高精确度的惯导测试设备常用感应同步器作角位置测量元件,采用分段绕组激磁工作方式构成相位直读编码测角系统.相位直读编码测角系统原理上存在动态误差.针对感应同步器相位直读测角系统存在动态误差的问题,提出一种易于计算机处理的插补算法,实现了高精度动态角度读出.该算法可广泛应用在需要动态测量的基于相位直读编码方式的测角系统中.

设计了一款三自由度写字机器人,可以帮助人们完成纸张上的书写或绘画需求,整体采用以LabVIEW为上位机软件开发环境,NI myRIO为下位机的控制器;该设计可以将使用者在上位机软件上自由写上想要表达的字或图转换成坐标代码,也可以利用其它数控加工软件对预期图文转换成坐标形式的G代码;在获得坐标代码后计算机通过串口或者无线的形式传给下位机进行绘制,下位机采用逐点比较法的直线与圆弧的插补作为控制原理,通过点与点的相对位置进行判断,进而控制步进电动机运动到预期位置,再由舵机实现抬笔与写字的动作,进而完成一整套流程。该设计扩展性强,可以通过更换舵机部分扩展出3D打印或激光雕刻等功能。

数控机床具有生产效率高、加工精度高的特点，但用数控机床加工非圆曲线如圆锥曲线、三角函数曲线等复杂轮廓线等时，手工编程得到的曲线的拟合精度不满足加工要求。针对这个问题，根据极坐标数据在何坐标轴顶点处一阶导数无奇异点的特点，研究了基于极坐标系的数据插补算法在宏程序加工中的应用，并给出了加工步长的算法。然后以椭球的宏程序加工为例，通过使用这种数据插补算法计算了进刀步长，并进行了加工验证。验证结果表明：对于直角坐标系下椭球顶点一阶导数奇异导致样条插补失败情况．这种数据插补算法也能有效插补。

混凝土泵车臂架系统是一组具有多冗余度的机构,利用人工进行操作时很难实现自动连续浇筑。利用机器人技术、虚拟障碍技术、插补算法等规划混凝土泵车自动浇筑时各臂架的运动轨迹,利用电液比例控制系统进行智能化控制。对混凝土泵车自动浇筑过程进行运动学和动力学仿真,对各臂架电液控制系统进行建模分析及优化设计。动力系统的联合仿真结果表明,泵车的浇筑口能够很好地沿着根据虚拟浇筑环境自动规划的浇筑轨迹进行浇筑。

在分析连续微小线段运动规律的基础上,结合S型曲线加减速运动规律的优点,提出了直接调速法模型,建立了过渡曲线关于线段夹角的参数方程.考虑到最大加速度和轮廓加工精度的要求,给出了过渡曲线最优解的计算方法.根据直接调速法模型确定了过渡曲线的插补算法,接着进行了仿真.仿真结果表明根据直接调速法确定的过渡曲线能够保证整个加工轨迹曲率变化连续,加工速度快,转接区域加工时间可缩短(33~50)%.

五星脚的焊接加工过程中,对焊枪的运动路径和姿态要求非常严格,使用传统的焊接方法,焊接质量不稳定,焊缝不尽美观,且效率低。基于工业机器人的关节结构和焊接加工过程中的工艺要求,建立相应几何模型,研究了五星脚焊缝相贯的曲线方程,及工业机器人在焊接过程中运动轨迹控制的插补算法,实现了机器人姿态和焊枪位置连续轨迹的规划和运动控制。实验结果表明,工业机器人焊接过程流畅没有停顿,运动轨迹和规划轨迹吻合度很高,可获得良好的焊缝质量。该研究对工业机器人在五星脚的焊接加工及同类零件焊接加工具有很好的应用参考价值。

插补算法是数控技术中的关键性技术,通过分析平面圆弧的插补算法以及空间坐标的旋转算法的特点,推导出空 间任意圆弧的插补算法公式.同时根据矢量分解算法求出插补算法中刀具的坐标增量和速度增量.