一种基于Airthoid曲线的刀具路径拐角光顺方法技术

本发明专利技术涉及运动规划技术领域，公开了一种基于Airthoid曲线的刀具路径拐角光顺方法，包括：根据给定的近似误差，计算第一Airthoid曲线的坐标系偏转角；确定连续性条件；根据连续性条件和近似误差约束方程获取第二Airthoid曲线的坐标系偏转角；根据坐标系偏转角和投影长度，确定第二Airthoid曲线；根据确定的第一Airthoid曲线和确定的第二Airthoid曲线，解析计算对应的弧长和曲率极值；本发明专利技术基于Airthoid曲线进行加工路径的光顺，实现了运动速度平顺，具有光顺曲线基于弧长参数表达、C3连续、轮廓误差可控、曲率极值和弧长解析表达的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及运动规划，具体涉及一种基于airthoid曲线的刀具路径拐角光顺方法。

技术介绍

1、复杂空间曲面通常采用nurbs曲线形式生成三维设计文件。但是大部分数控系统难以对参数曲线直接插补，在数控加工中广泛使用连续直线段描述刀具轨迹。然而，相邻直线段的几何不连续性必然导致进给速度和加速度波动过大，从而降低加工质量。现有光顺方法常用在拐角内接一段参数曲线的方法实现路径光顺连接，虽实现了速度方向和曲率的连续，但效果不如外接光顺曲线的方法显著。

2、文献1：“atmosudiro a ,verl a ,lechler a , et al. evaluation ofclothoids in manufacturing context [j]. procedia cirp, 2017, 62 541-546.”公开了一种c2连续的局部光顺方法，该方法对拐角处插入基于弧长参数的clothoid曲线实现了加工轨迹的光滑过渡，光顺曲线弧长可以解析计算，但是使用的是内接光顺曲线的方法。

3、文献2：“xu f ,sun y . a circ本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于Airthoid曲线的刀具路径拐角光顺方法，用于对具有多个拐角的刀具路径进行光顺，得到光顺曲线；其特征在于：光顺曲线定义如下：在每个拐角外接一对非对称的Airthoid曲线，且任意两个相邻的Airthoid曲线连接在一起，形成光顺曲线；任意一个拐角由直线段和直线段构成，；拐角外接的两条Airthoid曲线中，靠近直线段称为第一Airthoid曲线，另一条Airthoid曲线称为第二Airthoid曲线；光顺曲线与直线段存在交点；在点处构建坐标系，单位向量与直线段的夹角为第一Airthoid曲线的坐标系偏转角，单位向量指向拐角内侧；在直线段上的点处建立坐标系，其中单位向量与直线...

【技术特征摘要】

1.一种基于airthoid曲线的刀具路径拐角光顺方法，用于对具有多个拐角的刀具路径进行光顺，得到光顺曲线；其特征在于：光顺曲线定义如下：在每个拐角外接一对非对称的airthoid曲线，且任意两个相邻的airthoid曲线连接在一起，形成光顺曲线；任意一个拐角由直线段和直线段构成，；拐角外接的两条airthoid曲线中，靠近直线段称为第一airthoid曲线，另一条airthoid曲线称为第二airthoid曲线；光顺曲线与直线段存在交点；在点处构建坐标系，单位向量与直线段的夹角为第一airthoid曲线的坐标系偏转角，单位向量指向拐角内侧；在直线段上的点处建立坐标系，其中单位向量与直线段的夹角为第二airthoid曲线的坐标系偏转角，单位向量指向拐角内侧；再在点处建立坐标系，单位向量、分别与、方向相反，与直线段的夹角为拐角的第一airthoid曲线的坐标系偏转角，等于；拐角的第一airthoid曲线上的最大的轮廓误差，记为近似误差，发生在与直线段的平行线的相切点处；第二airthoid曲线上的最大的轮廓误差，记为近似误差，发生在与直线段的平行线的相切...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈友东，刘正勇，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：