轨迹规划与插补
谁能讲一讲数控中的插补技术和机器人中的轨迹规划的联系与区别 呵呵论坛人气不旺啊
1个多月前的帖子到现在都没有回复的~~ 本帖最后由 joehappy 于 2010-9-17 05:15 编辑
要说这个问题，有四个概念需要明确。头两个概念路径和轨迹。一般教科书上，对这两个概念没有区分，但也有的文献中对此进行了区分：前者是单一空间概念，后者是复合时空概念。猛一看，这两个概念似乎很简单，其实深究起来还是有点复杂。如果是质点运动，那么路径就可以理解一条道路，质点要在上运动，路径是与质点的运动状态（速度、加速度）无关的。这是否是你想要规划的东西呢，可能部分是吧，因为这样至少可以做做避障。但你觉得还不够，认为我的机器人或者机床的的执行器似乎不应该在路径上匀速运动，最起码有启动和停止吧，于是我们必须考虑质点运动的速度和加速度甚至加加速度。那么这个时候，我们考虑的不仅仅是路径了，那么叫什么好呢，有人叫轨迹了。你能画出轨迹么？假设路径不超过2维，是可以的，如果是三维，唉，我的脑袋又疼了！问题是机床刀具和机器人执行器的路径远超出了三维，因为它们是刚体而不是质点，确切的说路径所在空间不是三维欧式空间，而是三维欧式空间R^3+SO(3)=SE(3)。那么在SE(3)上怎么测量长度呢？没有象在欧式空间那样好用的测度。既然如此，那么在SE(3)+T复合而成的时空间去定义速度、加速度和加加速度就更难了，或者说轨迹规划太难了。一般是这样处理，将SE(3)简化成R3+R3，前一个R3表示位置，后一个R3表示姿态（即欧拉角），然后分别计算。但这样做会带来一些副作用，这里就不展开了。
还有两个概念是工作空间和关节空间。这两个概念在机器人学中定义的很明确，但在数控机床中，似乎没有这么叫的，常常说的是几轴联动，我们权且统一叫关节空间吧。实际上规划可以分为工作空间内的规划和关节空间内的规划。前者是作业级的规划即为了完成特定的任务而进行的规划，后者是电机伺服级的规划，当然二者是密切联系的。这就引出了机器人中重要的概念，正逆运动学。 数控机床和机器人同为机电设备，机床插补和机器人轨迹规划目的一样的，也就是控制末端执行器件（道具或者）的路径（位姿）、速度和加速度等运动参数。
数控机床中常见的直线插补和圆弧插补，从字面意思上，就是在工作空间中一种路径规划，更确切的讲是把道具的运动看成质点运动的路径规划。因为它没有考虑质点的运动状态，更没有考虑刀具的姿态。 简单讲针对机器人操作端位姿的规划就叫路径规划
针对机器人各关节变量的规划就叫做轨迹规划 我回答的的确有点复杂，但是4楼的定义肯定有问题。 好复杂的问题。。。 5# joehappy
潘继銮的书上是这么说的，
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