[发明专利]一种运动设备的运动控制方法、系统及装置

说明书

本发明公开了一种运动设备的运动控制方法、系统及装置，确定用于过渡直线路径和圆弧路径的过渡圆弧路径在直线路径上的第一过渡点，及其在圆弧路径上的第二过渡点；以过渡圆弧路径在目标路径上的过渡点处与目标路径相切为约束，确定过渡圆弧路径的圆心；获取过渡圆弧路径的旋转方向，并基于过渡圆弧路径对应的第一过渡点、第二过渡点、圆心及旋转方向，控制运动设备在直线路径和圆弧路径之间平滑过渡运行。可见，本申请可在相连的直线路径和圆弧路径之间添加一段过渡圆弧路径，使得运动设备按照过渡圆弧路径运行可实现直线路径与圆弧路径间的平滑过渡，从而在加工控制系统的应用场景下可提高加工质量及加工效率。

技术领域

本发明涉及加工控制领域，特别是涉及一种运动设备的运动控制方法、系统及装置。

背景技术

在数控系统、机器人控制系统等加工控制系统中，均是按照指定的路径控制运动设备运行。一般情况下，运动设备的整个运行路径不止有一种路径，而是由多种路径组合而成。但是，在不同路径交接处运行时，由于运动设备运行方向的切线向量不同，导致在不同路径交接处运行时速度和加速度不连续，无法及时进行路径转换，使得在路径转换期间有明显的滞留现象，影响加工质量及加工效率。

目前，为了减轻在路径转换期间的滞留现象，通常在交接的两段路径之间添加一段圆弧路径，以将不同路径交接处平滑过渡处理。但是，现有的路径间平滑过渡方法只能完成不同运行方向的两段直线路径之间的平滑过渡处理，而无法完成直线路径与圆弧路径之间的平滑过渡处理，导致在有直线路径和圆弧路径组合的运行场景下，加工质量及加工效率较低。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种运动设备的运动控制方法、系统及装置，在相连的直线路径和圆弧路径之间添加一段过渡圆弧路径，此过渡圆弧路径在两端过渡点处分别与直线路径和圆弧路径相切，使得运动设备按照过渡圆弧路径运行可实现直线路径与圆弧路径间的平滑过渡，从而在加工控制系统的应用场景下可提高加工质量及加工效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种运动设备的运动控制方法，包括：

确定用于过渡直线路径和圆弧路径的过渡圆弧路径在所述直线路径上的第一过渡点，及其在所述圆弧路径上的第二过渡点；

以所述过渡圆弧路径在目标路径上的过渡点处与所述目标路径相切为约束，确定所述过渡圆弧路径的圆心；其中，所述目标路径为所述直线路径和所述圆弧路径；

获取所述过渡圆弧路径的旋转方向，并基于所述过渡圆弧路径对应的第一过渡点、第二过渡点、圆心及旋转方向，控制运动设备在所述直线路径和所述圆弧路径之间平滑过渡运行。

优选地，确定用于过渡直线路径和圆弧路径的过渡圆弧路径在所述直线路径上的第一过渡点，及其在所述圆弧路径上的第二过渡点的过程，包括：

以未添加过渡圆弧路径的所述圆弧路径和所述直线路径的衔接点为圆心、预设最大允许弓高误差为半径，作圆弧与所述圆弧路径相交于第一点，并将所述第一点作为所述第二过渡点；

获取所述圆弧路径在所述第二过渡点处的切向量，以所述切向量构造直线与所述直线路径相交于第二点，并以所述第一过渡点和所述第二过渡点与所述第二点的距离相等为约束，确定所述第一过渡点。

优选地，以未添加过渡圆弧路径的所述圆弧路径和所述直线路径的衔接点为圆心、预设最大允许弓高误差为半径，作圆弧与所述圆弧路径相交于第一点，并将所述第一点作为所述第二过渡点的过程，包括：

根据预设圆心角求取关系式求取所述圆弧路径上的弦长对应的圆心角α；其中，P₁为未添加过渡圆弧路径的所述圆弧路径和所述直线路径的衔接点；PT₂为所述第二过渡点；h为预设最大允许弓高误差；r₁为所述圆弧路径的半径；