CN117234148A - 加工轨迹处理方法、装置、加工设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及加工轨迹处理方法、装置、加工设备及可读存储介质，其中方法包括：获取加工轨迹的形状特征信息和拟合精度约束值；根据形状特征信息和拟合精度约束值，确定轨迹拟合曲线的拟合控制点信息；基于拟合控制点信息和轨迹拟合曲线模型，确定加工轨迹的轨迹拟合曲线。该方法在满足拟合精度限制的条件下，构造适用于当前加工轨迹(如待拟合椭圆加工轨迹)的轨迹拟合曲线，且能够根据加工轨迹(如待拟合椭圆加工轨迹)的具体大小，构造相适应的轨迹拟合曲线，显著提高加工轨迹平顺程度，实现各轨迹点处的曲率变化保持在一定范围内，避免轨迹曲率短时间内产生跃迁，保证加工轨迹的速度和加速度的连续性，可提高激光加工精度。
Description
技术领域
本申请涉及激光加工领域，特别是涉及一种加工轨迹处理方法、装置、加工设备及可读存储介质。
背景技术
随着激光加工技术不断发展以及激光需求持续丰富，对激光加工精度要求越来越高。在激光加工过程中，加工轨迹规划作为激光加工控制的核心，直接影响着激光加工精度。
在旋转体加工时，椭圆加工轨迹起到至关重要的作用，而采用圆弧来表示椭圆，由于拟合精度限制，通常需要将椭圆拟合成一系列圆弧曲线，且椭圆越大，用于拟合椭圆的圆弧曲线数量也越多，各圆弧之间衔接处的轨迹曲率会产生较大波动，进而严重影响激光加工精度。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种加工轨迹处理方法、装置、加工设备及可读存储介质。
一种加工轨迹拟合处理方法，包括：
获取加工轨迹的形状特征信息和拟合精度约束值；
根据所述形状特征信息和所述拟合精度约束值，确定所述加工轨迹的轨迹拟合曲线的拟合控制点信息；
基于所述拟合控制点信息和轨迹拟合曲线模型，确定所述加工轨迹的轨迹拟合曲线。
在其中一个实施例中，所述加工轨迹为椭圆加工轨迹；
所述基于所述拟合控制点信息和轨迹拟合曲线模型，确定所述加工轨迹的轨迹拟合曲线，具体包括：根据所述拟合控制信息，结合二次有理贝塞尔曲线模型，确定所述椭圆加工轨迹的轨迹拟合曲线。
在其中一个实施例中，所述获取加工轨迹的形状特征信息，具体为：获取待拟合椭圆轨迹的离心角、坐标平移量、角度偏转量、长轴信息和短轴信息；
所述根据所述形状特征信息和所述拟合精度约束值，确定轨迹拟合曲线的拟合控制点信息，包括：
基于所述角度偏转量、所述长轴信息和所述短轴信息，确定轨迹精度检测值；
当所述拟合精度约束值大于或等于所述轨迹精度检测值时，根据所述离心角、所述坐标平移量、所述角度偏转量、所述长轴信息和所述短轴信息，确定所述拟合控制点信息。
在其中一个实施例中，所述根据所述离心角、所述坐标平移量、所述角度偏转量、所述长轴信息和所述短轴信息，确定所述拟合控制点信息，包括：
根据所述离心角、所述长轴信息和所述短轴信息，确定拟合控制点的坐标信息和权重系数；
当满足预设变换条件时，根据所述坐标平移量和所述角度偏转量，对所述坐标信息进行变换处理，确定所述变换后的目标坐标信息。
在其中一个实施例中，所述获取加工轨迹的形状特征信息，包括：
获取待拟合椭圆轨迹的系数信息；
根据所述系数信息，获取所述待拟合椭圆轨迹的变换参量；
根据所述系数信息和所述变换参量，确定所述待拟合椭圆轨迹的形状特征信息。
在其中一个实施例中，所述获取待拟合椭圆轨迹的系数信息，包括：
根据所述加工轨迹的初始轨迹数据，获取所述待拟合椭圆轨迹；
基于最小二乘法原则，确定所述待拟合椭圆轨迹的系数矩阵。
在其中一个实施例中，所述根据所述系数信息，获取所述待拟合椭圆轨迹的变换参量，包括：
获取所述待拟合椭圆轨迹平移后的椭圆平移模型；
将所述系数信息代入所述椭圆平移模型，确定所述待拟合椭圆轨迹的坐标平移量。
在其中一个实施例中，所述根据所述系数信息，获取所述待拟合椭圆轨迹的变换参量，还包括：
根据所述坐标平移量，获取所述待拟合椭圆轨迹的角度偏转量；
所述根据所述系数信息和所述变换参量，确定所述待拟合椭圆轨迹的形状特征信息，包括：
基于所述角度偏转量和所述系数信息，确定所述待拟合椭圆轨迹的长轴信息和短轴信息。
一种加工轨迹处理装置，包括：
参数获取模块，用于获取加工轨迹的形状特征信息和拟合精度约束值；
控制点确定模块，与所述参数获取模块连接，用于根据所述形状特征信息和所述拟合精度约束值，确定轨迹拟合曲线的拟合控制点信息；
过渡曲线确定模块，与所述控制点确定模块连接，用于基于所述拟合控制点信息和轨迹拟合曲线模型，确定所述加工轨迹的轨迹拟合曲线。
一种加工设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述的方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法。
一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述任一项所述的方法。
本申请所提供实施例存在的有益效果包括：
该加工轨迹处理方法，根据加工轨迹(如待拟合椭圆加工轨迹)的形状特征信息和拟合精度约束值，确定用于构造轨迹拟合曲线的拟合控制点信息，并将确定后的拟合控制点信息代入轨迹拟合曲线模型(如二次有理贝塞尔曲线)，从而在满足拟合精度限制的条件下，构造适用于当前加工轨迹(如待拟合椭圆加工轨迹)的轨迹拟合曲线，且能够根据加工轨迹(如待拟合椭圆加工轨迹)的具体大小，构造相适应的轨迹拟合曲线，显著提高加工轨迹平顺程度，实现各轨迹点处的曲率变化保持在一定范围内，避免轨迹曲率短时间内产生跃迁，保证加工轨迹的速度和加速度的连续性，可提高激光加工精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中加工轨迹处理方法的流程示意图；
图2为一个实施例中椭圆轨迹拟合精度计算示意图；
图3为一个实施例中步骤104的具体流程示意图；
图4为一个实施例中基于二次有理贝塞尔曲线拟合部分椭圆轨迹的示意图；
图5为一个实施例中基于二次有理贝塞尔曲线拟合完整椭圆轨迹的示意图；
图6为一个实施例中步骤102的具体流程示意图；
图7为一个实施例中加工轨迹处理装置的结构示意框图；
图8为一个实施例中控制点确定模块40的具体结构示意框图；
图9为一个实施例中参数获取模块20的具体结构示意框图；
图10为一个实施例中加工设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
图1，为一个实施例中加工轨迹处理方法的流程示意图。
在本实施例中，如图1所示，该加工轨迹处理方法包括步骤102至步骤106。
步骤102，获取加工轨迹的形状特征信息和拟合精度约束值。
加工轨迹可以是激光加工初始规划轨迹或机加工初始规划轨迹。可选地，加工轨迹包括椭圆轨迹和非椭圆轨迹。形状特征信息可以是待拟合椭圆轨迹的离心角、坐标平移量、角度偏转量、长轴信息和短轴信息。可选地，坐标平移量可以是待拟合椭圆轨迹的中心点坐标相对于平面坐标系原点坐标的平移变换量。角度偏转量可以是待拟合椭圆轨迹的长轴相对于平面坐标系X轴的旋转变换角度。长轴信息可以是待拟合椭圆轨迹的长轴长度。短轴信息可以是待拟合椭圆轨迹的短轴长度。
拟合精度约束值可以是用于构造待拟合椭圆轨迹的轨迹拟合曲线所准许的拟合误差最大值，即拟合精度极大值，具体可以应用于限制拟合精度最大值的场景。
需要说明的是，拟合精度约束值会随着待拟合椭圆轨迹的变化，适应性调整自身取值范围，可满足不同场景下待拟合椭圆轨迹的拟合需求。
步骤104，根据形状特征信息和拟合精度约束值，确定轨迹拟合曲线的拟合控制点信息。
轨迹拟合曲线可以是对待拟合椭圆轨迹所表示的加工路径进行拟合的曲线。可选地，轨迹拟合曲线可以是二次有理贝塞尔曲线。具体地，轨迹拟合曲线可以是一段用于拟合四分之一椭圆轨迹的二次有理贝塞尔曲线，也可以是多段用于拟合二分之一椭圆轨迹或者完整椭圆轨迹的二次有理贝塞尔曲线。拟合控制点信息可以是用于约束轨迹拟合曲线的多个拟合控制点坐标和每个拟合控制点坐标对应的权重系数。
根据形状特征信息和拟合精度约束值，确定轨迹拟合曲线的拟合控制点信息的情形包括：基于角度偏转量、长轴信息和短轴信息，确定轨迹精度检测值；当拟合精度约束值大于或等于轨迹精度检测值时，根据离心角、坐标平移量、角度偏转量、长轴信息和短轴信息，确定拟合控制点信息。可选地，轨迹精度检测值可以是待拟合椭圆轨迹进行拟合时的实际精度测试值。
具体地，轨迹精度检测值的确定过程如下：首先预设待拟合椭圆轨迹的拟合精度约束值为ε，如图2所示，取拟合点上任意一点Pi，连接待拟合椭圆轨迹的中心坐标Po，将线段所在直线与待拟合椭圆轨迹相交于点Pt，且Pm是将平面坐标系平移到椭圆轨迹中心点Po后，在原点纵坐标等于椭圆中心Po的纵坐标时，与X轴相交的横坐标较大点。
采用反三角函数，可计算线段PoPm和线段PoPi的夹角α计算公式如下：
根据椭圆对称性原理，先计算椭圆长轴a和短轴b的长度，距离椭圆长轴夹角θ-α为的弦长lt为：
然后，根据线段等比方法可知：
则可得出点Pt
最后，计算线段PiPt的长度l＝||PiPt||。
若l≤ε，说明从CAM(Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)/编译器中的轨迹数据，按顺序解析出一系列连续的坐标点能够在精度ε下拟合成非标准椭圆。若l＞ε，则说明在精度ε下不能拟合成非标准椭圆，则无需进行后续操作。
步骤106，基于拟合控制点信息和轨迹拟合曲线模型，确定加工轨迹的轨迹拟合曲线。
轨迹拟合曲线模型可以是对待拟合椭圆轨迹所表示的加工路径进行拟合过程中用于规划轨迹拟合曲线的计算模型。可选地，轨迹拟合曲线模型可以是二次有理贝塞尔曲线计算模型，也可以是B样条曲线计算模型。
基于拟合控制点信息和轨迹拟合曲线模型，确定加工轨迹的轨迹拟合曲线的情形包括：根据拟合控制信息，结合二次有理贝塞尔曲线模型，确定椭圆加工轨迹的轨迹拟合曲线，即将拟合控制点信息代入到二次有理贝塞尔曲线参数公式，构造出对待拟合椭圆轨迹所表示的加工路径进行拟合的二次有理贝塞尔曲线。
当对加工轨迹中的椭圆轨迹进行拟合时，获取待拟合椭圆轨迹的离心角、坐标平移量、角度偏转量、长轴信息、短轴信息和拟合精度极大值，基于角度偏转量、长轴信息和短轴信息，确定轨迹精度检测值；当拟合精度约束值大于或等于轨迹精度检测值时，根据离心角、坐标平移量、角度偏转量、长轴信息和短轴信息，确定拟合控制点信息；根据拟合控制信息，结合二次有理贝塞尔曲线模型，确定椭圆加工轨迹的轨迹拟合曲线，即将拟合控制点信息代入到二次有理贝塞尔曲线参数公式，构造出对待拟合椭圆轨迹所表示的加工路径进行拟合的二次有理贝塞尔曲线。
本实施例中提供的加工轨迹处理方法，根据加工轨迹(如待拟合椭圆加工轨迹)的形状特征信息和拟合精度约束值，确定用于构造轨迹拟合曲线的拟合控制点信息，并将确定后的拟合控制点信息代入轨迹拟合曲线模型(如2次有理贝塞尔曲线)，从而在满足拟合精度限制的条件下，构造适用于当前加工轨迹(如待拟合椭圆加工轨迹)的轨迹拟合曲线，且能够根据加工轨迹(如待拟合椭圆加工轨迹)的具体大小，构造相适应的轨迹拟合曲线，显著提高加工轨迹平顺程度，实现各轨迹点处的曲率变化保持在一定范围内，避免轨迹曲率短时间内产生跃迁，保证加工轨迹的速度和加速度的连续性，可提高激光加工精度。
图3，为一个实施例中步骤104的具体流程示意图。
在本实施例中，如图3所示，该步骤104包括分步骤302至分步骤304。
分步骤302，根据离心角、长轴信息和短轴信息，确定拟合控制点的坐标信息和权重系数。
拟合控制点的坐标信息可以是关于长轴长度和短轴长度的横坐标和纵坐标。权重系数可以是表征拟合控制点对所构造的轨迹拟合曲线影响大小的参量。可选地，权重系数可以是大于0且小于5的自然数。
拟合控制点的坐标信息和权重系数的确定过程如下：
已知标准椭圆的参数表达式为离心角β∈[0,2π]。令tan(0.5β)＝t，则标准椭圆的参数表达式可变化成：
而标准二次有理贝塞尔曲线的表达式为：
式中，Q0，Q1，Q2为标准二次有理贝塞尔曲线的控制点，w0，w1，w2为标准二次有理贝塞尔曲线的权重，根据其端点性质可知：
为使二次有理贝塞尔曲线精确拟合椭圆轨迹，如图4所示，首先取标准椭圆所在第一象限的四分之一椭圆轨迹，将其参数化表示和二次有理贝塞尔曲线表示成如下形式：
式中，(x0,y0)，(x1,y1),(x2,y2)分别为控制点Q0，Q1，Q2的坐标。只要计算出控制点Q0，Q1，Q2和各个点对应的权重w0，w1，w2，即可用二次有理贝塞尔曲线精确拟合这个标准椭圆。
令上述式子的分母相同，则有1+t2＝w0(1-t)2+2w1(1-t)t+w2t2，令左右两边对应相等，可得到如下方程组：
由上式可以得出各拟合控制点的权重系数：w0＝1,w1＝1,w2＝2
同理，上述式子中x(t)的分子相同，则有：a(1-t2)＝w0(1-t)2x0+2w1(1-t)tx1+w2t2x2，整理后，令左右两边对应项系数相等，可得到如下方程组：
由上述式子可以得出各拟合控制点的横坐标：x0＝a,x1＝a,x2＝0。
同理，上述式子中y(t)的分子相同，则有2bt＝w0(1-t)2y0+2w1(1-t)ty1+w2t2y2，整理后，令左右两边对应项系数相等，可得到如下方程组：
由上述式子可以得出各拟合控制点的纵坐标：y0＝0,y1＝b,y2＝b
综合以上三个解，可知椭圆轨迹中心点位于平面坐标系原点，长轴和短轴分别为a,b时，位于第一象限的四分之一椭圆轨迹的三个拟合控制点坐标分别为Q0(a,0)，Q1(a,b)，Q2(0,b)，对应权重分别为w0＝1,w1＝1,w2＝2。如图5所示，同理可以得出椭圆轨迹其余的拟合控制点，此处不再详细赘述。
分步骤304，当满足预设变换条件时，根据坐标平移量和角度偏转量，对坐标信息进行变换处理，确定变换后的目标坐标信息。
预设变换条件可以是中心点不位于平面坐标系原点且旋转角不为零的任意待拟合椭圆轨迹。变换处理可以是基于角度偏移量和坐标平移量对拟合控制点进行角度偏转和坐标平移处理。目标坐标信息可以是角度偏转和坐标平移处理后重新得出的拟合控制点的坐标。
目标坐标信息的确定过程如下：
式中，P2(xp,yp)为椭圆轨迹旋转角，θ为坐标平移量，为标准椭圆轨迹求得的拟合控制点。
图6，为一个实施例中步骤102的具体流程示意图。
在本实施例中，如图6所示，该步骤102包括分步骤602至分步骤606。
分步骤602，获取待拟合椭圆轨迹的系数信息。
系数信息可以是待拟合椭圆轨迹的系数或系数矩阵。
获取待拟合椭圆轨迹的系数信息的情形包括：根据加工轨迹的初始轨迹数据，获取待拟合椭圆轨迹；基于最小二乘法原则，确定待拟合椭圆轨迹的系数矩阵。
具体地，待拟合椭圆轨迹的系数信息的确定过程如下：
已知椭圆轨迹的非其次方程为：
x2+Axy+By2+Cx+Dy+E＝0
式中，A,B,C,D,E分别为椭圆一般方程的系数。
根据最小二乘法原则，定义所拟合的目标函数F为：
为了使F最小，需使得F的各项偏导数为0，则有：
将其转化成矩阵形式有：
上式可以表示成A1[A B C D E]T＝A2,则椭圆轨迹方程的系数矩阵表示为[A B CD E]T＝A1 -1A2。
分步骤604，根据系数信息，获取待拟合椭圆轨迹的变换参量。
分步骤606，根据系数信息和变换参量，确定待拟合椭圆轨迹的形状特征信息。
变换参量可以是坐标平移变换和角度偏转变换过程中的坐标平移量和角度偏转量。
根据系数信息，获取待拟合椭圆轨迹的变换参量的情形包括：获取待拟合椭圆轨迹平移后的椭圆平移模型；将系数信息代入椭圆平移模型，确定待拟合椭圆轨迹的坐标平移量。
根据系数信息，获取待拟合椭圆轨迹的变换参量的情形还包括：基于角度偏转量和系数信息，确定待拟合椭圆轨迹的长轴信息和短轴信息。
具体地，待拟合椭圆轨迹的坐标平移量、长轴和短轴的计算过程如下：
首先，假设上述非齐次方程的椭圆轨迹坐标平移和角度旋转变换后的标准表达式为：
令P(x,y)为非标准椭圆轨迹上的一点，其经过平移P2(xp,yp)后，再按照长轴旋转θ角(本实施例中以逆时针为例)得到对应标准椭圆轨迹上的点P1(x″,y″)，则有：
式中，(x′，y′)为非标准椭圆轨迹上任意一点P(x,y)，经过平移P2(xp,yp)得到的对应的点，将其代入非标准椭圆中，可知：
(x′-xp)2+A(x′-xp)·(y′-yp)+B(y′-yp)2+C(x′-xp)+D(y′-yp)+E＝0
经过坐标平移处理后，非标准椭圆轨迹的中心点将位于平面坐标系原点，即x′和y′的系数均为0，故可以得到如下关系式：
结合非标准椭圆的系数，可知平移P2(xp,yp)的坐标为：
那么，未平移前非标准椭圆轨迹的中心点P0(xc,yc)可表示为(-xp，-yp)。而平移后的非标准椭圆轨迹化简后得：
接着，对非标椭圆中心平移到坐标原点后的非标准椭圆，按照长轴顺时针(与上述逆时针对应)旋转θ，那么x'＝x″cosθ+y″sinθ，y'＝-x″sinθ+y″cosθ，将其带入上式，可知：
经过旋转后变成标准椭圆，其偏转角为0，那么x″y″系数为0，故有：
2cosθsinθ+A(cos2θ-sin2θ)-2Bsinθcosθ＝0
求解可知则此时椭圆方程可以化简为：
对比标准椭圆方程，可知椭圆长短轴：
综上所述，采用最小二乘法原则计算出非标准椭圆轨迹的系数矩阵[A B C D E]T后，再采用非标准椭圆几何变换为标准椭圆的关系，计算出椭圆的长轴和短轴a,b，椭圆旋转角θ以及椭圆中心坐标P0(xc,yc)，并基于椭圆旋转角θ、长轴和短轴a,b，确定轨迹精度检测值；当拟合精度约束值大于或等于轨迹精度检测值时，根据离心角、坐标平移量、角度偏转量、长轴信息和短轴信息，确定拟合控制点信息；将得出的拟合控制点信息代入到二次有理贝塞尔曲线计算模型，构造出对待拟合椭圆轨迹所表示的加工路径进行拟合的二次有理贝塞尔曲线，该二次有理贝塞尔曲线能够显著提高加工轨迹平顺程度，实现各轨迹点处的曲率变化保持在一定范围内，避免轨迹曲率短时间内产生跃迁，保证加工轨迹的速度和加速度的连续性，可提高激光加工精度。
应该理解的是，虽然上述流程图中的各个步骤按照箭头的提示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头提示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述中的至少一部子步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。需要说明的是，上述不同的实施例之间可以进行相互组合。
图7，为一个实施例中加工轨迹处理装置的结构示意框图。
在本实施例中，如图7所示，该加工轨迹处理装置包括参数获取模块20、控制点确定模块40及过渡曲线确定模块60。
参数获取模块20，用于获取加工轨迹的形状特征信息和拟合精度约束值。
控制点确定模块40，与参数获取模块20连接，用于根据形状特征信息和拟合精度约束值，确定轨迹拟合曲线的拟合控制点信息。
过渡曲线确定模块60，与控制点确定模块40连接，用于基于拟合控制点信息和轨迹拟合曲线模型，确定加工轨迹的轨迹拟合曲线。
在本实施例中各模块用于执行图1中对应的实施例中各步骤，具体参阅图1以及图1对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。
本实施例中提供的加工轨迹处理装置，通过参数获取模块20获取加工轨迹的形状特征信息和拟合精度约束值；与参数获取模块20连接的控制点确定模块40，根据形状特征信息和拟合精度约束值，确定轨迹拟合曲线的拟合控制点信息；与控制点确定模块40连接的过渡曲线确定模块60，基于拟合控制点信息和轨迹拟合曲线模型，确定加工轨迹的轨迹拟合曲线。
根据上述内容可知，该加工轨迹处理装置，根据加工轨迹(如待拟合椭圆加工轨迹)的形状特征信息和拟合精度约束值，确定用于构造轨迹拟合曲线的拟合控制点信息，并将确定后的拟合控制点信息代入轨迹拟合曲线模型(如2次有理贝塞尔曲线)，从而在满足拟合精度限制的条件下，构造适用于当前加工轨迹(如待拟合椭圆加工轨迹)的轨迹拟合曲线，且能够根据加工轨迹(如待拟合椭圆加工轨迹)的具体大小，构造相适应的轨迹拟合曲线，显著提高加工轨迹平顺程度，实现各轨迹点处的曲率变化保持在一定范围内，避免轨迹曲率短时间内产生跃迁，保证加工轨迹的速度和加速度的连续性，可提高激光加工精度。
图8，为一个实施例中控制点确定模块40的具体结构示意框图。
在本实施例中，如图8所示，该控制点确定模块40包括拟合坐标确定单元420和坐标变换单元440。
拟合坐标确定单元420，用于根据离心角、长轴信息和短轴信息，确定拟合控制点的坐标信息和权重系数。
坐标变换单元440，与拟合坐标确定单元420连接，用于当满足预设变换条件时，根据坐标平移量和角度偏转量，对坐标信息进行变换处理，确定变换后的目标坐标信息。
在本实施例中各单元用于执行图3中对应的实施例中各步骤，具体参阅图3以及图3对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。
图9，为一个实施例中参数获取模块20的具体结构示意框图。
在本实施例中，如图9所示，该参数获取模块20包括系数信息获取单元220、变换参量获取单元240和形状特征确定单元260。
系数信息获取单元220，用于获取待拟合椭圆轨迹的系数信息。
变换参量获取单元240，与系数信息获取单元220连接，用于根据系数信息，获取待拟合椭圆轨迹的变换参量。
形状特征确定单元260，与系数信息获取单元220和变换参量获取单元240连接，用于根据系数信息和变换参量，确定待拟合椭圆轨迹的形状特征信息。
在一个实施例中，系数信息获取单元220用于根据加工轨迹的初始轨迹数据，获取待拟合椭圆轨迹；基于最小二乘法原则，确定待拟合椭圆轨迹的系数矩阵。
在一个实施例中，变换参量获取单元240用于获取待拟合椭圆轨迹平移后的椭圆平移模型；将系数信息代入椭圆平移模型，确定待拟合椭圆轨迹的坐标平移量。此外，还用于基于角度偏转量和系数信息，确定待拟合椭圆轨迹的长轴信息和短轴信息。
在本实施例中各单元用于执行图6中对应的实施例中各步骤，具体参阅图6以及图6对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。
在一个实施例中，控制点确定模块40用于基于角度偏转量、长轴信息和短轴信息，确定轨迹精度检测值；当拟合精度约束值大于或等于轨迹精度检测值时，根据离心角、坐标平移量、角度偏转量、长轴信息和短轴信息，确定拟合控制点信息。
在本实施例中各模块用于执行图1中对应的实施例中各步骤，具体参阅图1以及图1对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。
在一个实施例中，过渡曲线确定模块60用于根据拟合控制信息，结合二次有理贝塞尔曲线模型，确定椭圆加工轨迹的轨迹拟合曲线，即将拟合控制点信息代入到二次有理贝塞尔曲线参数公式，构造出对待拟合椭圆轨迹所表示的加工路径进行拟合的二次有理贝塞尔曲线。
在本实施例中各模块用于执行图1中对应的实施例中各步骤，具体参阅图1以及图1对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。
上述加工轨迹处理装置中各个模块的划分仅用于举例说明，在其他实施例中，可将加工轨迹处理装置按照需要划分为不同的模块，以完成上述加工轨迹处理装置的全部或部分功能。
关于加工轨迹处理装置的具体限定可以参见上文中对于加工轨迹处理方法的限定，在此不再赘述。上述加工轨迹处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于加工设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于加工设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
图10，为一个实施例中加工设备的结构示意图。
在本实施例中，如图10所示，该加工设备包括存储器A1(memory)及处理器A2(processor)；还可包括显示屏A3、通信接口(Communications Interface)和总线。可选地，该加工设备可以是激光加工设备。
其中，存储器A1、处理器A2、显示屏A3和通信接口可以通过总线完成相互间的通信；显示屏A3设置为显示初始设置模式中预设的用户操作界面，同时显示屏A3还可显示工艺控制窗口；通信接口可以传输信息；存储器A1中储存有计算机程序，处理器A2可以调用存储器A1中的逻辑指令，以执行上述实施例中的方法。
此外，上述的存储器A1中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的工件销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
存储器A1作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序，如本申请实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器A2通过运行存储在存储器A1中的软件程序、指令或模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的方法。
存储器A1包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器A1可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。
处理器A2，可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质，当计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，使得处理器执行上述实施例中的方法。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述实施例中的方法。
上述实施例提供的加工轨迹处理方法、装置、加工设备及可读存储介质，根据加工轨迹(如待拟合椭圆加工轨迹)的形状特征信息和拟合精度约束值，确定用于构造轨迹拟合曲线的拟合控制点信息，并将确定后的拟合控制点信息代入轨迹拟合曲线模型(如二次有理贝塞尔曲线)，从而在满足拟合精度限制的条件下，构造适用于当前加工轨迹(如待拟合椭圆加工轨迹)的轨迹拟合曲线，且能够根据加工轨迹(如待拟合椭圆加工轨迹)的具体大小，构造相适应的轨迹拟合曲线，显著提高加工轨迹平顺程度，实现各轨迹点处的曲率变化保持在一定范围内，避免轨迹曲率短时间内产生跃迁，保证加工轨迹的速度和加速度的连续性，可提高激光加工精度，具有重要的经济价值和推广实践价值。
本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种加工轨迹拟合处理方法，其特征在于，包括：
获取加工轨迹的形状特征信息和拟合精度约束值；
根据所述形状特征信息和所述拟合精度约束值，确定所述加工轨迹的轨迹拟合曲线的拟合控制点信息；
基于所述拟合控制点信息和轨迹拟合曲线模型，确定所述加工轨迹的轨迹拟合曲线。
2.根据权利要求1所述的加工轨迹处理方法，其特征在于，所述加工轨迹为椭圆加工轨迹；
所述基于所述拟合控制点信息和轨迹拟合曲线模型，确定所述加工轨迹的轨迹拟合曲线，具体包括：根据所述拟合控制信息，结合二次有理贝塞尔曲线模型，确定所述椭圆加工轨迹的轨迹拟合曲线。
3.根据权利要求1所述的加工轨迹处理方法，其特征在于，所述获取加工轨迹的形状特征信息，具体为：获取待拟合椭圆轨迹的离心角、坐标平移量、角度偏转量、长轴信息和短轴信息；
所述根据所述形状特征信息和所述拟合精度约束值，确定轨迹拟合曲线的拟合控制点信息，包括：
基于所述角度偏转量、所述长轴信息和所述短轴信息，确定轨迹精度检测值；
当所述拟合精度约束值大于或等于所述轨迹精度检测值时，根据所述离心角、所述坐标平移量、所述角度偏转量、所述长轴信息和所述短轴信息，确定所述拟合控制点信息。
4.根据权利要求3所述的加工轨迹处理方法，其特征在于，所述根据所述离心角、所述坐标平移量、所述角度偏转量、所述长轴信息和所述短轴信息，确定所述拟合控制点信息，包括：
根据所述离心角、所述长轴信息和所述短轴信息，确定拟合控制点的坐标信息和权重系数；
当满足预设变换条件时，根据所述坐标平移量和所述角度偏转量，对所述坐标信息进行变换处理，确定所述变换后的目标坐标信息。
5.根据权利要求1至4任一项所述的加工轨迹处理方法，其特征在于，所述获取加工轨迹的形状特征信息，包括：
获取待拟合椭圆轨迹的系数信息；
根据所述系数信息，获取所述待拟合椭圆轨迹的变换参量；
根据所述系数信息和所述变换参量，确定所述待拟合椭圆轨迹的形状特征信息。
6.根据权利要求5所述的加工轨迹处理方法，其特征在于，所述获取待拟合椭圆轨迹的系数信息，包括：
根据所述加工轨迹的初始轨迹数据，获取所述待拟合椭圆轨迹；
基于最小二乘法原则，确定所述待拟合椭圆轨迹的系数矩阵。
7.根据权利要求5所述的加工轨迹处理方法，其特征在于，所述根据所述系数信息，获取所述待拟合椭圆轨迹的变换参量，包括：
获取所述待拟合椭圆轨迹平移后的椭圆平移模型；
将所述系数信息代入所述椭圆平移模型，确定所述待拟合椭圆轨迹的坐标平移量。
8.根据权利要求7所述的加工轨迹处理方法，其特征在于，所述根据所述系数信息，获取所述待拟合椭圆轨迹的变换参量，还包括：
根据所述坐标平移量，获取所述待拟合椭圆轨迹的角度偏转量；
所述根据所述系数信息和所述变换参量，确定所述待拟合椭圆轨迹的形状特征信息，包括：
基于所述角度偏转量和所述系数信息，确定所述待拟合椭圆轨迹的长轴信息和短轴信息。
9.一种加工轨迹处理装置，其特征在于，包括：
参数获取模块，用于获取加工轨迹的形状特征信息和拟合精度约束值；
控制点确定模块，与所述参数获取模块连接，用于根据所述形状特征信息和所述拟合精度约束值，确定轨迹拟合曲线的拟合控制点信息；
过渡曲线确定模块，与所述控制点确定模块连接，用于基于所述拟合控制点信息和轨迹拟合曲线模型，确定所述加工轨迹的轨迹拟合曲线。
10.一种加工设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。
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