[發明專利]一種基于數控系統的刀路偏置路徑方法

有效

• 申請號: 201811330608.5
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109507955B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 葉昌煜;張錦源;邱民;萬軍楊
• 申請（專利權）人: 廣州奇芯機器人技術有限公司
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097
• 代理公司: 廣州恒華智信知識產權代理事務所(普通合伙) 44299
• 代理人: 區長釗

1.一種基于數控系統的刀路偏置路徑方法，其特征在于，其具體步驟包括：

S1.根據原始線路徑信息，進行前處理；

所述前處理的情況包括：

(1)對于非直線和圓弧線，分割成若干個極小線段組；

(2)對于不可切割的路徑，消除不可切割的路徑，并進行修整形成直線；

S2.提取前處理后的路徑的偏置信息；

其中所述的偏置信息包括偏置向量、線段走向和線段與線段偏置側拐點角度；

(一、)提取偏置向量的具體步驟為：

(1)當路徑為直線段的偏置向量時，設直線段起點坐標和終點坐標分別為A＝(x1,y1,z1)和B＝(x2,y2,z2)，那么起點到終點的向量為：

U＝B-A＝(x2-x1,y2-y1,z2-z1)，

設垂直于平面向上的法向量W，則左側偏置向量為：

V左＝W×U，

右側偏置向量為：V右＝U×W；

對V向量單位化，則向量本身除以向量長度為：

V單位＝V左/L，其中L為V左的長度，

或

V單位＝V右/L其中L為V右的長度；

設偏置距離為D，則偏置向量為

V＝V單位*D，

由上述可得，根據偏置向量V得到偏置線段的起點和終點坐標，其分別為A偏＝A+V，B偏＝B+V；

(2)當路徑為圓弧的偏置向量時，對圓弧的半徑進行縮放，其中對圓弧的半徑進行縮放的情況包括：

(a)順時針走向左側偏置，逆時針走向右側偏置，放大圓弧；

(b)順時針走向右側偏置，逆時針走向左側偏置，縮小圓弧；

(二、)提取線段與線段偏置側拐點角度的具體步驟為：兩段相連線段，設前一線段走向向量為U1，后一線段起點走向向量為U2，它們的夾角度為：

α＝acos((U1·U2)/(L1*L2))，

其中，L1和L2分別為U1和U2的長度，

再通過U2在U1走向的左右側，以及偏置的方向決定出偏置側拐角是否180°；

S3.根據所述偏置信息作出線段獨立偏置后的路徑；

S4.對線段獨立偏置后的路徑進行修補路徑；

其中修補路徑的具體步驟為：

根據所述線段與線段偏置側拐點角度和后一線段起點走向向量U2在前一線段走向向量U1走向的左右側情況分為以下情況：

(1)線段與線段偏置側拐點角度α180°時，兩偏置后線段中間插補一條圓弧線段；如果為左側偏置，插補逆時針圓弧線段；右側偏置，插補順時針圓弧線；

(2)線段與線段偏置側拐點角度α180°：修剪掉干涉部分線段，計算兩干涉線段的交點，前一線段終點坐標修正為交點坐標，后一線段起點坐標修正為交點坐標；

線段與線段偏置側拐點角度α＝180°：無需插補和修剪；

S5.對于修補后的路徑進行范圍干涉檢查。

2.根據權利要求1所述的一種基于數控系統的刀路偏置路徑方法，其特征在于，所述的步驟S5的具體步驟為，設干涉檢查范圍為e，任取一修補后的線段，如果在所述修補后的線段前后線段在干涉檢查范圍e內，有線段與其發生干涉，則判定有干涉部分，隨后，修剪掉干涉部分的線段。