本文研究主要目的是解决点胶机空间轨迹的插补问题，提升运动控制卡的 性能，从而提高点胶机的涂胶性能，同时将插补算法最终写入到嵌入式芯片中， 替换掉价格昂贵的专用运动控制芯片，降低运动控制卡的成本，提高点胶机的 市场竞争力。本文从速度规划开始，详细分析了插补过程中的加减速过程，并 针对时间分割法在快速加减速过程中的振动问题，进行了二次速度规划，大大 缓解了在高速点位运动过程中因加速度过快而造成的振动问题。然后进行空间 曲线参数化插补，主要研究了空间圆弧，圆柱螺旋线，圆锥螺旋线的粗插补。 采用以曲线的加减速结果作为曲线的参数的方法，将粗插补过程中的速度规划 与轨迹规划巧妙的结合在一起而大大减少运算量。粗插补结束后，分析了各种 精插补方法的精度以及误差，并与粗插补一起分析了粗精两级插补的误差，选 择了最适合的方法完成粗精两级插补。插补完成以后结合不同通信协议的速度 特点，进行了运动控制器软硬件设计，并进行了实验验证

为满足现代数控加工的高速度、高精度要求，提出基于7段式S曲线加减速全程规划的NURBS曲线自适应分段插补算法。该算法根据NURBS曲线几何形状将其自适应分段，并计算曲线段各项参数值、对应S曲线加减速规划（速度规划为17种类型）中加减速类型和自适应调整速度曲线加减速时间。在固定插补周期下，与单独自适应算法、5段式S曲线加减速控制方法的仿真结果相比，在满足加速度与加加速度限制条件，且最大弦高误差不超过0.5μm时，该算法插补精度高于单独自适应算法，与5段式S曲线加减速控制方法近似，且其全程平均进给速度比5段式

曲线插补算法中的前瞻控制技术.doc

演示nurbs5轴加工过程，有演示g代码。 很不错的。

分别利用一阶、二阶泰勒展开公式逼近NURBS样条参数，对NURBS曲线插补算法进行了研究。算例证明该算法可以获得与指令速度几乎完全一致的插补结果。给出了一阶、二阶泰勒展开方法的速度波动与曲率的关系，弦误差与插补周期的关系。指出泰勒方法NURBS曲线插补对于误差控制是一种开环方法，但是它忽略了机械系统的输出能力，当机械系统的输出能力不足时将会出现较大的加工误差。

为提高汽车塑料内饰件的打磨效率,注塑厂引入工业机器人打磨工作站来替代人工作业。课题组根据汽车塑料内饰件的特性,将工业机器人的打磨路径分解成若干段直线路径和曲线路径,利用课题组设计的空间直线插补与空间曲线插补相结合的插补算法,通过MATLAB平台及Robotic Toolbox工具箱进行路径插补运算和仿真。结果表明:工作站打磨运动耗时约为79 s,与人工打磨耗时约120 s相比,打磨效率提升约34%。课题组设计的插补算法能够显著地提高打磨作业效率。

针对复杂轮廓曲线数控加工高速高精度控制要求，基于B样条曲线理论，提出了3次B样条曲线插补算法，通过预判加工速度，采用3次B样条曲线不同段间连接点的切矢量求解，建立以时间为参数的样条曲线方程，同步完成插补轨迹规划和速度规划.经过仿真分析表明，该算法的计算效率高，可满足加工精度与速度平滑要求.

针对引入自适应插补算法而使机床在进给过程中产生的进给速度突变、进给加速度超出机床最大允许值的问题进行了研究，提出了一种利用回溯和重插补的前瞻方法。当进入曲率敏感区域时，向前追溯已插补点，找到一个符合进给速度校验的点；从该点进行重新插补，将所得的插补速度代替之前自适应存储的速度，达到自行调整进给速度的目的，使得插补加速度在机床的允许范围内变化，保证机床平稳运行。仿真和实验结果验证了所提算法的有效性和实时性。