(yīng)的處理模式下進(jìn)行處理；

步驟三：根據(jù)步驟二進(jìn)行判斷,若是精插補(bǔ),根據(jù)主軸的速度規(guī)劃，按照離散化的段實(shí)施插補(bǔ)，從軸按照函數(shù)關(guān)系隨動(dòng)插補(bǔ)；若是點(diǎn)位控制，則求取從軸的段位移是按照主軸已運(yùn)行段，加本次將要運(yùn)行的段的位移，再按照主從函數(shù)關(guān)系求取，主軸的取整誤差計(jì)入下一段；

步驟四：將主從軸的目標(biāo)位移與實(shí)際已經(jīng)移動(dòng)位移比較，得出最后一段的主從軸實(shí)際輸出位移，退出插補(bǔ)。

優(yōu)選地，步驟二還包括：讀取段規(guī)劃脈沖數(shù)以及本段規(guī)劃的脈沖執(zhí)行速度，初始化偏差計(jì)算值F。

優(yōu)選地，步驟三還包括：判斷F值大于等于零或是小于零,根據(jù)相應(yīng)的模式情況，進(jìn)行偏差計(jì)算。

優(yōu)選地，步驟三還包括：根據(jù)F值，確定軸的輸出脈沖數(shù)，可以是一軸輸出，也可以是兩軸同時(shí)輸出。

優(yōu)選地，步驟三還包括：判斷主軸目標(biāo)脈沖剩余是否等于零或大于零但小于周期步長(zhǎng)，若否，則返回進(jìn)行偏差計(jì)算，否則，將主軸目標(biāo)脈沖剩余數(shù)存入下一段。

優(yōu)選地，所述步驟一，還包括：結(jié)合逐點(diǎn)和最小偏差，將可能的情況分成四種模式（Mode1，Mode2，Mode3，Mode14），再根據(jù)主從軸的不同，每種模式又分為三種情況（Master1，Master2，Master3）。