一种五轴速度规划方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种五轴速度规划方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括：根据五轴机床结构形式，建立正逆解模型；获取预设的刀尖点运动轨迹，刀尖点运动轨迹包括多个轨迹点、运动轨迹段；针对各轨迹点，分别确定在轨迹点处对应的初始进给速度，根据初始进给速度建立在工件坐标系下的加减速约束模型；针对各轨迹点，分别基于正逆解模型确定轨迹点在机床坐标系下对应的衔接前、后点，根据衔接前、后点之间的速度跳变关联关系，建立在机床坐标系下的第一速度跳变约束模型；将第一速度跳变约束模型转换为在工件坐标系下的第二速度跳变约束模型，结合加减速、以及第二速度跳变约束模型进行最优速度规划。采用本方法能够提高速度规划效率。

【技术实现步骤摘要】
一种五轴速度规划方法、装置、计算机设备和存储介质
本申请涉及电力系统
，特别是涉及一种五轴速度规划方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
五轴机床是一种科技含量高、精密度高、专门用于加工复杂曲面的机床，其主要是由三个正交平动轴加上两个旋转轴构成的，所以在工件坐标系的进给运动和机床坐标系的轴运动之间，存在非线性变换关系。传统的五轴速度规划，一般是根据机床坐标系下的五个运动轴合成速度进行速度规划，这样不需要考虑机床模型和非线性变换关系，有效的提高了规划效率。但是，在传统的五轴速度规划方法进行速度规划时，由于没有考虑不同形式的五轴机床的差异，导致实际的进给速度会出现明显的不均匀和跳变。因此，在传统的五轴速度规划方法中，仍然存在速度规划效率低下的问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高速度规划效率的五轴速度规划方法、装置、计算机设备和存储介质。一种五轴速度规划方法，所述方法包括：根据五轴机床的结构形式，并基于工件坐标系下刀尖点与刀轴的矢量位置、以及机床坐标系下各个轴位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种五轴速度规划方法，其特征在于，所述方法包括：/n根据五轴机床的结构形式，并基于工件坐标系下刀尖点与刀轴的矢量位置、以及机床坐标系下各个轴位置建立正逆解模型；/n获取预设的刀尖点运动轨迹，所述刀尖点运动轨迹包括多个轨迹点和多个运动轨迹段；其中，各个运动轨迹段分别由位置相邻的两个轨迹点所确定；/n针对各个轨迹点，分别确定在所述轨迹点处对应的初始进给速度，并根据所述初始进给速度建立在工件坐标系下的加减速约束模型；/n针对各个轨迹点，分别基于所述正逆解模型确定所述轨迹点在机床坐标系下对应的衔接前点和衔接后点，并根据所述衔接前点和衔接后点之间对应的速度跳变关联关系，建立在机床坐标系下的第一速度跳...

【技术特征摘要】
1.一种五轴速度规划方法，其特征在于，所述方法包括：
根据五轴机床的结构形式，并基于工件坐标系下刀尖点与刀轴的矢量位置、以及机床坐标系下各个轴位置建立正逆解模型；
获取预设的刀尖点运动轨迹，所述刀尖点运动轨迹包括多个轨迹点和多个运动轨迹段；其中，各个运动轨迹段分别由位置相邻的两个轨迹点所确定；
针对各个轨迹点，分别确定在所述轨迹点处对应的初始进给速度，并根据所述初始进给速度建立在工件坐标系下的加减速约束模型；
针对各个轨迹点，分别基于所述正逆解模型确定所述轨迹点在机床坐标系下对应的衔接前点和衔接后点，并根据所述衔接前点和衔接后点之间对应的速度跳变关联关系，建立在机床坐标系下的第一速度跳变约束模型；所述衔接前点和所述衔接后点均趋近于对应的轨迹点；
将所述第一速度跳变约束模型转换为在工件坐标系下的第二速度跳变约束模型，并结合所述加减速约束模型以及第二速度跳变约束模型，对在工件坐标系下各个轨迹点处对应达到的最优进给速度进行反向速度迭代计算，并基于得到的各项最优进给速度输出最终的速度规划结果。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加减速约束模型用于约束并使得在所述轨迹点处对应达到的初始进给速度，均小于在第一参考轨迹点处，以预设的最大加速度加速运动到所述轨迹点时，所能达到的最大进给速度；所述第一参考轨迹点位于所述轨迹点之前，且与所述轨迹点相邻；所述第一参考轨迹点与所述轨迹点之间的间隔距离，大于对应的所述衔接前点与所述轨迹点之间的间隔距离；
和/或，
所述加减速约束模型用于约束并使得在所述轨迹点处对应达到的初始进给速度，均小于在所述轨迹点处，以预设的最大减速度减速运动到第二参考轨迹点时，所能达到的最大进给速度；所述第二参考轨迹点位于所述轨迹点之后，且与所述轨迹点相邻；所述第二参考轨迹点与所述轨迹点之间的间隔距离，大于对应的所述衔接后点与所述轨迹点之间的间隔距离。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述正逆解模型确定所述轨迹点在机床坐标系下对应的衔接前点和衔接后点，包括：
通过后处理方式对所述正逆解模型进行转化处理，得到相应的雅克比矩阵；
根据轨迹连续规则，确定所述轨迹点对应的初始衔接前点和初始衔接后点；
通过所述雅克比矩阵，将所述初始衔接前点变换为在机床坐标系下对应的衔接前点；
通过所述雅克比矩阵，将所述初始衔接后点变换为在机床坐标系下对应的衔接后点。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述衔接前点和衔接后点之间对应的速度跳变关联关系，建立在机床坐标系下的第一速度跳变约束模型，包括：
在预设的插补周期内，当由所述衔接前点运动到所述衔接后点时，确定相应的速度跳变和加速度跳变，以及在机床坐标系各个轴上对应产生的运动分量；
根据所述速度跳变、加速度跳变和运动分量，构建在机床坐标系下的第一速度跳变约束模型。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结合所述加减速约束模型以及第二速度跳变约束模型，对在工件坐标系下各个轨迹点处对应达到的最优进给速度进行反向速度迭代计算，包括：
针对工件坐标系下的每个轨迹点，均通过以下步骤得到相应轨迹点所对应的最优进给速度，直至得到每个轨迹点所对应的最优进给速度：
确定与所述轨迹点对应的当前迭代的前瞻轨迹点；其中，所述前瞻轨迹点位于所述轨迹点之后，且与所述轨迹点相邻；所述前瞻轨迹点与所述轨迹点之间的间隔距离，大于对应的所述衔接后点与所述轨迹点之间的间隔距离；
基于当前迭代的前瞻轨迹点，结合所述加减速约束模型以及第二速度跳变约束模型，计算在所述当前的前瞻轨迹点处达到的第一估计最大进给速度；
根据所述第一估计最大进给速度，对在所述轨迹点处达到的目标估计最...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛龙，阳纯旭，
申请(专利权)人：深圳市泰达智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44