发明名称 动机体及其路径资料之控制方法
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.02.01
申请号 TW095110144 申请日期 2006.03.23
申请人 赫可股份有限公司 发明人 洪嘉伟;谭小南
分类号 G05B19/41 主分类号 G05B19/41
代理机构 代理人 林素华 台北市信义区忠孝东路5段510号22楼之2
主权项 一种调整动机体路径资料之方法,该方法包括步骤:确认路径资料之连续四个点,包括一第一个点,一第二个点,一第三个点以及一第四个点;决定是否该第二个点适合于平滑处理,若该第二个点适于平滑处理,则定位一第一弧线,该第一弧线由该第一个点,该第二个点以及该第四个点界定;定位一第二弧线,该第二弧线由该第一个点,该第三个点以及该第四个点界定;移动该第二个点进入该第一弧线与第二弧线间之一地区;以及取代与该第二个点相关之一线条移动,藉由与该第二点相关之至少一弧线取代。如申请专利范围第1项所述之方法,其中该至少一弧线移动与一先前移动和一后续移动两者正切。如申请专利范围第1项所述之方法,其中该至少一弧线移动包括两个弧线移动,该两个弧线移动互为正切。如申请专利范围第1项所述之方法,其中该方法更进一步包括移动该第三个点至介于该第一弧线与该第二弧线间之地区之步骤。如申请专利范围第1项所述之方法,其中该线条移动及该至少一弧线移动与该第三个点相关。如申请专利范围第1项所述之方法,其中该方法更进一步包括步骤:确认该第四个点之后之一第五个连续点;决定是否该第三个点适于平滑处理,若该第三个点适于平滑处理,则定位一第三弧线,该第三弧线由该第二个点,该第三个点以及该第五个点界定;定位一第四弧线,该第四弧线由该第二个点,该第四个点以及该第五个点界定;移动该第三个点进入该第三弧线与第四弧线间之一地区;以及取代与该第三个点相关之一线条移动,藉由与该第三个点相关之至少一弧线取代。一种调整动机体路径资料之方法,该方法包括步骤:确认路径资料之连续三个点;确定至少下列其一,由该三个点界定之一圆弧线与一第一线条之间之一第一距离,该第一线条延伸于一第一点与一第二点之间;以及延伸于该第二点与一第三点之间之一第二线条之中间部分与该圆弧线之间之一第二距离;决定介于该第一线条与该第二线条间之一变化角;执行该第二点上之平滑处理,若是至少该第一距离与该第二距离之其一少于一阈限距离;以及该变化角大于一阈限角。如申请专利范围第7项所述之方法,其中若是由该第一个点到该第二个点之一第一移动包括一第一线条移动,而且一由该第二个点到该第三个点之一第二移动包括一第二线条移动,则平滑处理于该第二个点执行。如申请专利范围第8项所述之方法,其中执行平滑之步骤包括以至少一弧线移动取代至少该第一线条移动和该第二线条移动之其一。如申请专利范围第7项所述之方法,其中该阈限线条距离在0.0002英寸到0.001英寸之间。如申请专利范围第7项所述之方法,其中该阈限角度在130度到160度之间。如申请专利范围第7项所述之方法,其中该第一距离位于该圆弧线与该第一线条之中点之间,而该第二距离位于该圆弧线与该第二线条之一中点之间。如申请专利范围第12项所述之方法,其中平滑处理系于该第二点执行,若是该第一距离与该第二距离各自皆小于该阈限距离。一种调整动机体路径资料之方法,该方法包括步骤:确认路径资料之连续四个点,包括一第一个点,一第二个点,一第三个点以及一第四个点;定位一第一弧线,该第一弧线由该第一个点,该第二个点以及该第四个点界定;定位一第二弧线,该第二弧线由该第一个点,该第三个点以及该第四个点界定;以及移动该第二个点进入该第一弧线与第二弧线间之一地区。如申请专利范围第14项所述之方法,其中该第二个点移动之方向朝向该第二点弧一最靠近点。如申请专利范围第14项所述之方法,其中该方法更进一步包括移动该第三个点进入介于该第一弧线与该第二弧线间之该地区。如申请专利范围第16项所述之方法,其中该方法更进一步包括决定是否该第一个点,该第二个点以及该第三个点适合平滑处理。如申请专利范围第17项所述之方法,其中若是该第一个点该第二个点以及该第三个点各自都适合平滑处理,则该第二个点之移动少于一距离之45%,该距离介于该第二个点与该第二弧线间;如果该第二个点适合平滑处理,该第一个点和第三个点之其一适合平滑处理,而且该第一个点和该第三个点之另一个点不适合平滑处理,则该第二个点移动一距离之45%到55%之间,该距离介于该第二个点与该第二弧线之间;以及如果该第二个点适合平滑处理,该第一个点与该第三个点都不适合平滑处理,则不移动该第二个点。如申请专利范围第18项所述之方法,其中该方法更包括步骤:确认该第四个点后之一第五个连续点;定位一第三弧线,该第三弧线由该第二个点,该第三个点以及该第五个点界定;定位一第四弧线,该第四弧线由该第二个点,该第四个点以及该第五个点界定;以及移动该第三个点和该第四个点进入该第三弧线与第四弧线间之一地区。如申请专利范围第16项所述之方法,其中该第二个点移动之方向朝向该第二弧线之一最靠近点,且该第三个点移动方向朝向该第三弧线之一最靠近点。一种处理动机体路径资料之方法,该方法包括步骤:确认沿着一目标路径之复数个点;于该些点之最后一点之该动机体决定一最大可允许停止距离;于最后一点之该动机体确定一最大可允许速度,使得该动机体可以在该最大可允许停止距离内停止;以及于该些点之其它点之动机体建立一其它最大可允许速度,使得该动机体可能可以在到达该最后一点时减速至该最大可允许速度。如申请专利范围第21项所述之方法,其中该方法更进一步包括步骤:建立一实际路径偏离该目标路径之一最大可允许程度;于一其它点之动机体决定一最大可允许容限速度,该最大可允许容限速度取决于该最大可允许偏离程度;以及确认等于一较小最大可允许容限速度之一较小速度以及该其它点上之该其它最大可允许容限速度。如申请专利范围第22项所述之方法,其中该方法更进一步包括于该其它点之前之一点之该动机体,建立一前导之最大可允许速度,使得该动机体在到达该其它点时可能可以减速至该较小速度。如申请专利范围第23项所述之方法,其中该方法更进一步包括步骤:基于该最大可允许偏离程度,于该前导点上决定该动机体之一最大可允许容限速度;以及确认该前导点上动机体之一较小之最大可允许容线速度,以及该前导点上之该前导最大可允许速度。如申请专利范围第21项所述之方法,其中于该最后一点之该最大可允许停止距离对应介于该最后一点以及一后继点间之一线段长度,该后继点位于该最后一点之下游且连接于该最后一点。如申请专利范围第25项所述之方法,其中该后继点可包含该目标路径之一端以及一角点。如申请专利范围第21项所述之方法,其中一最大可允许速度之确定步骤包括使用一S曲线以使该最大可允许停止距离与该最大可允许速度产生关联。一种处理动机体路径资料之方法,该方法包括步骤:确认沿着一目标路径之复数个点;建立一实际路径偏离该目标路径之一最大可允许程度;沿着该目标路径确定于复数个位置上之该目标路径之一曲率;沿着该目标路径,于每一点上决定该动机体之最大可允许容限速度,该最大容线速度取决于该最大可允许偏离程度以及该区率;于最后一点确定该动机体之一最大可允许停止距离;于最后一点确定该动机体之最大可允许停止速度,使得该动机体可以在该最大可允许停止距离内停止;除了该最后一点,于该些点之每一点之动机体建立一其它最大可允许停止速度,使得该动机体可能可以在到达该最后一点时减速至该最大可允许速度;以及确认别每一点上之一较小之最大可允许容限速度以及该最大可允许停止速度。如申请专利范围第28项所述之方法,其中于该最后一点之该最大可允许停止距离对应于介于该最后一点以及一后继点间之一线段长度,该后继点相邻于该最后一点以及位于该最后一点之下游。如申请专利范围第29项所述之方法,其中该后继点可包含该目标路径之其中一端以及一转角。如申请专利范围第28项所述之方法,其中最大可允许停止速度之确定步骤包含使用一S-曲线以使该最大可允许停止距离与该最大可允许停止速度产生关联。如申请专利范围第28项所述之方法,其中一其它最大可允许停止速度之建立步骤包含使用S曲线以使该最大可允许停止距离与该最大可允许停止速度产生关联。如申请专利范围第28项所述之方法,其中一其它最大可允许停止速度之建立步骤中包含保证其它点之每一点之一各自之停止距离为少于或等于一各自线段长度之一总数,该各自线段长度介于其它点以及最后一点之最大可允许停止距离。如申请专利范围第28项所述之方法,该方法包含在每个点之较小之最大可允许容限速度和最大可允许停止速度移动该动机体。一种处理动机体路径资料之方法,该方法包括步骤:确认沿着一目标路径之复数个点,被选择之每两个点被一各自之线段长度分离;于最后一点决定该动机体之一最大可允许停止距离;以及于该些点之一其它点确定该动机体一最大可允许速度,使得位于该其它点之该动机体所需停止距离等于或少于一总数,该总数为最后一点之该最大可允许停止距离与介于该其它点和该最后一点之该线段长度。如申请专利范围第35项所述之方法,其中该方法包括进一步之步骤:建立一实际路径偏离该目标路径之一最大可允许程度;于该其它点决定该动机体之一最大可允许容限速度,该最大可允许容限速度取决于该最大可允许之偏离程度;以及确认一较小速度或是等于该其它点之一较小之最大可允许容限速度以及该最大可允许容限速度。如申请专利范围第36项所述之方法,其中该方法更进一步包括:于该其它点之前之一点之该动机体,建立一前导之最大可允许速度,使得该动机体所需之停止距离等于或小于该最后一点之最大可允许停止距离与介于该前导点与该最后一点间之该线段距离之一总数。如申请专利范围第37项所述之方法,其中该方法更进一步包括:基于该最大可允许偏离程度决定该前导点之该动机体之一最大可允许容限速度;以及确认于该前导点之动机体之一较小之最大可允许容限速度以及该前导点之该前导最大可允许容限速度。如申请专利范围第36项所述之方法,其中该方法更进一步包括:沿着该目标路径确定复数个位置上之该目标路径之曲率,其中位于该其它点之该动机体之该最大可允许容限速度取决于该曲率。如申请专利范围第35项所述之方法,其中于该最后一点之该最大可允许停止距离系对应于介于该最后一点和一后继点间之一线段长度,该后继点相邻于该最后一点以及位于该最后一点之下游。如申请专利范围第40所述之方法,其中该后继点可包括该目标路径之其中一端以及一角点。如申请专利范围第35项所述之方法,其中确定其它点之一最大可允许速度包括使用一S-曲线以使该其它点所需之停止距离与该其它点之该最大可允许速度产生关联。一种操作一动机体之方法,该方法包括步骤:确认一目标路径;命令该动机体由一开始位置沿着该目标路径行进;于该命令步骤后,侦测该动机体之一第一实际位置;以及由该第一实际位置计算一第一目标次要路径以校正该动机体移动中之预估性误差。如申请专利范围第43项所述之方法,其中该方法进一步包括:经验性决定该动机体移动中之该预估性误差,透过经验决定步骤发生于该确认步骤之前。如申请专利范围第43项所述之方法,其中计算出该目标次要路径,以补整由开始位置到该实际位置之该动机体移动中之随机误差。如申请专利范围第43项所述之方法,其中该计算步骤取决于由该动机体第一实际位置之一偏离该目标路径。如申请专利范围第43项所述之方法,其中该方法包括进一步之步骤:指导该动机体沿着该第一目标次要路径行进;该指导步骤后,侦测该动机体之一第二实际位置;以及计算一第二目标次要路径以校正该动机体移动中之误差。如申请专利范围第43项所述之方法,其中该方法进一步包括:决定所需之加速度,以于一预期期间以及一预期最终速度内完成该第一目标次要路径。如申请专利范围第43项所述之方法,其中该方法进一步包括:沿着该第一目标次要路径计算预期加速度之程度。如申请专利范围第43项所述之方法,其中该计算步骤包括弧线运动之向心力补整,正切加速度补整,摩擦力补整,螺旋轴和反冲补整,心轴柔软度补整以及系统延迟补整中之至少其中之一。如申请专利范围第43项所述之方法,其中该动机体于该计算步骤中持续移动通过该第一实际位置。一种操作一动机体之方法,该方法包括步骤:透过经验决定该动机体移动中之预估性误差;监测该动机体之实际移动;以及控制该动机体之实际移动取决于:透过经验决定预估性误差;以及该动机体实际移动中之随机误差。如申请专利范围第52项所述之方法,其中该方法进一步包括:由一开始位置命令该工具沿着一目标路径行进,该监控步骤包括于该命令步骤之后,侦测该动机体之一第一实际位置,该控制步骤包括由该第一实际位置计算一第一目标次要路径以校正动机体移动中之预估性误差以及随机误差。如申请专利范围第53项所述之方法,其中计算该第一目标次要路径取决于该动机体之该第一实际位置与该目标路径之偏差。如申请专利范围第53项所述之方法,其中该方法进一步包括:指导该动机体沿着该第一目标次要路径行进;于该指导步骤之后,侦测该动机体之一第二实际位置;以及计算一第二目标次路径以校正该动机体移动中之误差。如申请专利范围第53项所述之方法,其中该方法进一步包括决定所需之加速度以在预定期间内以及一预计最终速度时完成该第一目标次路径。如申请专利范围第52项所述之方法,其中该经验性决定步骤前导于该监测步骤以及该控制步骤。如申请专利范围第52项所述之方法,其中该控制步骤包括补整该预估性误差以及该随机误差。如申请专利范围第52项所述之方法,其中该方法包括进一步计算该动机体之预期之加速度的程度。如申请专利范围第52项所述之方法,其中该控制步骤包括弧线运动之向心力补整,正切加速度补整,摩擦力补整,螺旋轴和反冲补整,心轴柔软度补整以及系统延迟补整中之至少其中之一。一种操作一具有复数个连续移动动机体之方法,该方法包括步骤:该动机体一第一移动之后,侦测该动机体之一实际位置;基于该侦测步骤计算该动机体之一目标位置;计算出该目标位置,以补整该动机体移动中之预估性误差以及随机误差;以及重复该侦测步骤以及计算步骤以补整该动机体其它移动中之其它误差。如申请专利范围第61项所述之方法,其中以经验来决定该预估性误差。如申请专利范围第61项所述之方法,其中透过经验决定该预估性误差之步骤,系于该侦测步骤以及计算步骤之前。如申请专利范围第61项所述之方法,其中计算出该目标位置,以补整该动机机之该第一移动与其他移动中之预估性误差。如申请专利范围第61项所述之方法,其中该方法包括进一步决定所需之加速度以于一预期期间内以及在一预期最终速度下达到该目标位置。如申请专利范围第61项所述之方法,其中该计算步骤包括弧线运动之向心力补整,正切加速度补整,摩擦力补整,螺旋轴和反冲补整,心轴柔软度补整以及系统延迟补整中之至少其中之一。如申请专利范围第61项所述之方法,其中该动机体持续移动于该计算步骤中通过该实际位置。一种操作一动机体之方法,该方法包括步骤:侦测该动机体之一实际位置;计算该动机体实际体之该实际位置与该预期位置之一位置误差;比较该位置误差与一指定误差容限;以及调整一取决于该比较步骤之动机体之一速度。如申请专利范围第68项所述之方法,其中如果该位置误差低于该指定误差容限时,该调整步骤包括增加该动机体之速度,以及,如果该位置误差高于该指定误差容限时,则该调整步骤包括降低该动机体之速度。一种操作一动机体之方法,该方法包括步骤:侦测沿着复数个轴中之每一个轴之动机体之一实际位置;计算每一轴之该动机体介于该实际位置与一多维参考轨道间之一多维位置误差;产生一基于该计算步骤之一多维位置误差;以及基于该多维位置误差信号,控制该动机体之至少一速度以及一方向。如申请专利范围第70项所述之方法,其中计算该多维位置当作一向量。如申请专利范围第70项所述之方法,其中该控制步骤包括使用一正切误差反馈控制器,以及一正交误差反馈控制器。如申请专利范围第72项所述之方法,其中相较于该正切误差反馈控制器之一输出讯号,该正交误差反馈控制器之一输出讯号在该控制步骤较为重要。如申请专利范围第70项所述之方法,其中该些主轴包括一机床之一x轴,一y轴和一z轴。
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