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数据采样插补算法的研究 被引量：19
1
作者 伍胡平 周亚军 《组合机床与自动化加工技术》 2008年第9期13-15,19,共4页
直线和圆弧插补是数控系统中最基本的插补方法,插补算法的优劣直接影响加工速度和精度。文中介绍了数据采样法的直线和圆弧插补算法的基本原理,并对插补误差进行了分析。利用极坐标参数,提出了一种内接弦线逼近圆弧的改进算法。改进后... 直线和圆弧插补是数控系统中最基本的插补方法,插补算法的优劣直接影响加工速度和精度。文中介绍了数据采样法的直线和圆弧插补算法的基本原理,并对插补误差进行了分析。利用极坐标参数,提出了一种内接弦线逼近圆弧的改进算法。改进后的算法,避免了插补过程中插补值过象限问题,简单直观,易于实现。此方法提高了计算速度,保证了加工精度,为插补软件的实现提供了参考。 展开更多
关键词 数控系统 数据采样 圆弧插补
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机器人空间三点圆弧功能的实现 被引量：17
2
作者 叶伯生 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期5-8,共4页
基于机器人终端执行器经历的空间任意三点,求出空间圆弧的圆心和半径,继而推导出机器人控制系统中任意空间圆弧的实现方法.该算法不仅理论上可使所有插补点均落在圆弧上,而且由于采用了矢量算法,并以三点的次序作为圆弧的方向,从而避免... 基于机器人终端执行器经历的空间任意三点,求出空间圆弧的圆心和半径,继而推导出机器人控制系统中任意空间圆弧的实现方法.该算法不仅理论上可使所有插补点均落在圆弧上,而且由于采用了矢量算法,并以三点的次序作为圆弧的方向,从而避免了插补方向和过象限的判断,可以使用统一的实时插补递推公式.研究成果已在实际机器人中得到应用,该成果同样适用于需要空间圆弧功能的机床数控系统. 展开更多
关键词 机器人 空间圆弧 插补 矢量 误差
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圆弧插补终点判断方法研究 被引量：12
3
作者 林本杰 石川 +1 位作者 张辉 叶佩青 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2007年第6期86-90,共5页
圆弧插补是数控系统必备的功能,有效的终点判断算法是插补运动顺利实现的保证。提出了距离判断、角度判断以及符号判断三种圆弧插补终点判断方法,进行了有效性分析。实验验证结果表明,在一般加减速速度规划下,提出的方法能够实现微段圆... 圆弧插补是数控系统必备的功能,有效的终点判断算法是插补运动顺利实现的保证。提出了距离判断、角度判断以及符号判断三种圆弧插补终点判断方法,进行了有效性分析。实验验证结果表明,在一般加减速速度规划下,提出的方法能够实现微段圆弧、整圆或近似整段圆弧、过象限圆弧插补的终点判断。 展开更多
关键词 数控系统 圆弧插补 终点判断
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六自由度喷涂机器人插补算法的研究 被引量：10
4
作者 陈伟华 张铁 《微计算机信息》 2009年第8期251-252,263,共3页
在分析喷涂机器人运动控制系统架构的基础上,提出基于可编程多轴控制器PMAC(Programmable Multi-Axis Controller)的开放式运动控制系统的喷涂机器人轨迹插补算法。主要研究在笛卡儿空间规划中直线和圆弧的插补算法。同时,介绍在vs.net... 在分析喷涂机器人运动控制系统架构的基础上,提出基于可编程多轴控制器PMAC(Programmable Multi-Axis Controller)的开放式运动控制系统的喷涂机器人轨迹插补算法。主要研究在笛卡儿空间规划中直线和圆弧的插补算法。同时,介绍在vs.net平台上,基于组件技术实现轨迹插补算法,并进行仿真。仿真结果表明本文研究的插补算法满足工业要求。 展开更多
关键词 喷涂机器人 轨迹插补算法 直线插补 圆弧插补 组件技术
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基于FPGA的数控数字积分法圆弧插补器的设计与实现 被引量：6
5
作者 周保廷 王柏军 《电气传动自动化》 2005年第5期16-18,共3页
采用FPGA器件实现了数字积分法圆弧插补算法,在满足精度的条件下,提高了插补速度,解决了精插补中任意给定脉冲数在插补周期中的均匀分配的问题,并可实现多轴联动控制。该插补器可与M CU构成运动控制器,应用于步进开环数控系统和脉冲式... 采用FPGA器件实现了数字积分法圆弧插补算法,在满足精度的条件下,提高了插补速度,解决了精插补中任意给定脉冲数在插补周期中的均匀分配的问题,并可实现多轴联动控制。该插补器可与M CU构成运动控制器,应用于步进开环数控系统和脉冲式全数字交流伺服系统,提高系统的性能指标,具有很高的实用价值。 展开更多
关键词 FPGA 数控 数字积分法 圆弧插补
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高速铣削拐角刀具轨迹优化 被引量：11
6
作者 吴世雄 李开柱 汪磊 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第8期245-247,共3页
拐角高速铣削时,切削方向突变和径向切深骤增会导致切削力和振动突然增加。为了避免这种情况,本文以限制径向切深为目标,对拐角刀具轨迹进行优化。首先,通过重新设计圆弧插补始末点位置,对传统圆弧插补模型进行优化。第二,将循环余摆线... 拐角高速铣削时,切削方向突变和径向切深骤增会导致切削力和振动突然增加。为了避免这种情况,本文以限制径向切深为目标,对拐角刀具轨迹进行优化。首先,通过重新设计圆弧插补始末点位置,对传统圆弧插补模型进行优化。第二,将循环余摆线模型引入到拐角残余清除当中,对循环余摆线模型中刀具半径、摆线半径和刀具步长之间的数学关系进行分析,推导了限制径向切深的数学方法。最后,将优化的刀具路径策略与Cimatron策略进行对比加工试验,结果表明:优化的刀具路径加工效率略低于Cimatron策略,但优化策略在加工稳定性和加工质量上都明显优于Cimatron策略。 展开更多
关键词 拐角优化 圆弧插补 循环余摆线 径向切深
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一种新的平面曲线圆弧插补节点获取方法 被引量：8
7
作者 蔡永林 席光 孙卫青 《工程图学学报》 CSCD 2002年第1期97-103,共7页
数控加工中,平面曲线的圆弧插补前,先要在曲线上取节点。在分析了传统的等弦长法和等误差法取点的不足后,提出了一种基于曲率分析的平面曲线获取节点的方法。对一条三次B样条平面曲线的处理结果表明,本方法所产生的节点数比等弦长法和... 数控加工中,平面曲线的圆弧插补前,先要在曲线上取节点。在分析了传统的等弦长法和等误差法取点的不足后,提出了一种基于曲率分析的平面曲线获取节点的方法。对一条三次B样条平面曲线的处理结果表明,本方法所产生的节点数比等弦长法和等误差法所产生的节点数明显减少。 展开更多
关键词 曲率分析 圆弧插补 节点数 数控加工 平面曲线
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时间分割圆弧插补改进算法 被引量：4
8
作者 张彦博 周汝忠 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2003年第11期55-56,共2页
现有文献所载的时间分割圆弧插补算法存在两个缺点 :1)进给速度采用了近似计算 ,造成误差。 2 )计算坐标进给增量时要进行反复迭代 ,浪费时间。本文提出了一种改进算法 ,克服了上述缺点 ,加快了插补运算速度 ,保证了计算精度。
关键词 时间分割 圆弧插补 数控加工 数控系统 算法
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圆弧插补及误差控制在数控加工中的应用 被引量：4
9
作者 况慧 《计算机与现代化》 2004年第5期106-108,共3页
分析了圆弧插补的方法,提出了圆弧插补的计算法,并推导出圆弧插补时的各种计算公式;引入插补误差来进行大跨距插补,减少圆弧的段数;提出判断顺逆圆的判据,并开发相应的计算程序及自动生成NC代码的程序。
关键词 圆弧插补 误差控制 数控加工 计算公式 顺逆圆 NC代码 圆弧拟合
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连续轨迹段平滑过渡的前瞻插补算法 被引量：2
10
作者 王树峰 孟新宇 杜毅龙 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第6期64-70,共7页
针对数控机床处理连续轨迹段时启停频繁、加工过程中因加速度突变所引起的冲击振动,进而导致加工效率及精度降低等问题,以多项式为基础,构建一种柔性加减速控制的前瞻插补算法。首先,在相邻轨迹转折点处建立圆弧过渡模型,根据轨迹误差... 针对数控机床处理连续轨迹段时启停频繁、加工过程中因加速度突变所引起的冲击振动,进而导致加工效率及精度降低等问题,以多项式为基础,构建一种柔性加减速控制的前瞻插补算法。首先,在相邻轨迹转折点处建立圆弧过渡模型,根据轨迹误差及加速度等约束条件求得过渡圆弧处的最大转接速度;其次,为实现加加速度可导、加速度连续可导,提出一种基于多项式的柔性加减速算法;再次,基于柔性加减速算法和前瞻控制实现对连续轨迹圆弧衔接处速度的规划;最后,在运动平台上进行对比试验验证。试验结果表明,提出的前瞻插补算法满足系统的轨迹精度要求,速度和加速度曲线连续平滑且没有突变,保证了加工过程中的平稳性并提高了效率。 展开更多
关键词 数控机床 加减速控制 圆弧过渡 前瞻插补
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一种改进型的数字积分圆弧插补方法
11
作者 杨添玺 蒋晓瑜 《价值工程》 2024年第24期116-118,共3页
在传统数字积分圆弧插补方法和现有的方法的基础上,提出了一种改进型的数字积分圆弧插补方法,该方法使得其插补运算简单合理,插补精度和速度得到提高。
关键词 圆弧 插补 精度 速度
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基于人工约束模式切换的5R机械臂圆弧轨迹控制研究 被引量：6
12
作者 郭光明 王少伟 +1 位作者 张伟军 冯家波 《机床与液压》 北大核心 2018年第11期1-6,89,共7页
为了控制5R机械臂跟踪圆弧轨迹或有效避开障碍物,及避免关节空间关节角的不连续,对笛卡尔空间的圆弧运动轨迹采用位置插补,基于两种人工约束模式把笛卡尔空间的位置值逆解到关节空间,利用最小二乘法从获得的所有逆解中选取关节角偏差平... 为了控制5R机械臂跟踪圆弧轨迹或有效避开障碍物,及避免关节空间关节角的不连续,对笛卡尔空间的圆弧运动轨迹采用位置插补,基于两种人工约束模式把笛卡尔空间的位置值逆解到关节空间,利用最小二乘法从获得的所有逆解中选取关节角偏差平方和最小的解,并对末端轨迹和各关节的轨迹进行了仿真。结果表明:机械臂末端圆弧轨迹平滑,各关节角连续变化,运动平稳。 展开更多
关键词 人工约束 圆弧轨迹 最小二乘法 位置插补
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基于参数方程的数据采样圆弧插补算法 被引量：4
13
作者 刘进钱 明平美 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2009年第4期17-19,共3页
数据采样圆弧插补算法已取得了较大的进展,但大多较为复杂,编程计算量大,在插补公式的统一性、特殊圆弧的插补等方面还不够完善。探讨了一种基于圆弧参数方程的、以步进角为中间变量的新型圆弧插补算法;结合计算机数值运算的特点,改进... 数据采样圆弧插补算法已取得了较大的进展,但大多较为复杂,编程计算量大,在插补公式的统一性、特殊圆弧的插补等方面还不够完善。探讨了一种基于圆弧参数方程的、以步进角为中间变量的新型圆弧插补算法;结合计算机数值运算的特点,改进了距离终点判别方法,利用下一插补点与插补终点的距离作为终点判别依据;在LabVIEW环境下进行了与传统算法对比的插补仿真实验。结果表明,此算法不仅能正确地进行整圆插补终点的判别,实现整圆插补,而且可将计算误差减小为原来的1/104,计算速度提高33%。此算法简单可行,易于编程,适用于任意圆弧的插补,计算速度快且无误差累积效应,精度较高。 展开更多
关键词 圆弧插补 参数方程 数据采样插补
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一种快速高精度的圆弧插补方法 被引量：2
14
作者 冯冰 谭翰墨 刘波 《广西民族学院学报（自然科学版）》 CAS 2000年第3期197-199,209,共4页
在最小偏差法原理的基础上 ,通过构造独特的偏差判别函数 。
关键词 圆弧插补 偏差判别函数 插补精度
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基于运动控制芯片MCX314的运动控制器设计 被引量：5
15
作者 蔡晓雯 杨恢先 +2 位作者 李正义 王子菡 戴秋芳 《电子器件》 CAS 2007年第5期1842-1845,共4页
设计了一种基于MCX314运动控制芯片的4轴3联动的运动控制器,采用了单片机C8051F020对运动控制芯片MCX314进行控制的嵌入式运动控制器方案,给出了MCX314与C8051F020的硬件连接及实现圆弧插补的流程图,实践表明该方法可以实现低价、高效... 设计了一种基于MCX314运动控制芯片的4轴3联动的运动控制器,采用了单片机C8051F020对运动控制芯片MCX314进行控制的嵌入式运动控制器方案,给出了MCX314与C8051F020的硬件连接及实现圆弧插补的流程图,实践表明该方法可以实现低价、高效的运动控制器,且开发过程也较为简单. 展开更多
关键词 运动控制 MCX314 C8051F020 圆弧插补
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等弦分割采样的球面插补算法研究
16
作者 陈玺 李传军 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第12期219-222,共4页
机器人空间球面插补算法大都为多段圆弧插补组成,针对现有的圆弧插补计算量大、复杂等问题,提出了一种基于等弦分割采样的新型空间圆弧插补算法,该算法利用弧长与弦长的映射关系,将弦长等分求得圆弧上插补点坐标。根据计算所求得插补点... 机器人空间球面插补算法大都为多段圆弧插补组成,针对现有的圆弧插补计算量大、复杂等问题,提出了一种基于等弦分割采样的新型空间圆弧插补算法,该算法利用弧长与弦长的映射关系,将弦长等分求得圆弧上插补点坐标。根据计算所求得插补点均在圆弧上,消除了插补的累积误差,提高了圆弧插补精度,与其他空间圆弧插补算法相比运算时间大幅减小,并仿真验证求得空间圆弧插补点。通过样机实验,验证了上述插补算法的正确性。将这种新型空间算法应用到更为复杂空间球面插补,求解并仿真出球面插补点坐标,求解机器人在球面插补的末端姿态。通过MATLAB对机器人建模并仿真出球形插补过程,验证了该算法的有效、可行性。实现了不同尺寸球面插补的仿真。 展开更多
关键词 圆弧插补 球面插补 运动控制 机器人
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圆弧插补算法的探讨 被引量：3
17
作者 周虹 《机械制造与自动化》 2006年第3期43-44,共2页
逐点比较法是CNC系统中应用较为广泛的一种插补算法。本文介绍了逐点比较法插补圆弧的运算过程,并对逐点比较法插补圆弧的算法进行了改进,为数控系统插补软件的设计提供了参考。
关键词 数控 圆弧 插补
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基于坐标变换的数控圆弧插补R编程圆心算法 被引量：3
18
作者 岳国盛 《机床与液压》 北大核心 2008年第12期47-48,24,共3页
机械加工零件图中常以半径R标注圆弧,用数控机床加工这种圆弧轮廓时,要求数控系统根据起点终点和半径进行圆弧插补,插补前需要计算圆心坐标,针对这一问题,提出先将当前坐标系进行坐标平移,再进行坐标旋转,采用极坐标的形式求解圆心坐标... 机械加工零件图中常以半径R标注圆弧,用数控机床加工这种圆弧轮廓时,要求数控系统根据起点终点和半径进行圆弧插补,插补前需要计算圆心坐标,针对这一问题,提出先将当前坐标系进行坐标平移,再进行坐标旋转,采用极坐标的形式求解圆心坐标的方法,通过矩阵的逆运算递推反解圆心在当前坐标系的坐标,并给出算法的流程,该方法已在自行开发的数控系统中应用,实践证明其效果较好。 展开更多
关键词 坐标平移 坐标旋转 矩阵 圆弧插补
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比较积分法直线、圆弧插补方法的改进 被引量：4
19
作者 李存志 邢建国 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第9期185-188,共4页
对数控系统插补算法中的比较积分法进行了深入研究,并且针对插补进程时难以确定坐标轴首次进给方向和坐标轴的进给方向不能根据实际插补误差大小进行适当修正等问题,提出了一种改进的比较积分法插补算法。同时,基于改进的比较积分法插... 对数控系统插补算法中的比较积分法进行了深入研究,并且针对插补进程时难以确定坐标轴首次进给方向和坐标轴的进给方向不能根据实际插补误差大小进行适当修正等问题,提出了一种改进的比较积分法插补算法。同时,基于改进的比较积分法插补算法和坐标平移变换原理设计了数控插补仿真系统,实现了直线、圆弧插补轨迹的二维动态仿真。通过仿真轨迹充分验证了改进的插补算法不仅没有影响比较积分法运算简单的优点,而且有效的提高了插补精度。 展开更多
关键词 数控 直线 圆弧 插补 仿真
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数控圆弧插补R编程圆心的矢量算法 被引量：3
20
作者 许爱芬 王鹏 +1 位作者 杨胜奎 谢霞 《机床与液压》 北大核心 2007年第9期111-112,115,共3页
在数控加工零件图样标注中,一般都用半径R来表示圆或圆弧,因此,零件的数控加工程序常用R编程格式。但是,在数控系统内部必须知道圆心的坐标,才能进行圆弧插补。影响圆弧圆心坐标的因素较多,比如圆弧的长短(优弧或劣弧)、顺逆(G02或G03)... 在数控加工零件图样标注中,一般都用半径R来表示圆或圆弧,因此,零件的数控加工程序常用R编程格式。但是,在数控系统内部必须知道圆心的坐标,才能进行圆弧插补。影响圆弧圆心坐标的因素较多,比如圆弧的长短(优弧或劣弧)、顺逆(G02或G03)以及起点和终点的相对位置等。本文提出的矢量算法,简化了圆心取舍的条件,快速准确地完成了笛卡尔坐标系3个坐标平面圆弧插补R编程的圆心求解,提高了计算和编程的效率。 展开更多
关键词 数控加工 圆弧插补 R编程 算法
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