[发明专利]一种动态的自适应前瞻嵌套规划方法

权利要求书

1.一种动态的自适应前瞻嵌套规划方法，其特征在于，包括：

步骤1，在嵌套式前瞻规划过程中，计算线段间的夹角，依据线段间的夹角自适应截取N段一次前瞻规划的线段，N≥3；

步骤2，初始化过渡圆弧半径；

步骤3，依据初始化的首末过渡圆弧是否存在，初调整首末圆弧的半径，然后从前往后进行相邻圆弧半径可存在性的调整；

步骤4，依据速度约束，调整首末圆弧的半径及前瞻末速度；

步骤5，依据速度约束，从前往后调整相邻圆弧间的速度可达性；

步骤6，保存所有数据，并判断当前前瞻是否为最后一次前瞻：

若是最后一次前瞻，则保存所有数据；

否则保存前N-2个圆弧及N-2条直线的数据，存入内存，等待插补器插补，将余下的线段和圆弧投入到下一次前瞻中，然后读取线段，返回步骤1进行下一次前瞻，实现自适应前瞻嵌套规划。

2.根据权利要求1所述的一种动态的自适应前瞻嵌套规划方法，其特征在于，所述步骤1具体为：

在嵌套式前瞻规划过程中，读取线段，计算线段间的夹角；

从第二个圆弧夹角开始，当夹角角度值小于或等于126.8699°时，将前面读取的线段作为一次前瞻规划的线段；

若不存在从第二个圆弧夹角往后角度值小于或等于126.8699°的情况且没有余下的线段时，则将读取的线段作为一次前瞻规划的线段。

3.根据权利要求1所述的一种动态的自适应前瞻嵌套规划方法，其特征在于，所述步骤2按照最大轮廓误差与最大弓高误差初始化过渡圆弧半径，其中第一个圆弧初始化的半径为上一次前瞻中末尾过渡圆弧的半径，若为首次前瞻，则第一个圆弧同样初始化，得到过渡圆弧半径初始值。

4.根据权利要求1所述的一种动态的自适应前瞻嵌套规划方法，其特征在于，步骤3所述的依据初始化的首末圆弧是否存在，初调整首末圆弧的半径，具体为：

将首末圆弧向首末线段上投影，若投影后的长度大于首末直线段的长度，则初始化的圆弧半径不合适，需要调整；

调整时依据圆弧上允许的最大速度与直线上的速度结合速度规划加速到与圆弧衔接点处速度相等为条件，求出首末圆弧半径并调整。

5.根据权利要求1所述的一种动态的自适应前瞻嵌套规划方法，其特征在于，步骤3所述的从前往后进行相邻圆弧半径可存在性的调整，具体为：

调整中间的相邻圆弧的半径，使得每个圆弧均存在，满足过渡圆弧存在的要求，进而满足速度连续的条件；

所述的调整中间的相邻圆弧的半径，具体调整方法为：

每一次前瞻处理，从第二个圆弧开始，每次取连续三个圆弧，检查它们在中间圆弧所在的两条直线上的投影情况；

1)若在左右两条直线上，相邻两个投影线段的长度之和均大于直线的长度，依据相邻圆弧上的速度相等，分别计算中间圆弧的半径，然后取较小半径，若调整后的半径大于调整前的半径，则中间圆弧半径不调整，并分别计算其左右两个圆弧的半径，判断其与调整前圆弧半径的关系，大于则不调整；

2)若在中间圆弧所在的左侧直线或者右侧直线上，相邻两个投影线段的长度之和大于直线的长度，依据相邻圆弧上的速度相等，计算中间圆弧的半径，若调整后的半径大于调整前的半径，则中间圆弧半径不调整，然后计算另一个圆弧半径，判断其与调整前圆弧半径的关系，大于则不调整；

最后一次判断只有两个圆弧，符合上述情况2)，则按照情况2)的方法调整。

6.根据权利要求1所述的一种动态的自适应前瞻嵌套规划方法，其特征在于，步骤4所述的依据速度约束，调整首末圆弧的半径，具体为：

调整首末圆弧的半径，调整时依据圆弧上允许的最大速度与直线上的速度结合速度规划加速到与圆弧衔接点处速度相等为条件，求出首末圆弧半径并调整。