[发明专利]一种能够自主作业的数控机床

摘要

本发明公开了一种能够自主作业的数控机床，包括普通数控机床和安装在数控机床上的目标识别装置，识别装置包括建模模块、分段模块、合并模块和滤波模块。本发明通过在数控机床上加装目标识别装置，能够有效提高数控机床的加工效率，数控机床通过目标轮廓识别目标，识别过程中能有效滤除目标轮廓噪声，准确得到目标形状，根据指令完成动作。

主权项

一种能够自主作业的数控机床，包括普通数控机床和安装在数控机床上的目标识别装置，该数控机床具有很强的自主识别能力，目标识别装置能够根据目标轮廓对目标进行识别，其特征是，包括建模模块、分段模块、合并模块和滤波模块；其中，建模模块，用于建立目标轮廓的参数化方程：对于给定的目标轮廓G(t)，其弧长参数化方程表示为G(t)＝(x(t),y(t))，其中x(t)和y(t)分别表示轮廓点的坐标，t表示轮廓曲线方程的参数，且t∈[0,1]；含噪轮廓的弧长参数化方程表示为：G_N(t)＝G(t)+N₁(t)+N₂(t)G(t)，其中加性噪声部分N₁(t)＝N₁(x₁(t),y₁(t))，乘性噪声部分N₂(t)＝N₂(x₂(t),y₂(t))；分段模块，用于对轮廓的分段：目标轮廓G(t)和含噪轮廓G_N(t)所对应的曲率分别为k(t)和k_N(t)；选宽度为D的窗函数W(n)，D∈{7，9}，对曲率k_N(t)进行邻域平均，得到平均曲率k_1N(t)，同时对窗口内的曲率值排序，选定中值曲率k_2N(t)，将平均曲率k_1N(t)和中值曲率k_2N(t)差的绝对值与选定的阈值T₁进行比较，根据比较结果决定含噪轮廓曲率k′_N(t)，T₁＝0.2，即：当|k_1N(t)‑k_2N(t)|>T₁时，k′_N(t)＝k_1N(t)否则，k′_N(t)＝k_2N(t)；由于曲率值较大的轮廓点通常反映了目标的显著特征，根据k′_N(t)将轮廓中所有轮廓点划分为特征点或非特征点，设定可变权值T_K，通过判断目标轮廓特征多少，自适应的决定T_K，当|k′_N(t)|<T_K*max|k′_N(t)|时，特征函数f(t)＝0否则，特征函数f(t)＝1。