Sistema Embebido de Hardware-Software para la Planificación de Trayectorias en Tiempo Real de Máquinas Multi-Eje Usando el Algoritmo de Interpolación de Curvas B-Spline
Autores: Tan, Qitao; Mohd Basri, Mohd Ariffanan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Sistema Embebido de Hardware-Software para la Planificación de Trayectorias en Tiempo Real de Máquinas Multi-Eje Usando el Algoritmo de Interpolación de Curvas B-Spline
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Propuestas
Algoritmo de trayectoria B-spline
Interpolación de trayectoria multi-eje
Sistema embebido
Sistema CNC
Interpolación B-spline de tercer grado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un algoritmo de trayectoria B-spline para realizar la interpolación de trayectorias multi-ejes y analiza la precisión operativa en un sistema embebido. Sin embargo, el método de generación de trayectorias existente necesita utilizar software de fabricación asistida por computadora (CAM) para convertir la trayectoria interpolada en código G y descargar el código en el sistema de control numérico por computadora (CNC) para su procesamiento. En este documento, se propone el método de interpolación B-spline de tercer grado para generar una trayectoria de superficie curva, y la trayectoria generada por este algoritmo puede ejecutarse directamente en un sistema CNC. También se presenta el análisis de precisión del algoritmo de interpolación por segmentación de parámetros ISO y la teoría del movimiento a velocidad constante. La importancia de este proyecto radica en que diseña un conjunto completo de sistemas embebidos, incluyendo el diseño de circuitos de hardware y el diseño de lógica de software, y utiliza una arquitectura STM32 de bajo costo para realizar un algoritmo de interpolación a velocidad constante B-spline, que se verifica en equipos de pulido CNC. Una simulación realizada con el software MATLAB y los experimentos de interpolación de curvas B-spline realizados en una máquina herramienta de pulido multi-ejes demuestran la efectividad y precisión del algoritmo B-spline de tercer grado optimizado.
Descripción
Este documento propone un algoritmo de trayectoria B-spline para realizar la interpolación de trayectorias multi-ejes y analiza la precisión operativa en un sistema embebido. Sin embargo, el método de generación de trayectorias existente necesita utilizar software de fabricación asistida por computadora (CAM) para convertir la trayectoria interpolada en código G y descargar el código en el sistema de control numérico por computadora (CNC) para su procesamiento. En este documento, se propone el método de interpolación B-spline de tercer grado para generar una trayectoria de superficie curva, y la trayectoria generada por este algoritmo puede ejecutarse directamente en un sistema CNC. También se presenta el análisis de precisión del algoritmo de interpolación por segmentación de parámetros ISO y la teoría del movimiento a velocidad constante. La importancia de este proyecto radica en que diseña un conjunto completo de sistemas embebidos, incluyendo el diseño de circuitos de hardware y el diseño de lógica de software, y utiliza una arquitectura STM32 de bajo costo para realizar un algoritmo de interpolación a velocidad constante B-spline, que se verifica en equipos de pulido CNC. Una simulación realizada con el software MATLAB y los experimentos de interpolación de curvas B-spline realizados en una máquina herramienta de pulido multi-ejes demuestran la efectividad y precisión del algoritmo B-spline de tercer grado optimizado.