数控加工中的运动规划方法、运动规划器及其应用

摘要

本发明公开了一种数控加工中的运动规划方法，实现对加工速度函数的规划，具体包括：对数控系统中的解释器产生的G代码序列点进行拟合处理，拟合得到连续的刀具轨迹曲线；计算与刀具轨迹曲线对应的规划函数；根据刀具轨迹曲线和规划函数，利用数控系统的插补周期进行插补运算，获得轨迹曲线上的各离散点，即可实现运动规划。本发明还公开了一种数控加工中的运动规划器以及具有该运动规划器的云端数控系统。本发明采用曲线拟合与速度规划结合的方法，简化并加快了计算步骤和计算时间，加速度与抖动的优化更好，而且计算所得到的速度函数是连续的，比离散的速度规划要更准确，从而可以解决传统数控系统中曲线拟合及速度规划效果和实时性不好的问题。

主权项

一种数控加工中的运动规划方法，在对G代码序列点进行曲线拟合的同时，获得加工的规划函数，其具体包括： 对数控系统中的解释器产生的G代码序列点r_i进行拟合处理，拟合得到连续的刀具轨迹曲线r(u)；其中，i为G代码序列点的序号，i的取值范围为[0,N‑1],N为G代码序列点的总数目，u为轨迹曲线的参数； 根据加工总时间T获得规划函数σ(u)； 根据上述刀具轨迹曲线r(u)和规划函数σ(u)，利用数控系统的插补周期Δt进行插补运算，获得轨迹曲线r(u)上的各离散插补点，即可实现运动规划； 其中，所述的插补运算公式为： u_j+1‑u_j=σ(（u_j+1+u_j）/2)Δt 式中，j为离散插补点的序号，u_j为第j个离散插补点在刀具轨迹曲线r(u)上的参数，u_j+1为第j+1个离散插补点在刀具轨迹曲线r(u)上的参数。