專(zhuān)利名稱(chēng)：一種計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法與系統(tǒng)的制作方法
一種計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法與系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬先進(jìn)控制與先進(jìn)制造領(lǐng)域，具體涉及開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)中離散位置信息的 制造方法與系統(tǒng)。技術(shù)背景
迄今為止，現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)一直采用插補(bǔ)迭代控制方法對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字控制。 插補(bǔ)精度與插補(bǔ)速度成為現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)的核心技術(shù)指標(biāo)。
插補(bǔ)迭代控制方法的基本技術(shù)方案是，對(duì)于給定的刀路(Tool Path)曲線與刀具 的進(jìn)給速度，在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的控制下，以插補(bǔ)周期作為分時(shí)周期，采用插補(bǔ)迭代算法實(shí)時(shí) 計(jì)算相關(guān)坐標(biāo)軸在給定時(shí)刻的全部數(shù)字控制信息。所述數(shù)字控制信息包括坐標(biāo)軸進(jìn)給的位 置信息與這些位置信息之間的關(guān)聯(lián)信息。
眾所周知，在求解曲線的坐標(biāo)值增量時(shí)，插補(bǔ)是數(shù)值計(jì)算方法中的一種迭代算法。 所謂插補(bǔ)算法，在本質(zhì)上，就是從)(n中獲得χη+1的運(yùn)算規(guī)則。由于函數(shù)的連續(xù)性，Xn中必然 蘊(yùn)涵xn+1的部分信息，充分利用這些信息導(dǎo)致高階復(fù)雜運(yùn)算簡(jiǎn)化為低階簡(jiǎn)單運(yùn)算，從而大大 提高插補(bǔ)算法的速度。為避免復(fù)雜的高階運(yùn)算，一些最優(yōu)插補(bǔ)迭代控制算法無(wú)法使用。另 一方面，對(duì)于一些復(fù)雜曲線，從Xn中獲得χη+1的運(yùn)算規(guī)則是相當(dāng)困難的。因此，高速高精度 的插補(bǔ)迭代控制算法成為現(xiàn)有數(shù)控技術(shù)中的核心技術(shù)。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，插補(bǔ)迭代控制方法存在下述四個(gè)本質(zhì)特征。
1、為了提高進(jìn)給速度，現(xiàn)有開(kāi)放式數(shù)字控制系統(tǒng)必須采用時(shí)間分割法(又稱(chēng)數(shù)字 增量法)進(jìn)行插補(bǔ)迭代控制。
對(duì)于直線，根據(jù)進(jìn)給速度F和插補(bǔ)周期T，時(shí)間分割法必須將直線離散為若干條稱(chēng) 之為輪廓步長(zhǎng)的微線段ALi Σ ALi = L，ALi = FT。
眾所周知，對(duì)于長(zhǎng)為L(zhǎng)的直線，只要給出進(jìn)給速度F，便可完成加工任務(wù)。然而，上 述公式表明，由于插補(bǔ)周期導(dǎo)致的實(shí)時(shí)迭代，插補(bǔ)迭代控制方法不得不將一條直線離散為 若干條微線段Δ L”微線段ALi的長(zhǎng)度必須是FT的整數(shù)倍。
對(duì)于曲線，時(shí)間分割法首先用若干條微線段ALi來(lái)逼近，ALi = FT，這是粗插補(bǔ)。 然后再進(jìn)行精插補(bǔ)，即對(duì)每條微線段ALi進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)密化。
公式
er = (TF)2/ (8r)
描述了逼近誤差 與進(jìn)給速度F和插補(bǔ)周期T、曲率半徑r之間的關(guān)系。
該公式指出，對(duì)于曲線插補(bǔ)，逼近誤差 與進(jìn)給速度F和插補(bǔ)周期T的平方成正 比，與曲率半徑r成反比。進(jìn)給速度F和插補(bǔ)周期T的增長(zhǎng)將導(dǎo)致逼近誤差^的指數(shù)增長(zhǎng)， 換言之，逼近誤差^對(duì)時(shí)間與曲率高度敏感。
因此，在插補(bǔ)迭代控制方法中，逼近誤差^對(duì)時(shí)間的高度敏感性導(dǎo)致時(shí)間被插補(bǔ) 周期鎖定，不是一個(gè)可控的外部變量，而是一個(gè)系統(tǒng)參數(shù)。
時(shí)間成為系統(tǒng)參數(shù)是插補(bǔ)迭代控制方法的第一個(gè)本質(zhì)特征，是插補(bǔ)迭代控制技術(shù)內(nèi)生的基本缺陷。
2、在插補(bǔ)迭代控制方法中，每個(gè)插補(bǔ)周期中由插補(bǔ)所生成的數(shù)字控制信息，一方 面立即實(shí)時(shí)發(fā)送給運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)(步進(jìn)控制系統(tǒng)/伺服控制系統(tǒng))用于實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)坐標(biāo)軸運(yùn) 動(dòng)，另一方面又作為下一個(gè)插補(bǔ)周期的輸入實(shí)時(shí)進(jìn)行迭代以生成下一個(gè)數(shù)字控制信息，從 而構(gòu)成數(shù)字控制信息的實(shí)時(shí)迭代。跟隨插補(bǔ)周期的節(jié)拍，數(shù)字控制信息不斷地生成、發(fā)送、 執(zhí)行，從而又以過(guò)程迭代的方式周而復(fù)始，構(gòu)成控制過(guò)程的實(shí)時(shí)迭代。因此，通過(guò)數(shù)字控制 信息的實(shí)時(shí)迭代與控制過(guò)程的實(shí)時(shí)迭代，插補(bǔ)迭代控制方法將數(shù)字控制信息的生成、發(fā)送、 執(zhí)行的整個(gè)制造過(guò)程予以實(shí)時(shí)化。
數(shù)字控制信息的實(shí)時(shí)迭代與控制過(guò)程的實(shí)時(shí)迭代(簡(jiǎn)稱(chēng)信息實(shí)時(shí)迭代與過(guò)程實(shí) 時(shí)迭代，即I&P實(shí)時(shí)迭代)是插補(bǔ)迭代控制方法的第二個(gè)本質(zhì)特征，是插補(bǔ)迭代控制技術(shù)內(nèi) 生的基本缺陷。
3、在插補(bǔ)迭代控制方法中，在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的插補(bǔ)周期統(tǒng)一指揮下的I&P實(shí)時(shí)迭 代是一種集中控制模式。在這種控制模式中，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)指揮一切，“大權(quán)獨(dú)攬，小權(quán)不 放”，一竿子插到底，規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工全包，而且是“邊規(guī)劃、邊設(shè)計(jì)、邊施工”。
“邊規(guī)劃、邊設(shè)計(jì)、邊施工”的集中控制模式是插補(bǔ)迭代控制方法的第三個(gè)本質(zhì)特 征，是插補(bǔ)迭代控制技術(shù)內(nèi)生的基本缺陷。
4、在插補(bǔ)迭代控制方法中，逼近誤差 與曲率半徑r成反比，與進(jìn)給速度F和插 補(bǔ)周期T的平方成正比。然而，工件輪廓只是一個(gè)幾何問(wèn)題，因而刀路曲線以及逼近誤差 與曲率半徑r也只是一個(gè)幾何問(wèn)題。至于刀具中心即相關(guān)坐標(biāo)軸以什么運(yùn)動(dòng)速度完成加工 任務(wù)，則是一個(gè)加工工藝問(wèn)題與機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。
在插補(bǔ)迭代控制方法中，逼近誤差ep曲率半徑r、插補(bǔ)周期T、進(jìn)給速度F全部緊 密耦合在一起，涉及空間、時(shí)間、速度、加速度(減速度)，甚至于加加速度。這就是說(shuō)，插補(bǔ) 迭代控制方法將插補(bǔ)迭代算法與曲線的幾何結(jié)構(gòu)強(qiáng)相關(guān)，將工件輪廓的幾何特征、工藝特 征、機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特征全部緊密耦合在一起。刀路曲線的這種時(shí)空之間的耦合關(guān)系可 簡(jiǎn)稱(chēng)為時(shí)空結(jié)構(gòu)的耦合性。
刀路曲線的時(shí)空結(jié)構(gòu)的耦合性是插補(bǔ)迭代控制方法的第四個(gè)本質(zhì)特征，是插補(bǔ)迭 代控制技術(shù)內(nèi)生的基本缺陷。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于插補(bǔ)迭代控制存在上述四個(gè)內(nèi)生的基本缺陷，插補(bǔ)迭代控制技 術(shù)作為現(xiàn)有開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的普適控制方法，在位置信息的離散方面存在下述問(wèn)題
1、刀具曲線的幾何結(jié)構(gòu)是預(yù)先確定的，因此，坐標(biāo)軸之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是確定性的。 數(shù)字控制系統(tǒng)將位置信息離散，以控制相關(guān)坐標(biāo)軸的位移(角位移)，通過(guò)這些位移的合成 來(lái)實(shí)現(xiàn)刀路曲線。位移的合成意味著相關(guān)坐標(biāo)軸必須聯(lián)動(dòng)。位置信息的離散是數(shù)字控制系 統(tǒng)的核心任務(wù)，本質(zhì)上，純粹是一個(gè)幾何問(wèn)題。
然而，插補(bǔ)迭代控制方法產(chǎn)生了刀路曲線的時(shí)空結(jié)構(gòu)的耦合性，完全忽視了數(shù)字 控制信息的離散純粹是一個(gè)離散幾何問(wèn)題，而且進(jìn)一步將數(shù)字控制信息的整個(gè)離散過(guò)程實(shí) 時(shí)化，導(dǎo)致數(shù)字控制信息的封閉性。
2、在插補(bǔ)迭代控制方法中，插補(bǔ)迭代算法既涉及數(shù)值計(jì)算方法又涉及在計(jì)算機(jī)上 實(shí)時(shí)地實(shí)現(xiàn)該方法的運(yùn)算規(guī)則，數(shù)字控制信息的實(shí)時(shí)迭代與離散過(guò)程的實(shí)時(shí)迭代必然涉及 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中的進(jìn)程調(diào)度與線程調(diào)度，導(dǎo)致數(shù)字控制信息的離散方法的封閉性。
3、在插補(bǔ)迭代控制方法中，數(shù)字控制信息的整個(gè)離散過(guò)程的實(shí)時(shí)化必然導(dǎo)致整個(gè) 控制過(guò)程的封閉性與數(shù)字控制信息的離散、發(fā)送、執(zhí)行等子過(guò)程之間的界面的封閉性。
4、在插補(bǔ)迭代控制方法中，插補(bǔ)算法、插補(bǔ)速度、插補(bǔ)精度是其核心技術(shù)指標(biāo)。因 而，插補(bǔ)迭代控制方法與CPU的位數(shù)、頻率以及實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)密不可分。換言之，插補(bǔ)迭代 控制方法導(dǎo)致數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步與芯片技術(shù)的進(jìn)步及實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的進(jìn)步密不可分。
在發(fā)明專(zhuān)利《計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)流關(guān)聯(lián)控制方法與體系結(jié)構(gòu)》中(中國(guó)專(zhuān) 利號(hào)ZL2007101M304.9，授權(quán)公告日2009年8月19日)，本發(fā)明人提出了一種數(shù)據(jù)流關(guān) 聯(lián)控制方法(Data-stream Related Control, DRC) 0與插補(bǔ)迭代控制方法相反，數(shù)據(jù)流關(guān) 聯(lián)控制方法將位置信息的離散轉(zhuǎn)化為一個(gè)純粹的幾何學(xué)問(wèn)題。數(shù)據(jù)流關(guān)聯(lián)控制方法將控 制機(jī)械系統(tǒng)之間的確定性運(yùn)動(dòng)關(guān)系所要求的數(shù)字控制信息的整個(gè)制造過(guò)程非實(shí)時(shí)化，在PC 系統(tǒng)中非實(shí)時(shí)地制造出全部數(shù)字控制信息，包括坐標(biāo)軸進(jìn)給的離散位置信息與這些離散位 置信息之間的關(guān)聯(lián)信息。
在上述發(fā)明專(zhuān)利中，離散位置信息為“ 1，，或“0”形態(tài)的步進(jìn)型關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)流，未涉及 刀路曲線的微線段AL1，. . .，ALn(即增量型關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)流)的優(yōu)化問(wèn)題。
現(xiàn)有開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)有三種模式PC嵌入NC模式、NC嵌入PC模式、軟開(kāi)放式模 式。在這三種模式中，PC系統(tǒng)往往配置CAD/CAM/CAPP功能，成為一個(gè)編程系統(tǒng)，用于完成 刀路曲線規(guī)劃，甚至進(jìn)一步完成粗插補(bǔ)，也就是將刀路曲線離散為微線段△ Li,生成所述微 線段ALi的G代碼數(shù)控程序傳送給數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行精插補(bǔ)。顯然，CAD/CAM/CAPP系統(tǒng)以及其 他數(shù)控編程系統(tǒng)也存在微線段的優(yōu)化問(wèn)題。
微線段Δ L1，...，ALn的優(yōu)化涉及坐標(biāo)軸被約束的運(yùn)動(dòng)形式及其產(chǎn)生的對(duì)稱(chēng)破 缺。在這種情況下，刀路曲線的幾何學(xué)不再是歐幾里得幾何學(xué)而是離散幾何學(xué)。刀路曲線 的離散因而是一個(gè)離散幾何學(xué)問(wèn)題。因此，需要研究離散幾何學(xué)的基本原理，從而設(shè)計(jì)一種 簡(jiǎn)單、高效、開(kāi)放的技術(shù)方案消除刀路曲線的非歐化誤差，全面解決微線段AL1，...，ALn 的優(yōu)化問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī) 劃方法及其系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)流關(guān)聯(lián)控制方法中為刀路曲線生成優(yōu)化的開(kāi)放的離散數(shù)字映像。
計(jì)算機(jī)仿真已成為影響最為深遠(yuǎn)最為廣泛的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域之一。機(jī)械系統(tǒng)中 的二軸、三軸乃至多軸的確定性運(yùn)動(dòng)關(guān)系可以通過(guò)三維圖形界面，以可視的圖像展現(xiàn)其運(yùn) 動(dòng)過(guò)程，具有良好的人機(jī)界面。對(duì)于離散控制信息制造系統(tǒng)的PC系統(tǒng)，本發(fā)明在三維圖 形界面上構(gòu)建一種計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法(Computer Aided Discrete Geometry Planning, CADGP)，與幾何作圖法類(lèi)似，通過(guò)可視化的簡(jiǎn)單而直觀的技術(shù)方法獲得控制機(jī)械 系統(tǒng)中多軸的確定性運(yùn)動(dòng)關(guān)系所需要的全部離散位置信息。
本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。
一種計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法，用于規(guī)劃刀路曲線的本征L分割，包括以下 步驟
離散坐標(biāo)系規(guī)劃步驟(Si)按照設(shè)定的離散標(biāo)度，用距離為離散標(biāo)度的等距線將 坐標(biāo)平面網(wǎng)格化，建立離散坐標(biāo)系；
刀路曲線規(guī)劃步驟(S2):在離散坐標(biāo)系中規(guī)劃刀路曲線，按照特征點(diǎn)將刀路曲線 分割為k條曲線，對(duì)分割后的每條曲線，將坐標(biāo)軸劃分為主動(dòng)軸和聯(lián)動(dòng)軸，生成刀路曲線文 件；
L分割規(guī)劃步驟(S3)對(duì)所述k條曲線中的每條曲線，按照設(shè)定的優(yōu)化目標(biāo)，通過(guò) 導(dǎo)引點(diǎn)逐點(diǎn)構(gòu)造符合所述優(yōu)化目標(biāo)的本征L分割；
上述計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法，所述步驟(S2)中，根據(jù)工件輪廓尺寸的公 差，將基本曲線調(diào)整為正則曲線，對(duì)正則曲線進(jìn)行修正，生成正則曲線的刀路曲線。
上述計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法中，所述步驟(S； )包括以下步驟
步驟(S301)、從所述k條曲線中順序取出一條曲線，設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)；
步驟(S302)、以所述曲線的起點(diǎn)為原始導(dǎo)引點(diǎn)，生成所述原始導(dǎo)引點(diǎn)的鄰域；
步驟(S303)、根據(jù)設(shè)定的優(yōu)化目標(biāo)，在所述原始導(dǎo)引點(diǎn)的鄰域中確定一個(gè)導(dǎo)引點(diǎn)， 生成所述導(dǎo)引點(diǎn)與所述原始導(dǎo)引點(diǎn)的坐標(biāo)值增量；
步驟(S304)、在所述導(dǎo)引點(diǎn)與所述原始導(dǎo)引點(diǎn)之間生成一條直線段；
步驟(S305)、對(duì)于所述曲線在所述導(dǎo)引點(diǎn)與所述原始導(dǎo)引點(diǎn)之間的曲線段，判斷 所述直線段是否為所述曲線段的微線段；
步驟(S306)、如果所述直線段是所述曲線段的微線段，則返回步驟O02)，繼續(xù)生 成下一個(gè)導(dǎo)引點(diǎn)；
步驟(S307)、如果所述直線段不是所述曲線段的微線段，則所述導(dǎo)引點(diǎn)的上一個(gè) 導(dǎo)引點(diǎn)就是本征映像，所述本征映像即為所述微線段的終點(diǎn)，所述上一個(gè)導(dǎo)引點(diǎn)與所述原 始導(dǎo)引點(diǎn)的坐標(biāo)值增量就是所述微線段的坐標(biāo)值增量；
步驟(S308)、以所述本征映像作為下一條微線段的原始導(dǎo)引點(diǎn)，順序重復(fù)步驟 (S301)至步驟(S307)，生成所述曲線的下一條微線段，直至所述曲線的終點(diǎn)，生成所述曲 線的符合所述優(yōu)化目標(biāo)的本征L分割。
上述計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法中，所述步驟630 還包括下述步驟
步驟(S3051)、在刀路方位上生成所述直線段的鄰域；
步驟(S3052)、判斷所述直線段的鄰域是否為所述曲線段的鄰域的子集。
上述計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法中，所述步驟(S301)中的優(yōu)化目標(biāo)為路程最 短，所述坐標(biāo)軸中每個(gè)坐標(biāo)軸都按優(yōu)先運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)給。
上述計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法中，所述步驟(S301)中的優(yōu)化目標(biāo)為離散誤 差最小，所述本征L分割中每個(gè)導(dǎo)弓I點(diǎn)的離散誤差最小。
上述計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法中，所述步驟(S301)中的優(yōu)化目標(biāo)為配合最 優(yōu)，所述本征L分割中每個(gè)導(dǎo)引點(diǎn)的離散誤差在正則曲線公差帶中的分布一致。
上述計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法中，所述坐標(biāo)軸為三軸以上。
上述計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法中，所述離散坐標(biāo)系為非正交離散坐標(biāo)系。
一種計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃系統(tǒng)，包括硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)和應(yīng)用軟件系統(tǒng)，所 述硬件平臺(tái)為PC系統(tǒng)，軟件平臺(tái)為圖形界面操作系統(tǒng)；所述應(yīng)用軟件系統(tǒng)包括離散坐標(biāo) 系規(guī)劃模塊、刀路曲線規(guī)劃模塊、L分割規(guī)劃模塊；
所述離散坐標(biāo)系規(guī)劃模塊用于按照設(shè)定的離散標(biāo)度，用距離為離散標(biāo)度的等距線 將坐標(biāo)平面網(wǎng)格化，建立離散坐標(biāo)系；
所述刀路曲線規(guī)劃模塊用于在離散坐標(biāo)系中規(guī)劃刀路曲線，按照特征點(diǎn)將刀路曲 線分割為k條曲線，對(duì)分割后的每條曲線，將坐標(biāo)軸劃分為主動(dòng)軸和聯(lián)動(dòng)軸，生成刀路曲線 文件；
所述L分割規(guī)劃模塊用于對(duì)所述k條曲線中的每條曲線，按照設(shè)定的優(yōu)化目標(biāo)，通 過(guò)導(dǎo)引點(diǎn)逐點(diǎn)構(gòu)造符合所述優(yōu)化目標(biāo)的本征L分割；
上述計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃系統(tǒng)中，所述應(yīng)用軟件系統(tǒng)建立在中間件之上，各 模塊之間采用應(yīng)用編程接口 API。
上述計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃系統(tǒng)中，所述軟件平臺(tái)還包括三維圖形庫(kù)。
上述計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃系統(tǒng)中，所述離散坐標(biāo)系生成模塊還用于建立非正 交離散坐標(biāo)系。
本發(fā)明與現(xiàn)有插補(bǔ)迭代控制技術(shù)對(duì)比所具有的有益效果是
1、刀路曲線的幾何結(jié)構(gòu)是預(yù)先確定的，因此，坐標(biāo)軸之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是確定性的。 數(shù)字控制系統(tǒng)的核心任務(wù)是將位置信息離散，以控制相關(guān)坐標(biāo)軸的位移，通過(guò)這些位移的 合成來(lái)實(shí)現(xiàn)刀路曲線。位置信息的離散純粹是一個(gè)幾何問(wèn)題。
然而，插補(bǔ)迭代控制方法產(chǎn)生了刀路曲線的時(shí)空結(jié)構(gòu)耦合性，完全忽視了位置信 息的離散純粹是一個(gè)幾何問(wèn)題，而且進(jìn)一步將位置信息的整個(gè)離散過(guò)程實(shí)時(shí)化，導(dǎo)致離散 位置信息的封閉性。
在插補(bǔ)迭代控制方法中，插補(bǔ)迭代算法既涉及數(shù)值計(jì)算方法又涉及在計(jì)算機(jī)上實(shí) 時(shí)地實(shí)現(xiàn)該方法的運(yùn)算規(guī)則，離散位置信息的實(shí)時(shí)迭代與離散過(guò)程的實(shí)時(shí)迭代必然涉及實(shí) 時(shí)操作系統(tǒng)中的進(jìn)程調(diào)度與線程調(diào)度，導(dǎo)致位置信息的離散方法的封閉性。
在插補(bǔ)迭代控制方法中，位置信息的整個(gè)離散過(guò)程的實(shí)時(shí)化必然導(dǎo)致整個(gè)控制過(guò) 程的封閉性與位置信息的離散、發(fā)送、執(zhí)行等子過(guò)程之間的界面的封閉性。
本發(fā)明解除了刀路曲線的時(shí)空結(jié)構(gòu)耦合性，將刀路曲線的離散幾何結(jié)構(gòu)與加工過(guò) 程的工藝特征、機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特征解耦，在計(jì)算機(jī)輔助下進(jìn)行離散幾何規(guī)劃，離散位置 信息是開(kāi)放的，離散位置信息的離散方法是開(kāi)放的，整個(gè)控制過(guò)程是開(kāi)放的，位置信息的離 散、發(fā)送、執(zhí)行等子過(guò)程之間的界面也是開(kāi)放的。因此，與現(xiàn)有插補(bǔ)迭代控制技術(shù)對(duì)比，本發(fā) 明完全解決了數(shù)字控制技術(shù)的開(kāi)放性與數(shù)字控制過(guò)程的開(kāi)放性，與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，具有顯 著的實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。
2、插補(bǔ)算法、插補(bǔ)速度、插補(bǔ)精度是現(xiàn)有技術(shù)的核心技術(shù)指標(biāo)。本發(fā)明允許采用 任何數(shù)值計(jì)算方法來(lái)離散位置信息，換言之，在本發(fā)明中，插補(bǔ)算法、插補(bǔ)速度、插補(bǔ)精度都 是一些偽問(wèn)題，因而，與現(xiàn)有插補(bǔ)迭代控制技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明使數(shù)控技術(shù)完全擺脫了插補(bǔ)算 法、芯片技術(shù)與實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的制約，對(duì)于數(shù)控技術(shù)的普及與數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化具有實(shí)質(zhì) 性顯著進(jìn)步。
3、在零件輪廓中，直線大約占70%以上。加工直線時(shí)，一般需要將直線劃分為加 速段、勻速段與減速段。在插補(bǔ)迭代控制方法中，對(duì)于直線的勻速段，必須按照公式ALi = FT將勻速段進(jìn)一步離散為若干條稱(chēng)之為輪廓步長(zhǎng)的微線段ALi，由此耗費(fèi)了大量的計(jì)算 資源，顯著降低了加工速度與加工質(zhì)量。對(duì)于直線的勻速段，本發(fā)明無(wú)須進(jìn)一步離散為若干 條微線段Δ Li，從而在提高加工速度與加工質(zhì)量方面取得了顯著的有益效果。
3、在插補(bǔ)迭代控制方法中，多軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)成為現(xiàn)有技術(shù)中的最尖端技術(shù)，并導(dǎo)致工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)控制的復(fù)雜化，其技術(shù)瓶頸是隨著軸數(shù)的增加，CPU的位數(shù)、頻率必須增 加，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的位數(shù)必須增加且實(shí)時(shí)性必須更強(qiáng)。
從關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)流來(lái)看，聯(lián)動(dòng)的軸數(shù)增加只是簡(jiǎn)單地增加發(fā)送關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)流的通道；其 次，工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)控制與坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)并無(wú)本質(zhì)上的差別。本發(fā)明將控制需要實(shí)時(shí)控制的 工藝參數(shù)之開(kāi)關(guān)視為虛擬坐標(biāo)軸，參數(shù)值視為虛擬坐標(biāo)軸的值，從而將坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)與工藝 參數(shù)的實(shí)時(shí)控制統(tǒng)一起來(lái)。在本發(fā)明中，多軸多參數(shù)聯(lián)動(dòng)所需要的多坐標(biāo)軸的離散位置增 量和多參數(shù)的改變量既與離散算法無(wú)關(guān)又與實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)，與現(xiàn)有插補(bǔ)迭代控制技術(shù) 對(duì)比，徹底解決了多軸多參數(shù)聯(lián)動(dòng)技術(shù)的復(fù)雜性，取得了顯著的有益效果。
5、現(xiàn)有技術(shù)基于歐幾里得幾何學(xué)，完全忽略了刀路曲線的非歐特性及其離散幾何 結(jié)構(gòu)，因而所離散的位置信息(即逼近折線)必然產(chǎn)生刀路曲線的非歐化誤差。本發(fā)明基 于離散幾何學(xué)，完全消除了離散位置信息的非歐化誤差。
6、曲線的本征L分割是其全部逼近折線的上界，因而在曲線的本征L分割中，微線 段的條數(shù)最少，即逼近折線的拐點(diǎn)最少。本發(fā)明基于刀路曲線的離散幾何結(jié)構(gòu)，按照路程最 短、離散誤差最小、配合最優(yōu)等優(yōu)化目標(biāo)通過(guò)導(dǎo)引點(diǎn)逐點(diǎn)構(gòu)造刀路曲線的本征L分割，與現(xiàn) 有技術(shù)對(duì)比，解決了離散位置信息的優(yōu)化問(wèn)題。
7、本發(fā)明所提出的方法是一種計(jì)算機(jī)輔助下的基于曲線的離散幾何結(jié)構(gòu)的幾何 作圖法，通過(guò)顯示點(diǎn)擊的直觀簡(jiǎn)單的可視化操作步驟生成刀路曲線的離散數(shù)字映像，為DRC 控制方法的推廣發(fā)展提供一個(gè)開(kāi)放式平臺(tái)。


圖1為正交離散坐標(biāo)系的示意圖2為計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃系統(tǒng)模塊圖3為計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
在先進(jìn)制造領(lǐng)域，進(jìn)給速度F是用戶指定的工藝參數(shù)，指的是刀具上的基準(zhǔn)點(diǎn)沿 著刀具軌跡相對(duì)于工件移動(dòng)時(shí)的速度。用戶程序所要求的工件輪廓取決于刀具中心相對(duì)于 工件移動(dòng)的軌跡即刀路曲線。根據(jù)加工工藝的要求，刀路曲線一般由若干條連續(xù)的曲線按 照規(guī)劃的順序構(gòu)成。
工件輪廓的幾何結(jié)構(gòu)是預(yù)先確定的，因此，坐標(biāo)軸之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是確定性的。數(shù) 字控制系統(tǒng)的核心任務(wù)就是制造離散控制信息，用于控制工作機(jī)中的坐標(biāo)軸完成給定的確 定性機(jī)械運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)相關(guān)坐標(biāo)軸的位移(角位移)的合成實(shí)現(xiàn)刀路曲線。位移的合成意 味著相關(guān)坐標(biāo)軸必須聯(lián)動(dòng)。因此，通過(guò)相關(guān)坐標(biāo)軸位移的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)刀路曲線，本質(zhì)上，純 粹是一個(gè)幾何問(wèn)題。
眾所周知，在經(jīng)典的歐幾里得幾何學(xué)中，曲線的延伸方向是任意的，其坐標(biāo)值則是 連續(xù)的。
在數(shù)控系統(tǒng)中，坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向不再是任意的，而是受約束的，只允許按照坐標(biāo) 軸的特定機(jī)械結(jié)構(gòu)作正向與反向運(yùn)動(dòng)。例如，直線坐標(biāo)軸只能沿軸方向作正向進(jìn)給與反向 進(jìn)給，旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸只能正向旋轉(zhuǎn)與反向旋轉(zhuǎn)。因此，在數(shù)控系統(tǒng)中，刀路曲線的延伸方向(或運(yùn)動(dòng)方向)不是任意的，而是受約束的。在數(shù)控系統(tǒng)中，離散性取代了連續(xù)性，刀路曲線 的延伸量不再是連續(xù)的，而是離散的。顯然，經(jīng)典的歐幾里得幾何學(xué)不再是刀路曲線的幾何 學(xué)基礎(chǔ)。為此，發(fā)明人提出了離散幾何學(xué)的觀念。
離散幾何學(xué)研究曲線在延伸方向受約束與延伸量被離散的情況下的幾何不變量， 揭示了關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)流的結(jié)構(gòu)與曲線之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而為關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)流的生成、優(yōu)化與控制 奠定了理論基礎(chǔ)，為本申請(qǐng)所提出的計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
不失一般性，本發(fā)明以二維運(yùn)動(dòng)為例，建立離散幾何學(xué)的若干基本概念。
(1)、離散坐標(biāo)系
數(shù)字化用離散量代替連續(xù)量，這就必然產(chǎn)生誤差。在數(shù)控系統(tǒng)中，必須以一定的精 度離散曲線。這種預(yù)先設(shè)定的允許的離散誤差也稱(chēng)為離散標(biāo)度，記為e。
對(duì)于坐標(biāo)軸來(lái)說(shuō)，由于零部件的加工誤差與裝配誤差、運(yùn)動(dòng)副之間的間隙與摩擦、 殘余應(yīng)力、機(jī)械系統(tǒng)的剛性等因素的影響，其機(jī)械位移存在一個(gè)最小分辨率，一般稱(chēng)之為進(jìn) 給當(dāng)量，以&表之。對(duì)于坐標(biāo)軸來(lái)說(shuō)，小于％的機(jī)械位移是毫無(wú)意義的。
一般情況下，離散標(biāo)度等于進(jìn)給當(dāng)量。在精細(xì)結(jié)構(gòu)中，離散標(biāo)度小于進(jìn)給當(dāng)量。
每個(gè)坐標(biāo)軸的離散標(biāo)度可以不同，例如，χ軸的離散標(biāo)度為ex,y軸的離散標(biāo)度為ey。
以離散標(biāo)度將坐標(biāo)軸離散，相互之間的距離為離散誤差的平行線將坐標(biāo)平面網(wǎng)格 化。由此建立的坐標(biāo)系稱(chēng)之為離散坐標(biāo)系。離散標(biāo)度 .....ey是離散坐標(biāo)系的系統(tǒng)參數(shù)。
如圖1所示，坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向相互垂直的離散坐標(biāo)系稱(chēng)之為正交離散坐標(biāo)系， 例如直角坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系；坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向相互不垂直的離散坐標(biāo)系稱(chēng)之為非正交離 散坐標(biāo)系。
坐標(biāo)軸之間的不垂直度、不平行度，以及坐標(biāo)軸的反向間隙、螺距誤差等是機(jī)械系 統(tǒng)的固有特征，也是離散坐標(biāo)系的系統(tǒng)參數(shù)。
O)、格點(diǎn)
在正交離散坐標(biāo)系中，距離為離散標(biāo)度的等距線將坐標(biāo)平面網(wǎng)格化。彼此平行的 等距線之交點(diǎn)稱(chēng)為格點(diǎn)，如圖1中的a、b、c等交點(diǎn)。
只有格點(diǎn)才是坐標(biāo)軸的離散運(yùn)動(dòng)能達(dá)到的位置。
(3)、允許運(yùn)動(dòng)方向、排斥運(yùn)動(dòng)方向和優(yōu)先運(yùn)動(dòng)方向
在數(shù)控系統(tǒng)中，坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向是受約束的。例如，對(duì)于x/y坐標(biāo)工作臺(tái)，運(yùn)動(dòng) 方向?yàn)槭喀址较?、士y方向、以及χ軸和y軸聯(lián)動(dòng)所形成的+x/+y、+x/-y、-x/+y、-x/-y四個(gè) 方向。這8個(gè)運(yùn)動(dòng)方向稱(chēng)之為機(jī)械系統(tǒng)的允許運(yùn)動(dòng)方向。
在數(shù)控系統(tǒng)中，加工是刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，刀路曲線的延伸具有方向性，存 在逆時(shí)針與順時(shí)針兩種延伸方向。這種方向性稱(chēng)之為刀路方位。
例如，對(duì)于第1象限的逆時(shí)針圓弧，刀路方位為西北方位。
當(dāng)?shù)堵贩轿粸槲鞅狈轿粫r(shí)，只有-X方向、+y方向與-x/+y方向是允許運(yùn)動(dòng)方向， 其他方向?yàn)榕懦膺\(yùn)動(dòng)方向。
圓弧上點(diǎn)的切線的斜率進(jìn)一步約束了運(yùn)動(dòng)方向。例如，對(duì)于圓弧上的點(diǎn)，該點(diǎn)處 切線的斜率如果大于1，-X方向的運(yùn)動(dòng)必然偏離圓弧，因而-X方向是排斥運(yùn)動(dòng)方向，或者 說(shuō)，-X方向被-x/+y方向所蘊(yùn)涵，允許運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?y方向與-x/+y方向；該點(diǎn)處切線的斜 率如果小于l，+y方向的運(yùn)動(dòng)必然偏離圓弧，因而+y方向是排斥運(yùn)動(dòng)方向，或者說(shuō)，+y方向
該點(diǎn)處的切線如果靠近χ軸，則-χ方向是優(yōu)先運(yùn)動(dòng)方向；該點(diǎn)處的切線如果靠近 y軸，則+y方向是優(yōu)先運(yùn)動(dòng)方向；該點(diǎn)處的切線如果靠近45°線，則_x/+y方向是優(yōu)先運(yùn)動(dòng) 方向。
G)、曲線的映像集
曲線上的點(diǎn)稱(chēng)為原像，如圖1中的m點(diǎn)與η點(diǎn)。
一個(gè)格點(diǎn)，如果與曲線的某個(gè)原像的距離小于或等于離散誤差，則稱(chēng)為該原像的 數(shù)字映像，簡(jiǎn)稱(chēng)為映像，如圖1中的a、b、c、d、e諸點(diǎn)。
曲線的全部映像構(gòu)成一個(gè)集合，稱(chēng)之為該曲線的映像集。例如，對(duì)于半徑為r的 圓，e為離散標(biāo)度，半徑為(r-e)的圓與半徑為(r+e)的圓之間的圓環(huán)上與圓環(huán)內(nèi)的全部格 點(diǎn)就是該圓的映像集。
在給定的離散坐標(biāo)系中，曲線的映像集及其在離散坐標(biāo)系中的分布完全取決于該 曲線的幾何結(jié)構(gòu)。
顯然，對(duì)于曲線上的一個(gè)原像，存在多個(gè)映像；反之，對(duì)于一個(gè)映像，在該曲線上則 存在多個(gè)原像。
對(duì)于一個(gè)給定的映像，在允許運(yùn)動(dòng)方向上與該曲線的原像的距離小于或等于離散 誤差的全部映像稱(chēng)之為該映像的鄰域。例如對(duì)于圖1中的映像b，如果刀路曲線為逆時(shí)針 的，其鄰域?yàn)閍點(diǎn)；如果刀路曲線為順時(shí)針的，其鄰域?yàn)閐點(diǎn)與e點(diǎn)，c點(diǎn)位于排斥運(yùn)動(dòng)方向， 不是映像b的鄰域。
對(duì)于給定的曲線，其全部鄰域構(gòu)成一個(gè)集合，稱(chēng)之為該曲線的鄰域集。曲線的鄰域 集是其映像集在允許運(yùn)動(dòng)方向上的一個(gè)子集。
(5)、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)流
數(shù)字化就是離散化。按離散標(biāo)度將曲線離散為其映像的一個(gè)序列。映像之間的坐 標(biāo)值增量為一個(gè)離散標(biāo)度，即等于“1”或“0”，該映像序列稱(chēng)為曲線的微觀數(shù)字映像。對(duì)于 所有的坐標(biāo)軸，將曲線的微觀數(shù)字映像按順序排列，所產(chǎn)生的“1” “0”形式的坐標(biāo)軸離散位 置信息就是該曲線的步進(jìn)型關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)流。
曲線的步進(jìn)型關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)流描述了該曲線的精細(xì)微觀結(jié)構(gòu)。
如果映像之間的各個(gè)坐標(biāo)值的增量不是一個(gè)離散標(biāo)度而是若干個(gè)離散標(biāo)度，該映 像序列稱(chēng)為增量型數(shù)字映像。對(duì)于所有的坐標(biāo)軸，將曲線的增量型數(shù)字映像按順序排列，所 產(chǎn)生的坐標(biāo)值增量形式的坐標(biāo)軸離散位置信息就是該曲線的增量型關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)流。
對(duì)于多個(gè)坐標(biāo)軸，所述關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)流構(gòu)成多維關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)流。
表1為刀路曲線的5軸聯(lián)動(dòng)增量型關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)流的示意圖。
表權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法，用于規(guī)劃刀路曲線的本征L分割，其特征在于， 包括以下步驟離散坐標(biāo)系規(guī)劃步驟(Si)按照設(shè)定的離散標(biāo)度，用距離為離散標(biāo)度的等距線將坐標(biāo) 平面網(wǎng)格化，建立離散坐標(biāo)系；刀路曲線規(guī)劃步驟(S2)在離散坐標(biāo)系中規(guī)劃刀路曲線，按照特征點(diǎn)將刀路曲線分割 為k條曲線，對(duì)分割后的每條曲線，將坐標(biāo)軸劃分為主動(dòng)軸和聯(lián)動(dòng)軸，生成刀路曲線文件；L分割規(guī)劃步驟(S3)對(duì)所述k條曲線中的每條曲線，按照設(shè)定的優(yōu)化目標(biāo)，通過(guò)導(dǎo)引 點(diǎn)逐點(diǎn)構(gòu)造符合所述優(yōu)化目標(biāo)的本征L分割。
2.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法，其特征在于所述步驟(S2) 中，根據(jù)工件輪廓尺寸的公差，將基本曲線調(diào)整為正則曲線，對(duì)正則曲線進(jìn)行修正，生成正 則曲線的刀路曲線。
3.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法，其特征在于所述步驟(S3)包 括以下步驟步驟(S301 )、從所述k條曲線中順序取出一條曲線，設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)； 步驟(S302)、以所述曲線的起點(diǎn)為原始導(dǎo)引點(diǎn)，生成所述原始導(dǎo)引點(diǎn)的鄰域； 步驟(S303)、根據(jù)設(shè)定的優(yōu)化目標(biāo)，在所述原始導(dǎo)引點(diǎn)的鄰域中確定一個(gè)導(dǎo)引點(diǎn)，生成 所述導(dǎo)引點(diǎn)與所述原始導(dǎo)引點(diǎn)的坐標(biāo)值增量；步驟(S304)、在所述導(dǎo)引點(diǎn)與所述原始導(dǎo)引點(diǎn)之間生成一條直線段； 步驟(S305)、對(duì)于所述曲線在所述導(dǎo)引點(diǎn)與所述原始導(dǎo)引點(diǎn)之間的曲線段，判斷所述 直線段是否為所述曲線段的微線段；步驟(S306)、如果所述直線段是所述曲線段的微線段，則返回步驟002)，繼續(xù)生成下 一個(gè)導(dǎo)引點(diǎn)；步驟(S307)、如果所述直線段不是所述曲線段的微線段，則所述導(dǎo)引點(diǎn)的上一個(gè)導(dǎo)引 點(diǎn)就是本征映像，所述本征映像即為所述微線段的終點(diǎn)，所述上一個(gè)導(dǎo)引點(diǎn)與所述原始導(dǎo) 引點(diǎn)的坐標(biāo)值增量就是所述微線段的坐標(biāo)值增量；步驟(S308)、以所述本征映像作為下一條微線段的原始導(dǎo)引點(diǎn)，順序重復(fù)步驟(S301) 至步驟(S307)，生成所述曲線的下一條微線段，直至所述曲線的終點(diǎn)，生成所述曲線的符合 所述優(yōu)化目標(biāo)的本征L分割。
4.如權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法，其特征在于所述步驟(S305) 還包括下述步驟步驟(S3051)、在刀路方位上生成所述直線段的鄰域；步驟(S3052)、判斷所述直線段的鄰域是否為所述曲線段的鄰域的子集。
5.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法，其特征在于所述步驟(S301) 中的優(yōu)化目標(biāo)為路程最短，所述坐標(biāo)軸中每個(gè)坐標(biāo)軸都按優(yōu)先運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)給。
6.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法，其特征在于所述步驟(S301) 中的優(yōu)化目標(biāo)為離散誤差最小，所述本征L分割中每個(gè)導(dǎo)引點(diǎn)的離散誤差最小。
7.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法，其特征在于所述步驟(S301) 中的優(yōu)化目標(biāo)為配合最優(yōu)，所述本征L分割中每個(gè)導(dǎo)引點(diǎn)的離散誤差在正則曲線公差帶中 的分布一致。
8.如權(quán)利要求1 7中任意一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法，其特征在于 所述坐標(biāo)軸為三軸以上。
9.如權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法，其特征在于所述離散坐標(biāo)系 為非正交離散坐標(biāo)系。
10.一種計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃系統(tǒng)，包括硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)和應(yīng)用軟件系統(tǒng)，所 述硬件平臺(tái)為PC系統(tǒng)，軟件平臺(tái)為圖形界面操作系統(tǒng)；其特征在于，所述應(yīng)用軟件系統(tǒng)包 括離散坐標(biāo)系規(guī)劃模塊、刀路曲線規(guī)劃模塊、L分割規(guī)劃模塊；所述離散坐標(biāo)系規(guī)劃模塊用于按照設(shè)定的離散標(biāo)度，用距離為離散標(biāo)度的等距線將坐 標(biāo)平面網(wǎng)格化，建立離散坐標(biāo)系；所述刀路曲線規(guī)劃模塊用于在離散坐標(biāo)系中規(guī)劃刀路曲線，按照特征點(diǎn)將刀路曲線 分割為k條曲線，對(duì)分割后的每條曲線，將坐標(biāo)軸劃分為主動(dòng)軸和聯(lián)動(dòng)軸，生成刀路曲線文 件；所述L分割規(guī)劃模塊用于對(duì)所述k條曲線中的每條曲線，按照設(shè)定的優(yōu)化目標(biāo)，通過(guò)導(dǎo) 引點(diǎn)逐點(diǎn)構(gòu)造符合所述優(yōu)化目標(biāo)的本征L分割。
11.如權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)用軟件 系統(tǒng)建立在中間件之上，各模塊之間采用應(yīng)用編程接口 API。
12.如權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，所述軟件平臺(tái) 還包括三維圖形庫(kù)。
13.如權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于所述離散坐標(biāo) 系生成模塊用于建立非正交離散坐標(biāo)系。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助離散幾何規(guī)劃方法與系統(tǒng)。刀路曲線的幾何學(xué)不是歐幾里得幾何學(xué)而是離散幾何學(xué)。刀路曲線的離散是一個(gè)純粹的離散幾何學(xué)問(wèn)題。按照離散幾何學(xué)的基本原理，本發(fā)明基于曲線的離散幾何結(jié)構(gòu)，按照優(yōu)化目標(biāo)通過(guò)導(dǎo)引點(diǎn)構(gòu)造曲線的L分割，消除了刀路曲線的非歐化誤差，解決了離散位置信息的優(yōu)化問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了離散位置信息的可視化與離散方法的可視化，具有直觀、簡(jiǎn)便、開(kāi)放的人機(jī)界面。
文檔編號(hào)G05B19/4103GK102033513SQ20101053679
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者江俊逢 申請(qǐng)人:江俊逢