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龍圖騰網(wǎng)恭喜合肥工業(yè)大學申請的專利一種基于Airthoid與圓弧的線性路徑光順方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN119270764B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-03-25發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202411206219.7，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05B19/404；該發(fā)明授權(quán)一種基于Airthoid與圓弧的線性路徑光順方法是由黃曉勇;孫俊逸;韓成浩設(shè)計研發(fā)完成，并于2024-08-30向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于Airthoid與圓弧的線性路徑光順方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明涉及運動規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種基于Airthoid與圓弧的線性路徑光順方法，具體包括：步驟一，根據(jù)近似誤差約束和無自交約束，確定光順曲線的曲率半徑極值和第一切線角的解集；步驟二，計算參數(shù)組合滿足切向連續(xù)性、曲率連續(xù)性和位置連續(xù)性約束的解集；步驟三，計算解集一和解集二的交集，得到解集三；判斷解集三是否為空，如是，運行步驟五；如否，運行步驟四；步驟四，計算解集三內(nèi)最優(yōu)參數(shù)組合，然后運行步驟六；步驟五：根據(jù)無自交約束生成不包含圓弧的光順曲線參數(shù)組合，然后運行步驟六；步驟六，解析計算光順曲線的曲率極值和弧長。本發(fā)明具有基于弧長參數(shù)表達、輪廓誤差可控、曲率極值和弧長解析表達的優(yōu)點。

本發(fā)明授權(quán)一種基于Airthoid與圓弧的線性路徑光順方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于Airthoid與圓弧的線性路徑光順方法，其特征在于，構(gòu)建光順曲線來對刀具路徑中的由直線段Pi-1Pi和PiPi+1構(gòu)成的拐角∠Pi進行光順，將光順曲線作為刀具的實際加工路徑，1≤i≤N，N為刀具路徑中拐角的總數(shù)；光順曲線由兩個對稱的Airthoid曲線和以及一個關(guān)于拐角∠Pi角平分線對稱的圓弧組成；B0點和B1點分別為光順曲線的入口點和出口點，用光順曲線代替直線段B0Pi和直線段PiB1，光順曲線代替的直線段長度記為過渡長度；C0、C1點分別為兩個Airthoid曲線和與所述圓弧的交點；所述圓弧在交點C0處的切線與直線段Pi-1Pi的夾角定義為第一切線角γ；將所述圓弧中點處的切線與直線Pi-1Pi的夾角定義為第二切線角β；線性路徑光順方法具體包括以下步驟：步驟一：根據(jù)近似誤差約束和無自交約束，確定光順曲線的曲率半徑極值r和第一切線角γ的解集，記為解集一；步驟二：根據(jù)切向連續(xù)性、曲率連續(xù)性和位置連續(xù)性約束，計算參數(shù)組合r,γ的解集，記為解集二；步驟三：計算解集一和解集二的交集，得到解集三；判斷解集三是否為空，如是，則運行步驟五；如否，則運行步驟四；步驟四：基于最大化速度極值原則，計算解集三內(nèi)最優(yōu)的參數(shù)組合r,γ，得到解rn,γn，然后運行步驟六；步驟五：根據(jù)無自交約束生成不包含圓弧的光順曲線參數(shù)組合，得到解rn,γn，然后運行步驟六；步驟六：根據(jù)步驟四或者步驟五中的解rn,γn，解析計算光順曲線的曲率極值和弧長；步驟一具體包括：對于的拐角∠Pi，根據(jù)近似誤差上限εmax構(gòu)造出僅包含圓弧段的光順曲線；為避免相鄰兩個拐角所對應(yīng)的光順曲線重疊，需對過渡長度進行約束，定義為無自交約束，考慮由近似誤差上限和無自交約束構(gòu)成的幾何約束下的最大過渡長度L表示為： 其中εmax為預(yù)定義的近似誤差上限；α為拐角∠Pi的角度；‖Pi-1Pi‖、‖PiPi+1‖分別為直線段Pi-1Pi、PiPi+1的長度，當i＝2,···,N時，參數(shù)k1為0.5，否則k1為1；當i＝1,···,N-1時，k2為0.5，否則k2為1；基于預(yù)定義的幾何約束，推導(dǎo)出光順曲線的曲率半徑極值r的上限R為： 第一切線角γ的上限數(shù)值為β： 即得到所述解集一，解集一的數(shù)學形式為：{r,γ|0r≤R,0γ≤β}；步驟二具體包括：在解集一的范圍內(nèi)，為滿足Airthoid曲線與圓弧的連接處具有切向連續(xù)性和曲率連續(xù)性，參數(shù)組合r,γ需滿足以下關(guān)系：式一：其中，ε表示實際近似誤差，ε＝Lcsc0.5α-cot0.5α；α為拐角∠Pi的角度，中間變量：式一取等號時的邊界記為曲線Cnsi；為使Airthoid曲線與圓弧的連接處具有位置連續(xù)性，參數(shù)組合r,γ應(yīng)需滿足方程Cg2： 其中，中間變量即得到所述解集二，解集二的數(shù)學形式為：

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