[發明專利]刀具路徑生成方法、電子設備以及存儲介質

有效

• 申請號: 202110077871.3
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112965440B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 盧耀安;陳守峰;王成勇
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 廣州市時代知識產權代理事務所(普通合伙) 44438
• 代理人: 刁益帆

1.一種刀具路徑生成方法，其特征在于，包括：

步驟1：分解刀具路徑為x段子刀軌，所述x為大于1的整數；

步驟2：根據預設的采樣間隔在刀具姿態角范圍內確定所述子刀軌中y個刀觸點的可行刀具姿態，所述刀具姿態角范圍為預設的刀具角度變化范圍，其中，一個所述刀觸點對應有z個所述可行刀具姿態，所述y為大于1的整數；

步驟3：根據所述可行刀具姿態確定所述x段子刀軌中每段子刀軌對應的z個第一刀具姿態序列；

所述根據所述可行刀具姿態確定所述x段子刀軌中每段子刀軌對應的z個第一刀具姿態序列，包括：

步驟3.1：針對第一段子刀軌的第一個刀觸點的z個所述可行刀具姿態中的第一個可行刀具姿態，在其余的y-1個所述刀觸點中通過最短路徑算法連接對應匹配的所述可行刀具姿態，獲得所述第一段子刀軌對應的首個所述第一刀具姿態序列；

根據所述步驟3.1的處理方式，分別得到所述第一段子刀軌中的其余z-1個所述第一刀具姿態序列；

所述根據所述步驟3.1的處理方式，分別得到所述第一段子刀軌中的其余z-1個所述第一刀具姿態序列之后，包括：

在第i段子刀軌首個刀觸點之前，插入第i-1段子刀軌最后一個刀觸點的所述可行刀具姿態，所述i為大于1小于x的整數；

所述第i段子刀軌首個刀觸點的所述可行刀具姿態與所述第i-1段子刀軌最后一個刀觸點的所述可行刀具姿態對應匹配；

所述第i段子刀軌中第k個刀觸點的可行刀具姿態與第k-1個刀觸點的可行刀具姿態對應匹配，所述k為大于1小于y的整數；

第x段子刀軌的第y個刀觸點的可行刀具姿態與第y-1個刀觸點的可行刀具姿態對應匹配；

步驟4：針對于所述z個第一刀具姿態序列中的每一個第一刀具姿態序列，通過最短路徑算法將所述x段子刀軌中各個對應匹配的所述第一刀具姿態序列進行首尾相接，得到z個第二刀具姿態序列，所述第二刀具姿態序列為所述刀具路徑的完整刀具姿態序列；

步驟5：確定所述z個第二刀具姿態序列的光順指標；

步驟6：根據所述光順指標在所述z個第二刀具姿態序列中確定第三刀具姿態序列，所述第三刀具姿態序列為所述z個第二刀具姿態序列中的最優刀具姿態序列。

2.根據權利要求1所述的刀具路徑生成方法，其特征在于，

所述根據所述光順指標在所述z個第二刀具姿態序列中確定第三刀具姿態序列之后，包括：

判斷當前所述第三刀具姿態序列計算步驟的迭代次數是否滿足預設值；

若不滿足，則調整所述刀具姿態角范圍和所述采樣間隔，重新執行所述步驟2至所述步驟6；

若滿足，則確認選擇當前所述第三刀具姿態序列作為第四刀具姿態序列，所述第四刀具姿態序列為最終輸出的刀具姿態序列，根據所述第四刀具姿態序列生成所述刀具路徑。

3.根據權利要求1所述的刀具路徑生成方法，其特征在于，

所述根據預設的采樣間隔在刀具姿態角范圍內確定所述子刀軌中y個刀觸點的可行刀具姿態，包括：

根據刀位數據執行碰撞檢測，根據碰撞檢測的結果判斷是否為所述可行刀具姿態，所述刀位數據由刀具姿態角計算獲得。

4.根據權利要求3所述的刀具路徑生成方法，其特征在于，

所述根據刀位數據執行碰撞檢測之前，包括：

指定刀柄與加工工件，或刀桿與加工工件的偏置距離，所述偏置距離為所述刀柄與所述加工工件，或所述刀桿與所述加工工件的預設最小距離指定值。

5.根據權利要求3所述的刀具路徑生成方法，其特征在于，

所述根據刀位數據執行碰撞檢測，包括：

將加工工件的加工曲面離散為第一點云；

獲取第二點云，并通過坐標系變換將所述第二點云轉換至刀具坐標系中，分別計算所述第二點云中各點到刀具軸線的第一距離，所述第二點云為所述第一點云中與指定點的歐氏距離在預設半徑范圍內的點集，所述指定點為所述刀具坐標系中的預設定點；

根據所述第一距離判斷所述加工曲面與刀具切削部分、刀桿或刀柄是否發生碰撞干涉，確定在當前刀位數據下的刀具姿態是否為所述可行刀具姿態。