CN113468680B

CN113468680B - 从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法、系统、介质及终端

Info

Publication number: CN113468680B
Application number: CN202010237039.0A
Authority: CN
Inventors: 朱志浩; 王宇翔; 黄迪; 陈常筠; 张雪松
Original assignee: Symg Shanghai Intelligence System Co ltd
Current assignee: Symg Shanghai Intelligence System Co ltd
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-03-30
Publication date: 2023-01-03
Anticipated expiration: 2040-03-30
Also published as: CN113468680A

Abstract

本发明提供一种从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法、系统、介质及终端，所述从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法包括：在接收到耦合指令时，读取凸轮的当前主轴和当前从轴的运动状态信息；根据当前主轴和当前从轴的运动状态信息，构建用于与所述凸轮曲线连接的临时生成曲线，以将从轴耦合至所述凸轮曲线；其中，所述凸轮曲线包括至少两个控制点。本发明所述从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法、系统、介质及终端可保证主从轴在不停机的情况下动态耦合和解耦，以适应更多复杂场景。

Description

从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法、系统、介质及终端

技术领域

本发明属于电子凸轮技术领域，涉及一种切入方法和系统，特别是涉及一种从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法、系统、介质及终端。

背景技术

电子凸轮是利用构造的凸轮曲线来模拟机械凸轮，以达到机械凸轮系统相同的凸轮轴与主轴之间非线性运动的软件系统。

一个电子凸轮曲线被描述为主轴与从轴在主轴定义域范围内的对应关系描述。当获取到输入的主轴位置时，如主轴落在定义域范围内，系统则可计算出从轴所在的位置，并给定到物理系统执行，从而完成从轴按照凸轮曲线要求的对应关系同步。

传统的电子凸轮同步要求在同步前，主轴和从轴需手动运动到满足凸轮曲线中的某一主从对应关系点，再开始之后的凸轮同步工作，否则如在从轴处于任意运动状态就开始进行同步，输出凸轮对应的从轴位置，将大概率造成从轴运动状态的瞬间突变，从而对机械结构造成冲击，损伤机械结构。

因此，如何提供一种从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法、系统、介质及终端，以解决现有技术在从轴处于任意运动状态就开始同步，输出凸轮对应的从轴位置，将大概率造成从轴运动状态的瞬间突变，导致对机械结构造成冲击，损伤机械结构等缺陷，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法、系统、介质及终端，用于解决现有技术在从轴处于任意运动状态就开始同步，输出凸轮对应的从轴位置，将大概率造成从轴运动状态的瞬间突变，导致对机械结构造成冲击，损伤机械结构的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法，包括：在接收到耦合指令时，读取凸轮的当前主轴和当前从轴的运动状态信息；根据当前主轴和当前从轴的运动状态信息，构建用于与所述凸轮曲线连接的临时生成曲线，以将从轴耦合至所述凸轮曲线；其中，所述凸轮曲线包括至少两个控制点。

于本发明的一实施例中，所述当前主轴的运动状态信息包括当前主轴的位置、速度、加速度和/或加加速度；所述当前从轴的运动状态信息包括当前从轴的位置、速度、加速度和/或加加速度。

于本发明的一实施例中，所述构建用于与所述凸轮曲线连接的临时生成曲线的步骤还包括：根据当前主轴和当前从轴的运动状态信息，确定耦合开始时刻的临时控制点的运动状态信息；其中，所述临时控制点的运动状态信息包括主轴的位置、从轴的位置、速度、加速度和/或加加速度。

于本发明的一实施例中，所述确定耦合开始时刻的临时控制点的运动状态信息的步骤包括：根据当前从轴的位置和当前主轴的位置，计算临时控制点的速度、加速度及加加速度；

于本发明的一实施例中，所述临时控制点的速度为当前从轴的位置对当前主轴的位置的一阶导；所述临时控制点的加速度为当前从轴的位置对当前主轴的位置的二阶导；所述临时控制点的加加速度为当前从轴的位置对当前主轴的位置的三阶导。

于本发明的一实施例中，所述构建用于与所述凸轮曲线连接的临时生成曲线的步骤还包括：从凸轮曲线的至少两个控制点中任意选取一线上控制点；构建经过所述线上控制点和临时控制点的七次多项式曲线；其中，所述七次多项式曲线为用于与所述凸轮曲线连接的临时生成曲线。

本发明另一发明提供一种从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入系统，包括：读取模块，用于在接收到耦合指令时，读取凸轮的当前主轴和当前从轴的运动状态信息；构建模块，用于根据当前主轴和当前从轴的运动状态信息，构建用于与所述凸轮曲线连接的临时生成曲线，以将从轴耦合至所述凸轮曲线；其中，所述凸轮曲线包括至少两个控制点。

于本发明的一实施例中，所述构建模块包括：确定单元，用于根据当前主轴和当前从轴的运动状态信息，确定耦合开始时刻的临时控制点的运动状态信息；其中，所述临时控制点的运动状态信息包括主轴的位置、从轴的位置、速度、加速度和/或加加速度；选取单元，用于从凸轮曲线的至少两个控制点中任意选取一线上控制点；构建单元，用于构建经过所述线上控制点和临时控制点的七次多项式曲线；其中，所述七次多项式曲线为用于与所述凸轮曲线连接的临时生成曲线。

本发明又一方面提供一种介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法。

本发明最后一方面提供一种终端，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行所述从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法。

如上所述，本发明所述的从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法、系统、介质及终端，具有以下有益效果：

本发明所述从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法、系统、介质及终端可保证主从轴在不停机的情况下动态耦合和解耦，以适应更多复杂场景。

附图说明

图1A显示为本发明的从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法于一实施例中的流程示意图。

图1B显示为本发明的从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法中S12于一实施例中的流程示意图。

图2显示为本发明的凸轮曲线的示例图。

图3显示为本发明的构建的与现有凸轮曲线的七次多项式曲线的示例图。

图4显示为本发明应用于的奶油喷枪的机械结构示意图。

图5显示为本发明的奶油喷枪的凸轮曲线示意图。

图6显示为本发明的从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入系统于一实施例中的原理结构示意图。

元件标号说明

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

本实施例提供一种从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法，包括：

在接收到耦合指令时，读取凸轮的当前主轴和当前从轴的运动状态信息；

根据当前主轴和当前从轴的运动状态信息，构建用于与所述凸轮曲线连接的临时生成曲线，以将从轴耦合至所述凸轮曲线；其中，所述凸轮曲线包括至少两个控制点。

以下将结合图示对本实施例所提供的从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法进行详细描述。本实施例所述从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法可保证在不停机状态下，从轴可动态平滑地过渡到到凸轮曲线。

请参阅图1A，显示为从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法于一实施例中的流程示意图。如图1A所示，所述从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法具体包括以下几个步骤：

S11，在接收到耦合指令时，读取凸轮的当前主轴和当前从轴的运动状态信息。

在本实施例中，所述当前主轴的运动状态信息包括当前主轴的位置P_M＝f(t)、速度V_M＝f'(t)、加速度A_M＝f”(t)和/或加加速度J_M＝f”'(t)。所述当前从轴的运动状态信息包括当前从轴的位置P_S＝g(t)、速度V_S＝g'(t)、加速度A_S＝g”(t)和/或加加速度J_S＝g”'(t)。

S12，根据当前主轴和当前从轴的运动状态信息，构建用于与所述凸轮曲线连接的临时生成曲线，以将从轴耦合至所述凸轮曲线。

请参阅图2，显示为凸轮曲线的示例图。如图2所示，该凸轮曲线是由多段七次多项式曲线首尾相连而成，每一条七次多项式曲线由两端各一控制点的参数唯一确定。因此，所述凸轮曲线包括至少两个控制点。其中，相邻的两段曲线在连接处共用同一个控制点，曲线段数等于控制点个数减一。

控制点的个数与参数由用户端根据实际条件自行输入，单个控制点的运动状态信息如下：

主轴的位置：控制点所在的主轴位置，图上表示为控制点的横轴坐标位置。

从轴的位置：控制点所在的从轴位置，图上表示为控制点的纵轴坐标位置。

从轴速度：当主轴以单位速度进行匀速直线运动时从轴的速度，图上表示为控制点所在坐标的斜率。

从轴加速度：当主轴以单位速度进行匀速直线运动时从轴的加速度，图上表示为控制点所在坐标的斜率的导数。

从轴加加速度：当主轴以单位速度进行匀速直线运动时从轴的加速度，图上表示为控制点所在坐标的斜率的二阶导数。

请参阅图1B，显示为S12于一实施例中的流程示意图。如图1B所示，所述S12包括以下几个步骤：

S121，根据当前主轴和当前从轴的运动状态信息，确定耦合开始时刻的临时控制点的运动状态信息；其中，所述临时控制点的运动状态信息包括主轴的位置、从轴的位置、速度、加速度和/或加加速度等等。

在本实施例中，所述S121包括根据当前从轴的位置P_S＝g(t)和当前主轴的位置P_M＝f(t)，计算临时控制点的速度、加速度及加加速度。

具体地，计算所述临时控制点的速度。所述临时控制点的速度为当前从轴的位置P_S对当前主轴的位置P_M的一阶导：即

计算所述临时控制点的加速度。所述临时控制点的加速度为当前从轴的位置对当前主轴的位置的二阶导：即

计算所述临时控制点的加加速度。所述临时控制点的加加速度为当前从轴的位置对当前主轴的位置的三阶导，即

确定临时控制点的运动状态信息包括：

主轴的位置：P_M；

从轴的位置：P_S；

临时控制点的速度：

临时控制点的加速度：(A_S·V_M-V_S·A_M)/V_M ³；

临时控制点的加加速度：

限制条件：V_M≠0。

S122，从凸轮曲线的至少两个控制点中任意选取一线上控制点A。

S123，构建经过所述线上控制点A和临时控制点B的七次多项式曲线。

所述线上控制点A的运动状态信息包括线上控制点A的主轴的位置P_MA、从轴的位置P_SA、从轴速度V_SA、从轴加速度A_SA与从轴加加速度J_SA。

所述临时控制点B的运动状态信息包括临时控制点B的主轴的位置P_MB、从轴的位置P_SB、从轴速度V_SB、从轴加速度、从轴加加速度J_SB。

构建经过所述线上控制点A和临时控制点B的七次多项式曲线P_S的过程如下：

首先，创建经过所述线上控制点A和所述临时控制点B的七次多项式曲线的方程；所述经过所述线上控制点A和临时控制点B的七次多项式曲线为：P_S＝aP_M ⁷+bP_M ⁶+cP_M ⁵+dP_M ⁴+eP_M ³+fP_M ²+gP_M+h；

其中，P_S代表从轴的位置，P_M代表主轴位置，a，b,c,d,e,f,g,h为未知系数。

接着，对所述七次多项式曲线多次求导(即将P_S对P_M多次求导)，以获得表示从轴的速度的方程、表示从轴的加速度的方程及表示从轴的加加速度的方程。

将P_S对P_M一次求导，可得：

P_S'＝V_S＝7aP_M ⁶+6bP_M ⁵+5cP_M ⁴+4dP_M ³+3eP_M ²+2fP_M+g；

将P_S对P_M二次求导，可得：

P_S”＝A_s＝42aP_M ⁵+30bP_M ⁴+20cP_M ³+12dP_M ²+6eP_M+2f；

将P_S对P_M三次求导，可得：

P_S”'＝J_S＝210aP_M ⁴+120bP_M ³+60cP_M ²+24dP_M+6e；

其中：V_S代表从轴的速度，A_S代表从轴的加速度，J_S代表从轴的加加速度。

再接着，将所述线上控制点A和所述第临时控制点B的运动状态信息分别放入七次多项式曲线的方程、表示从轴的速度的方程、表示从轴的加速度的方程及表示从轴的加加速度的方程中，以获取用于求解所述未知系数的联立方程组。通过所述未知系数的联立方程组，求解所述未知系数；

具体地，将A、B两控制点的P_MA、P_MB代入P_M，P_SA、P_SB代入P_S，V_SA、V_SB代入V_S，A_SA、A_SB代入A_S，J_SA、J_SB代入J_S，可得到8个联立方程组：

将8个联立方程组的等式右侧a～h前的系数提取出组成矩阵M：

等式左侧的结果组成矩阵N：

将矩阵M的逆矩阵与矩阵N的相乘，乘积记作R，R＝M^-1×N，矩阵R的结果为1列8行矩阵，各行的值即为七次多项式曲线P_S中系数a～h的值。

最后，将系数a～h和主轴的位置带入七次多项式曲线P_S，即可得到七次多项式曲线P_S：P_S＝aP_M ⁷+bP_M ⁶+cP_M ⁵+dP_M ⁴+eP_M ³+fP_M ²+gP_M+h。

在本实施例中，所述七次多项式曲线为用于与所述凸轮曲线连接的临时生成曲线。请参阅图3，显示为构建的与现有凸轮曲线的七次多项式曲线的示例图。如图3所示，31为凸轮曲线，32为临时生成曲线。

将本实施例所述从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法应用于蛋糕花边制作，奶油喷枪的机械结构如图4所示，其凸轮曲线如图5所示，该凸轮曲线上共有11个控制点，每一控制点的运动状态信息如表1所示：

表1：每一控制点的运动状态信息

当主轴从0插补到10cm位置时，从轴根据凸轮曲线的定义的轨迹运动与主轴同步，奶油喷枪同时喷出奶油，即可完成花边的喷涂。

本实施例所述从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法可保证主从轴在不停机的情况下动态耦合和解耦，以适应更多复杂场景。

本实施例还提供一种介质(亦称为计算机可读存储介质)，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法。

本领域普通技术人员可以理解计算机可读存储介质为：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

实施例二

本实施例提供一种从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入系统，包括：

读取模块，用于在接收到耦合指令时，读取凸轮的当前主轴和当前从轴的运动状态信息；

构建模块，用于根据当前主轴和当前从轴的运动状态信息，构建用于与所述凸轮曲线连接的临时生成曲线，以将从轴耦合至所述凸轮曲线；其中，所述凸轮曲线包括至少两个控制点。

以下将结合图示对本实施例提供的从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入系统进行详细描述。请参阅图6，显示为从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入系统于一实施例中的原理结构示意图。如图6所示，所述从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入系统6包括：读取模块61和构建模块62。

所述读取模块61用于在接收到耦合指令时，读取凸轮的当前主轴和当前从轴的运动状态信息。

与所述读取模块61耦合的构建模块62用于根据当前主轴和当前从轴的运动状态信息，构建用于与所述凸轮曲线连接的临时生成曲线，以将从轴耦合至所述凸轮曲线。

在本实施例中，凸轮曲线是由多段七次多项式曲线首尾相连而成，每一条七次多项式曲线由两端各一控制点的参数唯一确定。因此，所述凸轮曲线包括至少两个控制点。其中，相邻的两段曲线在连接处共用同一个控制点，曲线段数等于控制点个数减一。

继续参阅图6，所述构建模块62包括确定单元621、选取单元622及构建单元623。

所述确定单元521用于根据当前主轴和当前从轴的运动状态信息，确定耦合开始时刻的临时控制点的运动状态信息；其中，所述临时控制点的运动状态信息包括主轴的位置、从轴的位置、速度、加速度和/或加加速度等等。

在本实施例中，所述确定单元621用于根据当前从轴的位置P_S＝g(t)和当前主轴的位置P_M＝f(t)，计算临时控制点的速度、加速度及加加速度。

具体地，所述确定单元621计算所述临时控制点的速度。所述临时控制点的速度为当前从轴的位置P_S对当前主轴的位置P_M的一阶导：即

所述确定单元621计算所述临时控制点的加速度。所述临时控制点的加速度为当前从轴的位置对当前主轴的位置的二阶导：即

所述确定单元621计算所述临时控制点的加加速度。所述临时控制点的加加速度为当前从轴的位置对当前主轴的位置的三阶导，即

确定临时控制点的运动状态信息包括：

主轴的位置：P_M；

从轴的位置：P_S；

临时控制点的速度：

临时控制点的加速度：(A_S·V_M-V_S·A_M)/V_M ³；

临时控制点的加加速度：

限制条件：V_M≠0。

与所述确定单元621耦合的选取单元622用于从凸轮曲线的至少两个控制点中任意选取一线上控制点A。

与所述确定单元621和选取单元622耦合的构建单元623用于构建经过所述线上控制点A和临时控制点B的七次多项式曲线。

所述构建单元623构建七次多项式曲线P_S的过程如下：

首先，所述构建单元623构建经过所述线上控制点A和临时控制点B的七次多项式曲线P_S：

P_S＝aP_M ⁷+bP_M ⁶+cP_M ⁵+dP_M ⁴+eP_M ³+fP_M ²+gP_M+h。

其中，P_S代表从轴的位置，P_M代表主轴位置，a～h为未知量。

将P_S对P_M多次求导，可得：

P_S'＝V_S＝7aP_M ⁶+6bP_M ⁵+5cP_M ⁴+4dP_M ³+3eP_M ²+2fP_M+g；

P_S”＝A_s＝42aP_M ⁵+30bP_M ⁴+20cP_M ³+12dP_M ²+6eP_M+2f；

P_S”'＝J_S＝210aP_M ⁴+120bP_M ³+60cP_M ²+24dP_M+6e；

接着，所述构建单元623将A、B两控制点的P_MA、P_MB代入P_M，P_SA、P_SB代入P_S，V_SA、V_SB代入V_S，A_SA、A_SB代入A_S，J_SA、J_SB代入J_S，可得到8个联立方程组：

然后，所述构建单元623将8个联立方程组的等式右侧a～h前的系数提取出组成矩阵M：

等式左侧的结果组成矩阵N：

再接着，所述构建单元623将矩阵M的逆矩阵与矩阵N的相乘，乘积记作R，R＝M^-1×N，矩阵R的结果为1列8行矩阵，各行的值即为七次多项式曲线P_S中系数a～h的值。

最后，所述构建单元623将系数a～h带入七次多项式曲线P_S，即可得到七次多项式曲线P_S：P_S＝aP_M ⁷+bP_M ⁶+cP_M ⁵+dP_M ⁴+eP_M ³+fP_M ²+gP_M+h。

需要说明的是，应理解以上系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如：x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述系统的某一个芯片中实现。此外，x模块也可以以程序代码的形式存储于上述系统的存储器中，由上述系统的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor，简称DSP)，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。这些模块可以集成在一起，以片上系统(System-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

实施例三

本实施例提供一种终端，所述终端包括：处理器、存储器、收发器、通信接口或/和系统总线；存储器和通信接口通过系统总线与处理器和收发器连接并完成相互间的通信，存储器用于存储计算机程序，通信接口用于和其他设备进行通信，处理器和收发器用于运行计算机程序，使终端执行如上从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法的各个步骤。

上述提到的系统总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本发明所述的从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。

本发明还提供一种从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入系统，所述从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入系统可以实现本发明所述的从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法，但本发明所述的从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入系统的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。

综上所述，本发明所述从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法、系统、介质及终端可保证主从轴在不停机的情况下动态耦合和解耦，以适应更多复杂场景。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法，其特征在于，包括：

在接收到耦合指令时，读取凸轮的当前主轴和当前从轴的运动状态信息；所述当前主轴的运动状态信息包括当前主轴的位置、速度、加速度和/或加加速度，所述当前从轴的运动状态信息包括当前从轴的位置、速度、加速度和/或加加速度；

根据当前主轴和当前从轴的运动状态信息，构建用于与所述凸轮曲线连接的临时生成曲线，以将从轴耦合至所述凸轮曲线；根据当前主轴和当前从轴的运动状态信息，确定耦合开始时刻的临时控制点的运动状态信息；其中，所述临时控制点的运动状态信息包括主轴的位置、从轴的位置、速度、加速度和/或加加速度，根据当前从轴的位置和当前主轴的位置，计算临时控制点的速度、加速度及加加速度；所述临时控制点的速度为当前从轴的位置对当前主轴的位置的一阶导，所述临时控制点的加速度为当前从轴的位置对当前主轴的位置的二阶导，所述临时控制点的加加速度为当前从轴的位置对当前主轴的位置的三阶导；其中，所述凸轮曲线包括至少两个控制点和一段七次多项式曲线，所述七次多项式曲线由两端各一所述控制点的参数唯一确定，相邻两段七次多项式曲线在连接处共用一个所述控制点；

所述凸轮曲线的横轴为主轴的位置，所述凸轮曲线的纵轴为从轴的位置，所述凸轮曲线的斜率为主轴以单位速度进行匀速直线运动时从轴的速度，所述凸轮曲线的斜率的导数为主轴以单位速度进行匀速运动时从轴的加速度，所述凸轮曲线的坐标的斜率的二阶导数为主轴以单位速度进行匀速直线运动时从轴的加加速度；

从凸轮曲线的至少两个控制点中任意选取一线上控制点，构建经过所述线上控制点和临时控制点的七次多项式曲线，其中，所述七次多项式曲线为用于与所述凸轮曲线连接的临时生成曲线。

2.一种从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入系统，其特征在于，包括：

读取模块，用于在接收到耦合指令时，读取凸轮的当前主轴和当前从轴的运动状态信息；所述当前主轴的运动状态信息包括当前主轴的位置、速度、加速度和/或加加速度，所述当前从轴的运动状态信息包括当前从轴的位置、速度、加速度和/或加加速度；

构建模块，用于根据当前主轴和当前从轴的运动状态信息，构建用于与所述凸轮曲线连接的临时生成曲线，以将从轴耦合至所述凸轮曲线；根据当前主轴和当前从轴的运动状态信息，确定耦合开始时刻的临时控制点的运动状态信息；其中，所述临时控制点的运动状态信息包括主轴的位置、从轴的位置、速度、加速度和/或加加速度，根据当前从轴的位置和当前主轴的位置，计算临时控制点的速度、加速度及加加速度；所述临时控制点的速度为当前从轴的位置对当前主轴的位置的一阶导，所述临时控制点的加速度为当前从轴的位置对当前主轴的位置的二阶导，所述临时控制点的加加速度为当前从轴的位置对当前主轴的位置的三阶导；其中，所述凸轮曲线包括至少两个控制点和一段七次多项式曲线，所述七次多项式曲线由两端各一所述控制点的参数唯一确定，相邻两段七次多项式曲线在连接处共用一个所述控制点；

3.一种介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1所述从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法。

4.一种终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如权利要求1所述从轴耦合到凸轮曲线的平滑切入方法。