[发明专利]机器加工运动轨迹空间检测方法、装置及数控机床

权利要求书

1.一种机器加工运动轨迹空间检测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取机器加工的运动轨迹AB的数据；

获取一指定空间区域的空间数据；

将所述运动轨迹AB的数据的函数转换为关于轨迹参数u的一元函数P＝f(u)，其中，P为所述运动轨迹AB上的任意一点；

根据形成所述指定空间区域的各个曲面S_i的空间数据以及所述一元函数P＝f(u)确定所述动轨迹AB在每个曲面S_i内侧的点集U_i；其中，1≤i≤m，m为形成所述指定空间区域的曲面数量；以及

根据所述点集U_i确定所述运动轨迹AB与所述指定空间区域的位置关系；

当确定所述运动轨迹AB与所述指定空间区域的位置关系不满足预定的安全关系时，发出告警信息；

其中所述根据形成所述指定空间区域的各个曲面S_i的空间数据以及所述关于轨迹参数u的一元函数确定所述运动轨迹AB在每个曲面S_i内侧的点集U_i的步骤包括：

利用如下第一不等式计算所述运动轨迹AB在每个曲面S_i内侧的点集U_i：

第一不等式：

其中，P点为运动轨迹AB上的任意一点，M点为P点在曲面S_i上的投影点，是所述曲面S_i指向所述指定空间区域内侧的法向量，且穿过M点。

2.如权利要求1所述的机器加工运动轨迹空间检测方法，其特征在于，所述根据所述点集U_i确定所述运动轨迹AB与所述指定空间区域的位置关系的步骤包括：

求各个点集U_i的交集U_z＝U₁∩U₂……∩U_m；

当时，确定所述运动轨迹AB在全部曲面S_i的内侧，从而确定所述运动轨迹AB在所述指定空间区域内侧；其中，U_T为所述运动轨迹AB的点集集合。

3.如权利要求1所述的机器加工运动轨迹空间检测方法，其特征在于，所述根据所述点集U_i确定所述运动轨迹AB与所述指定空间区域的位置关系的步骤还包括：

求各个点集U_i的交集U_z＝U₁∩U₂……∩U_m；

当时，确定所述运动轨迹AB完全在所述指定空间区域外；其中，U_T为所述运动轨迹AB的点集集合。

4.一种机器加工运动轨迹空间检测装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取单元，用于获取所述机器加工的运动轨迹AB的数据；

第二获取单元，用于获取一指定空间区域的空间数据；

转换单元，用于将所述第一获取单元获取到的所述运动轨迹AB的数据的函数转换为关于轨迹参数u的一元函数P＝f(u)，其中，P为所述运动轨迹AB上的任意一点；

计算单元，用于根据所述第二获取单元获取到的所述指定空间区域的空间数据确定形成所述指定空间区域的各个曲面S_i的空间数据，以及根据所述各个曲面S_i的空间数据和所述转换单元产生的所述一元函数P＝f(u)计算所述运动轨迹AB在每个曲面S_i内侧的点集U_i；其中，1≤i≤m，m为形成所述指定空间区域的曲面数量；以及

位置确定单元，用于根据所述计算单元得到的所述点集U_i确定所述运动轨迹AB与所述指定空间区域的位置关系；

告警单元，用于当确定所述运动轨迹AB与所述指定空间区域的位置关系不满足预定的安全关系时，发出告警信息；

其中所述计算单元根据如下第一不等式计算所述运动轨迹AB在每个曲面S_i内侧的点集U_i：

第一不等式：

其中，P点为运动轨迹AB上的任意一点，M点为P点在曲面S_i上的投影点，是所述曲面S_i指向所述指定空间区域内侧的法向量，且穿过M点。