[发明专利]一种速度规划方法

权利要求书

1.一种速度规划方法，所述方法为对包含空间曲线的加工轨迹进行速度规划的方法，所述加工轨迹的空间曲线部分由W轴输出，其它部分由笛卡尔坐标系XYZ中的一个或多个轴输出，其特征在于，包括以下步骤：

（1）不考虑轨迹中空间曲线，采用拆分法对笛卡尔坐标系XYZ中一个或多个轴输出轨迹进行速度规划；

（2）在步骤（1）的基础上采用不等长拆分法对轨迹中空间曲线进行速度规划时，其中W轴升速段微线段长度递增，常速段微线段长度不变；降速段微线段长度递减，要求W轴输出一个空间曲线上一个微线段的时间同笛卡尔坐标系XYZ轴中一个或多个轴输出一个微线段的时间相等。

2.根据权利要求1所述的一种速度规划方法，其特征在于，所述步骤（1）中将整个轨迹按等长L拆分成微线段，拆分时不考虑W轴，利用现有技术对笛卡尔坐标系XYZ中的一个或多个轴输出轨迹进行速度规划；

     所述步骤（2）采用不等长分段的方案对W轴的运动轨迹进行拆分，并以此为基础进行速度规划，具体如下：

    （2.1）获得设定的Vmax、W轴电机的加速度Aw，空间曲线段W轴运动距离为Lw，通过步骤（1）获得空间曲线段XYZ的运动距离为Len，XYZ的输出轨迹上拆分各微线段的长度L和所分段数N；

    （2.2）对空间曲线轨迹进行不等长分段，其中将空间曲线轨迹拆分成不等长的N段，

     （2.2.1）通过公式 Lw = Aw×N×n×(L/Vmax)×(L/Vmax) – Aw×n×n×(L/Vmax)× (L/Vmax) 计算升降速段微线段段数n;

（2.2.2）根据计算结果确定W轴升降速段数n：如果n>N/2，则取n=N/2，相应的计算计算出W轴常速段段数为N-2n；

    （2.3）计算W轴各个微线段的长度和速度

    （2.3.1）根据空间曲线段W轴运动距离为Lw，步骤（2.2）中获得的升降速段n，设定每个微线段的长度，其中，所有微线段长度和为Lw，升速段即第1到第n段微线段长度递增，常速段即第n+1段到第N-n段长度不变；降速段即第N-n+1段到第N段微线段长度递减，其中任一微线段同其之前的或之后的微线段的长度差的绝对值满足如下条件：|L_i-1-L_i|或|L_i-L_i+1|≤Aw×t1×t1；

（2.3.2）通过步骤（2.1）所得的空间曲线段XYZ轴每个微线段上的矢量速

度为Vt，根据公式Vtw=Vt/L×Lmw，计算出轨迹空间曲线段对应的各W矢量微线段长度为Lmw所对应的输出速度Vtw。

3.根据权利要求2所述的一种速度规划方法，其特征在于，所述步骤（2.3.1）的具体步骤为：

（a1）通过公式 MLw = Lw/(N – n)计算常速段微线段长度MLw；

   （b1）采用等增或等减数列计算升速段和降速段微线段长度

根据公式Lmw=i×MLw/n, i = (1~n-1)计算出升速段（即第1到第n-1段）W轴

各个微线段的长度Lmw，根据公式Lmw=i×MLw/n, i = (1~n)计算出降速段（即第N段到第n段）W轴各个微线段的长度Lmw；

或

根据公式Lmw=i×MLw/n, i = (1~n)计算出升速段（即第1到第n段)W轴各个微线段的长度Lmw，根据公式Lmw=i×MLw/n, i = (1~n-1)计算出降速段（即第N段到第n+1段）W轴各个微线段的长度Lmw。