SPECIAL TOPIC · 轨迹规划与插补技术
运动控制算法核心技术剖析
从轨迹规划、速度曲线到插补与误差补偿,用 30 章把运动控制算法体系讲透,适合算法工程师和运动控制开发者系统阅读。
CHAPTERS
章节目录
01→02→03→04→05→06→07→08→09→10→11→12→13→14→15→16→17→18→19→20→21→22→23→24→25→26→27→28→29→30→
轨迹规划概述
绪论什么是轨迹规划?地位与作用
运动学基础
数学物理位置、速度、加速度、加加速度 (Jerk)
坐标系与变换
空间基础关节空间/笛卡尔空间 · 齐次变换矩阵
梯形速度曲线
经典模型原理、数学模型、加减速过程
S形速度曲线
7段式加加速度约束、时间计算
多项式插值
三次/五次边界条件与求解
B样条曲线
平滑核心控制点·节点向量·平滑性
NURBS曲线
工业标准非均匀有理B样条·权因子·应用
直线插补
空间算法步长控制、速度规划
圆弧插补
平面/空间圆心角计算、精度控制
螺旋线插补
同步控制参数方程·实际案例
样条插补
参数化弓高误差·实时性
前瞻控制
Lookahead前瞻距离·拐点减速
速度规划
T型/S型时间最优速度规划
加速度约束
物理限制冲击限制·电机建模
路径误差分析
精度轮廓误差·跟随误差·弦高误差
插补周期
实时性固定/可变周期·权衡
加减速控制
平滑处理离线/在线加减速
多轴协同
同步控制主从跟随·电子齿轮/凸轮
连续轨迹
拐角过渡圆角过渡·前瞻路径规划
实时插补
RTOS中断服务·任务调度
代码生成
G代码解析·M代码·插补指令流
仿真验证
可视化轨迹/速度曲线·碰撞检测
误差补偿
精度提升反向间隙·螺距误差·摩擦补偿
振动抑制
滤波器陷波/低通滤波·加速度前馈
自适应控制
鲁棒性负载变化·在线辨识
工业机器人轨迹
关节/笛卡尔奇异点处理
CNC加工轨迹
高速高精刀具半径补偿·刀尖点轨迹
伺服驱动接口
环控制位置/速度/扭矩环·指令脉冲
前沿技术
AI·数字孪生强化学习轨迹优化·数字孪生