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申请/专利权人：华中科技大学;泉州华中科技大学智能制造研究院

摘要：本发明提供基于采用一点双矢量描述控制对象的数控装备控制方法，属于工业自动化加工成形领域，包括：步骤S1、当存在冗余轴时，将各冗余轴的运动非冗余化得到各冗余轴位移，利用插补器进行联合插补，进入步骤S2，否则，利用插补器进行插补，进入步骤S2；步骤S2、建立转换矩阵步骤S3、根据公式求解转换矩阵步骤S4、将带入操作机构的逆解算法中求逆并进行加工工具的运动控制。本发明对“一点一矢量”无法描述的控制对象进行描述，以实现对该控制对象的运动进行控制。

主权项：1.基于采用一点双矢量描述控制对象的数控装备控制方法，其特征在于：数控装备包括并联的操作机构和转台，操作机构和转台均为串联的运动链，操作机构侧的联动轴数为n，转台的联动轴数为1，控制对象为设置在操作机构上的加工工具，控制方法包括如下步骤：步骤S1、生成NC加工程序，NC加工程序内包含加工工具轨迹中的全部虚轴位移信息和方向信息，当m≥7时，判定数控装备具有冗余轴，将各冗余轴的运动非冗余化得到各冗余轴位移，利用插补器对NC加工程序中的各虚轴位移和各冗余轴位移进行联合插补，并进入步骤S2，否则，利用插补器对NC加工程序中的各虚轴位移进行插补，并进入步骤S2；其中，n为整数，m为数控装备总的联动轴数，m＝n+1；步骤S2、工作台和操作机构均置于世界坐标系{World}下，在工作台基座处建立第一基坐标系{Bt}，在工作台转轴处建立其对应的静坐标系{Rs}和动坐标系{Rd}，在操作机构基座处建立第二基坐标系{Br}，在操作机构的第k个关节处建立其对应的静坐标系{Jsk}和动坐标系{Jdk}，在加工工具上建立工具坐标系{Tool}，在工件上建立工件坐标系{Work}，工作台设置有治具以夹持工件，在治具处建立治具坐标系{Fix}，并建立转换矩阵其中，设表示转换矩阵，表示将左下角D表示的坐标系中的位置或方向，通过变换矩阵T转化到左上角U表示的坐标系中；其中，k为整数，1≤k≤n；步骤S3、在加工工具上建立工具坐标系{Tool}，在工具坐标系{Tool}下定义工具控制点ToolP、第一工具控制向量ToolV1、第二工具控制向量ToolV2，在待加工工件上建立工件坐标系{Work}，则工具控制点、第一工具控制向量、第二工具控制向量在工件坐标系{Work}下分别为WorkP、WorkV1、WorkV2，根据公式求解转换矩阵其中，WorkC＝[WorkP,WorkV1,WorkV2,WorkV3]，WorkV3＝crossWorkV1,WorkV2，ToolC＝[ToolP,ToolV1,ToolV2,ToolV3]，ToolV3＝crossToolV1,ToolV2，crossg为矩阵叉乘函数，g-1表示逆矩阵；步骤S4、将带入操作机构的逆解算法中求逆并进行加工工具的运动控制。

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