JP2008546099A - 運動学的特異点補償システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1
Description
本発明は処理通路中の運動学的特異点を補償するシステムおよび方法に関する。図1乃至5を参照にして以下説明されている本発明のある実施形態の多くの特定の詳細は、そのような実施形態を十分に理解させるために記載されたものである。しかしながら、当業者は、本発明の付加的な実施形態が可能であり、本発明は以下に記載されている1以上の詳細部分なしに実行できることを理解するであろう。
Claims (20)
- 数値制御(NC)処理システムにおいて、
予め定められた処理通路に沿ってリンクの先端部を位置させるように動作する多軸運動学的リンクを有する材料処理装置と、
処理通路における特異点を検出してその特異点の近くにおける先端部の位置の正確度を改善するように動作する補償システムを含むプロセッサとを具備している数値制御処理システム。 - 前記材料処理装置は5軸材料処理装置を含んでいる請求項1記載のシステム。
- 前記5軸材料処理装置はさらに前記先端部に位置された切断工具を取外し可能に保持するように構成されているスピンドルアセンブリを有している請求項2記載のシステム。
- さらに、前記プロセッサと前記材料処理装置との間に配置されて前記プロセッサと前記材料処理装置との間で情報を転送するヨウニ動作する通信システムを有している請求項1記載のシステム。
- さらに、前記通信システムと前記材料処理装置との間に配置されて前記プロセッサから機械加工工具に対する命令を受信して前記材料処理装置に転送される高レベル命令を発生する処理データ伝送装置を具備している請求項4記載のシステム。
- さらに、少くとも1つの大容量記憶装置と前記プロセッサに結合された入力,出力装置とを具備している請求項1記載のシステム。
- 前記入力,出力装置はさらに、可視表示装置端末と、キーボードと、タッチスクリーン装置と、音声認識装置と、通信ポートの少くとも1つとを具備している請求項6記載のシステム。
- 前記補償システムはソフトウエアベースの補償システムである請求項1記載のシステム。
- 多軸材料処理装置中における運動学的特異点を処理する方法において、
前記多軸材料処理装置の先端部に対する材料処理通路を描く位置情報を受信し、
特異軸を識別することにより処理通路中の特異点に前記先端部が近接しているか否かを決定し、
先端部が近接している場合には、前記特異軸に対してほぼ垂直なバーチャルを生成する運動学的特異点を処理する方法。 - 前記位置情報の受信はさらに、軌道プランナからの情報の受信を含んでいる請求項9記載の方法。
- 先端部が特異点に近接しているか否かの前記決定において、さらに、ジャコビアンマトリックスを生成し、そのジャコビアンマトリックスが比較的悪い状態であるか否かを決定する請求項9記載の方法。
- バーチャルの生成はさらに、比較的良好な状態であるジャコビアンマトリックスの生成を含んでいる請求項9記載の方法。
- 前記比較的良好な状態のジャコビアンマトリックスの生成は、さらに、逆方向運動学的計算を使用する最初のリンク位置を含むベクトルの計算を含んでいる請求項12記載の方法。
- 逆運動計算を使用する最初のリンク位置を含むベクトルの計算はさらに、前の運動計算と最初のリンク位置を含むベクトルを使用する実際の先端部位置のベクトルの計算を含んでいる請求項13記載の方法。
- 実際の先端部位置のベクトルの計算はさらに、所望の先端部位置と実際の先端部位置のベクトルとに基づいた位置差ベクトルを生成し、リンク位置の差を含むベクトルを生成する処理を含んでいる請求項14記載の方法。
- 所望の先端部位置と実際の先端部位置のベクトルに基づいた位置差ベクトルを生成し、リンク位置差を含むベクトルを生成する処理はさらに、リンク位置の差を含むベクトルと最初のリンク位置を含むベクトルとを使用して新しいリンク位置を含むベクトルを計算する処理を含んでいる請求項15記載の方法。
- 新しいリンク位置を含むベクトルと最初のリンク位置を含むベクトルとの間の絶対差を生成し、その絶対差を予め定められたコンバージェンス基準値と比較する処理を含んでいる請求項16記載の方法。
- ソフトウエア補償された数値制御処理システム中の特異点を処理するように構成されたソフトウエアプロダクトにおいて、
システムの先端部が予め定められた処理通路に沿って移動するように数値制御システムが実行する運動学的リンク位置を含むベクトルを計算するように動作する軌道プランナモジュールと、
運動学的接続位置を有するベクトルに対応するジャコビアンマトリックスを生成するように動作するジャコビアン発生モジュールと、
ジャコビアンマトリックスを受取ってジャコビアンマトリックスの状態を決定するように動作するマトリックス状態試験モジュールと、
検出された特異点位置軸にほぼ垂直なバーチャル軸を生成するように動作するバーチャル軸発生モジュールし、
先端部が選択された空間的位置に位置されているときシステムの運動学的リンク間の角度位置を決定するように動作する逆方向運動発生装置と、
リンクの間の角度位置が知られているときシステムの運動学的リンクの位置をを決定するように動作する順方向運動発生装置と、
ジャコビアンマトリックスと、接続部位置差ベクトルを発生する先端部位置差ベクトルを受信するように動作するシステムソルバモジュールとを有しているソフトウエアプロダクト。 - マトリックス状態試験モジュールは、ジャコビアンマトリックスが比較的よい状態のマトリックスと比較的悪い状態のマトリックスとのいずれか一方であることを決定するように構成されている請求項18記載のシステム。
- システムソルバモジュールはさらに、ニュートン・ラフソンアルゴリズムを含んでいる請求項18記載のシステム。
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