具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

相关技术中提供了一种速度补偿方法，首先接收用户多次输入的圆弧线速比，生成加工效率最佳的圆弧线速比和对应的总加工时间以及最佳圆弧线速比；然后根据最佳圆弧限速比将待重新规划加工速度的圆弧路径的最低加工速度进行重新规划，生成执行加工程序控制程式的最优加工速度。但是该方式存在两个问题，第一该方式并不能将圆弧速度优化到与直线速度一致，不能解决速度突变问题。第二该方式需要用户设置多次参数，操作比较麻烦。

基于上述问题，本发明实施例提供了一种速度补偿方法、装置和电子设备，该技术可以应用于各类具有类似工具偏差的应用场合中，例如，有刀具偏差的CNC(ComputerNumber Control,数字控制机床)加工中心场合、有喷枪安装偏差的喷涂场合和有焊枪工具偏差的焊接场合等。为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种速度补偿方法进行详细介绍，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，根据获取的加工指令，确定切割工具是否到达加工路径的拐点位置；其中，该加工指令中包含有路径类型、切割工具的末端点的起始位置和切割工具的长度。

上述切割工具可以对待加工部件进行切割，而且该切割工具通常具有一定的长度，切割工具的一端称为切割工具的起始点，另一端称为切割工具的末端点，其中，加工机械能够直接控制移动速度的一端为切割工具的起始点，另一端为切割工具的末端点。上述加工指令可以是用户通过终端设备上传的，该加工指令的数量可以为多个，该加工指令中可以携带有切割工具在该条加工指令对应的加工路径下的路径类型、切割工具的末端点在该条加工指令对应的加工路径下的起始位置(该起始位置可以是加工路径中某一轨迹点的坐标)和切割工具的长度等信息。

在具体实现时，上述路径类型可以包括直线路径和曲线路径，该曲线路径通常为圆弧路径。在具体实现时，可以根据获取的加工指令中携带的路径类型，确定切割工具是否到达加工路径的拐点位置，其中，拐点可以是反曲点，指改变曲线向上或向下方向的点，也即是直线路径与曲线路径的连接点。

步骤S104，如果切割工具到达拐点位置，基于上述加工指令中包含的起始位置和切割工具的长度，确定该切割工具的末端点与切割工具的起始点的速度补偿关系。

如果切割工具到达拐点位置，通常会将切割工具的起始点对应的位置确定为拐点位置；然后在拐点位置处，根据拐点位置和切割工具的长度，可以确定出切割工具的末端点到指定位置的距离，和切割工具的起始点到指定位置的距离，其中，通过切割工具的末端点到指定位置的距离与切割工具的长度的差值或者加和值，可以确定出切割工具的起始点到指定位置的距离；然后将这两个距离的比值，确定为切割工具的末端点与切割工具的起始点的速度补偿关系。其中，该指定位置可以是用户提前输入至加工指令中的。

步骤S106，将切割工具的末端点在拐点位置的补偿速度设置为该末端点在拐点位置之前的移动速度。

在具体实现时，上述加工指令中可以包含有切割工具的末端点在拐点位置之前的移动速度，从而从加工指令中获取切割工具的末端点在拐点位置之前的移动速度；然后将切割工具的末端点在拐点位置的补偿速度设置为该末端点在拐点位置之前的移动速度，以确保切割工具的末端点在拐点位置前后的移动速度不变，从而避免了切割工具的末端点的移动速度在切割的过程中发生陡升或急降的突变。

步骤S108，基于上述速度补偿关系和切割工具的起始点在拐点位置之前的移动速度，确定切割工具的起始点在拐点位置的补偿速度，以使切割工具在拐点位置和拐点位置之后的加工路径中，按照上述补偿速度进行移动。

在具体实现时，可以将切割工具的末端点与切割工具的起始点的速度补偿关系和切割工具的起始点在拐点位置之前的移动速度的乘积或者商确定为切割工具的起始点在拐点位置的补偿速度。上述补偿速度的设置方式，保证了切割工具在拐点位置和拐点位置之后的加工路径中，切割工具的末端点与切割工具的起始点的速度补偿关系，与在拐点位置之前的速度补偿关系相同，符合真实的运动场景和自然规律。

在设置了切割工具的末端点和起始点在拐点位置的补偿速度后，在拐点位置和拐点位置之后的加工路径中，该切割工具的末端点将按照末端点对应的补偿速度进行移动，切割工具的起始点将按照该起始点设置的补偿速度进行移动。

本发明实施例提供一种速度补偿的方法，首先根据加工指令，确定切割工具是否到达加工路径的拐点位置；如果切割工具到达拐点位置，基于加工指令中包含的起始位置和切割工具的长度，确定切割工具的末端点与切割工具的起始点的速度补偿关系；然后将切割工具的末端点在拐点位置的补偿速度设置为末端点在拐点位置之前的移动速度；进而基于速度补偿关系和起始点在拐点位置之前的移动速度，确定切割工具的起始点在拐点位置的补偿速度，以使切割工具在拐点位置和拐点位置之后的加工路径中，按照补偿速度进行移动。该方式中，在切割工具到达拐点位置时，将该切割工具的末端点的补偿速度设置为该末端点在拐点位置之前的移动速度，从而保证了切割工具的末端点在拐点位置前后的移动速度一致，避免了切割工具的末端点的移动速度陡升或急降的突变的问题，使得拐点能够平稳的过渡，加强了加工速度的稳定，提升了加工制造水平；同时，该方式操作简单方便、实用性强。

本实施例还提供了另一种速度补偿方法，该方法在上述实施例方法的基础上实现；该方法重点描述在加工路径上设置有多个指定轨迹点，每个指定轨迹点处均设置有加工指令的情况下，根据获取的加工指令，确定切割工具是否到达加工路径的拐点位置的具体过程(通过下述步骤S202-S206实现)，以及基于加工指令中包含的起始位置和切割工具的长度，确定切割工具的末端点与切割工具的起始点的速度补偿关系的具体过程(通过下述步骤S210-S218实现)；图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S202，根据切割工具当前的移动位置，获取当前加工指令，以及该当前加工指令的下一条加工指令。

在加工路径上设置有多个指定轨迹点，每个指定轨迹点处均设置有加工指令，通常情况下每一条加工指令中包含的内容相同，也即是包含有路径类型、切割工具的末端点的起始位置和切割工具的长度，还可以包含有切割工具的末端点的终点位置、切割工具的末端点的移动速度、切割工具的起始点的移动速度等。上述路径类型可以是直线路径也可以是曲线路径。在具体实现时，如果路径类型为曲线，那么加工指令中还包括曲线路径对应圆弧轨迹的圆心的圆心坐标。上述切割工具可以处于圆弧轨迹的外侧,如图3(a)所示；也可以处于圆弧轨迹的内侧，如图3(b)所示。图3中的L表示切割工具的长度，L上方的曲线代表切割工具，图3中两个弧形中间的曲线代表切割工具。

步骤S204，判断上述下一条加工指令中的路径类型与当前加工指令中的路径类型是否相同；如果相同，执行步骤S202；如果不相同，执行步骤S206。

如果下一条加工指令中的路径类型与当前加工指令中的路径类型相同，确定切割工具的加工路径的路径类型没有变化，也即是没有由曲线路径变为直线路径或者有也没有由直线路径变为曲线路径，此时，需要继续获取下一条加工指令，来确定路径类型是否有变化。如果下一条加工指令中的路径类型与当前加工指令中的路径类型不同，确定切割工具的加工路径的路径类型发生了变化，也即是由曲线路径变为直线路径或者由直线路径变为曲线路径，此时，确定切割工具即将到达拐点位置。

步骤S206，确定切割工具到达加工路径的拐点位置；执行步骤S208。

步骤S208，基于下一条加工指令中包含的切割工具的末端点的起始位置与切割工具的长度，确定切割工具的起始点的位置；将该起始点的位置确定为拐点位置。

在具体实现时，切割工具的末端点位置向圆心方向移动长度L，即可得到切割工具的起始点的位置，即拐点位置，其中L为切割工具的长度，也即是L表示切割工具的起始点到该切割工具的末端点的距离。

步骤S210，根据加工指令中包含的曲线路径对应的圆心的圆心坐标和切割工具的末端点的起始位置，确定切割工具的末端点与圆心的第一距离。

在具体实现时，将切割工具的末端点的起始位置对应的坐标，与圆心坐标的距离，确定为第一距离。例如，如图3(a)所示，计算第一距离的算式如下：

其中，R₁为第一距离，X₁和Y₁分别为切割工具的末端点的起始位置P₁的横坐标值和纵坐标值，X₀和Y₀分别为圆心O的圆心坐标的横坐标值和纵坐标值。

步骤S212，根据上述第一距离和切割工具的长度，确定切割工具的起始点与圆心的第二距离。

在具体实现时，可以将第一距离与切割工具的长度的差值或者加和值，确定为第二距离。具体地，当切割工具处于曲线路径的圆弧轨迹的外侧时，将第一距离与切割工具的长度的差值，确定为第二距离，如图3(a)所示，第一距离为R₁，第二距离为R₂。同样地，当切割工具处于曲线路径的圆弧轨迹的内侧时，将第一距离与切割工具的长度的加和值，确定为第二距离，如图3(b)所示，第一距离为R₁，第二距离为R₂。

步骤S214，将第一距离与第二距离的比值，确定为切割工具的末端点与切割工具的起始点的速度补偿关系。

在具体实现时，如图3(a)所示从切割工具从直线路径(相当于图3中的1段)变为曲线路径(相当于图3中的2段)的情况，当切割工具在1段直线路径上移动时，切割工具的起始点和末端点的移动速度相等，均为V₁；当切割工具运动至2段曲线路径时，若不对切割工具的移动速度进行补偿，经过拐点位置后切割工具的末端点的移动速度为V₁′＝ω*R₁，而切割工具的起始点的移动速度V₂′＝ω*R₂，其中，ω为切割工具在圆弧轨迹上运行的角速度，ω为定值。由此可知，V₁′不等于V₂′，且V₁′与V₂′存在一个关于工具长度影响的差值。所以，当经过拐点时，切割工具的末端点的移动速度V₁将突然增速或降速至V₁′，导致切割工具的末端的移动速度在拐点处无法平稳过渡，将严重影响切割工具的末端点的加工效果。不管切割工具所在位置在圆弧外侧还是内侧，还是从2段进入1段，都存在此问题。

基于上述描述可知，在图3(a)所示，经过拐点后，如果不对速度进行补偿，那么切割工具的末端点的移动速度V₁′与切割工具的起始点的移动速度为V₂′，由此可知，速度补偿关系为在具体实现时，速度补偿后，切割工具的起始点的补偿速度为切割工具的末端点的补偿速度为V₁。

步骤S216，将切割工具的末端点在拐点位置的补偿速度设置为该切割工具的末端点在拐点位置之前的移动速度。

当对切割工具的末端点的移动速度进行补偿后，在拐点位置前后，切割工具的末端点的移动速度保持不变。

步骤S218，基于速度补偿关系和切割工具的起始点在拐点位置之前的移动速度，确定切割工具的起始点在拐点位置的补偿速度。

当加工路径从直线路径变为曲线路径，将切割工具的起始点在拐点位置之前的移动速度与速度补偿关系的商，确定为切割工具的起始点在拐点位置的补偿速度；当所述加工路径从曲线路径变为直线路径，将切割工具的起始点在拐点位置之前的移动速度与速度补偿关系的乘积，确定为切割工具的起始点在拐点位置的补偿速度。

例如，当切割工具从直线路径运行至曲线路径时，如果在曲线路径上切割工具的末端点与切割工具的起始点的速度补偿关系为R₁/R₂，速度补偿前，在直线路径上切割工具的起始点和末端点的移动速度均为V₁；在进行速度补偿时，在拐点位置上，将切割工具的末端点的补偿速度设置为V₁，将切割工具的起始点的补偿速度设置为V，其中也即是切割工具的起始点的移动速度从V₁变为V。

在具体实现时，当切割工具从曲线路径运行至直线路径，如果在曲线路径上切割工具的末端点与切割工具的起始点的速度补偿关系为R₁/R₂；速度补偿前，在曲线路径上切割工具的起始点的移动速度为V₂，在切割工具的末端点的移动速度均为V₁；那么在进行速度补偿时，在拐点位置上，将切割工具的末端点的补偿速度设置为V₁，将切割工具的起始点的补偿速度设置为V，其中也即是切割工具的起始点的移动速度从V₂变为V，即是将切割工具的起始点的补偿速度设置为拐点位置前切割工具的末端点的移动速度V₁。

步骤S220，将切割工具的起始点的补偿速度发送给预设的伺服驱动系统，以使该伺服驱动系统控制确定切割工具在拐点位置和拐点位置之后的加工路径中，按照补偿速度进行移动。

在一些实施例中，无需改变切割工具的末端点在拐点位置的补偿速度，只要将切割工具的起始点在拐点位置的补偿速度发送给伺服驱动系统，切割工具的末端点在拐点位置的补偿速度就会自动补偿为末端点在拐点位置之前的移动速度。其中，发送给伺服驱动系统的手段可以为任意控制装置与电机驱动装置。另外，拐点位置的控制器底层会做速度平滑处理，所以拐点处的速度不会突变也不会影响产品的切割。

上述速度补偿方法，根据每段轨迹线段的特性、加工速度以及拐点速度变化等与加工工艺相关的参数来计算出各段的速度，实现了速度拐点处圆弧轨迹段的速度补偿，使得工具末端加工速度保持稳定一致，解决了现有技术存在工具末端速度在拐点处突变和不均匀的问题，使工具末端加工速度自动适应加工轨迹拐点变化，并获得拐点平稳的过渡，这一方法极大的加强了加工速度的稳定，提升了加工制造水平。

与上述方法实施例相对应地，本发明实施例还提供了一种速度补偿装置，如图4所示，该装置包括：

指令获取模块40，用于根据获取的加工指令，确定切割工具是否到达加工路径的拐点位置；其中，上述加工指令中包含有路径类型、上述切割工具的末端点的起始位置和上述切割工具的长度；

补偿关系确定模块41，用于如果该切割工具到达该拐点位置，基于该加工指令中包含的该起始位置和该切割工具的长度，确定该切割工具的末端点与该切割工具的起始点的速度补偿关系；

第一补偿关系确定模块42，用于将该切割工具的末端点在该拐点位置的补偿速度设置为该末端点在该拐点位置之前的移动速度；

第二补偿关系确定模块43，用于基于该速度补偿关系和该起始点在该拐点位置之前的移动速度，确定该切割工具的起始点在该拐点位置的补偿速度，以使该切割工具在该拐点位置和该拐点位置之后的加工路径中，按照该补偿速度进行移动。

上述速度补偿装置，首先根据加工指令，确定切割工具是否到达加工路径的拐点位置；如果切割工具到达拐点位置，基于加工指令中包含的起始位置和切割工具的长度，确定切割工具的末端点与切割工具的起始点的速度补偿关系；然后将切割工具的末端点在拐点位置的补偿速度设置为末端点在拐点位置之前的移动速度；进而基于速度补偿关系和起始点在拐点位置之前的移动速度，确定切割工具的起始点在拐点位置的补偿速度，以使切割工具在拐点位置和拐点位置之后的加工路径中，按照补偿速度进行移动。该方式中，在切割工具到达拐点位置时，将该切割工具的末端点的补偿速度设置为该末端点在拐点位置之前的移动速度，从而保证了切割工具的末端点在拐点位置前后的移动速度一致，避免了切割工具的末端点的移动速度陡升或急降的突变的问题，使得拐点能够平稳的过渡，加强了加工速度的稳定，提升了加工制造水平；同时，该方式操作简单方便、实用性强。

在具体实现时，上述加工路径上设置有多个指定轨迹点，每个指定轨迹点处均设置有加工指令；上述指令获取模块40，用于：根据获取的加工指令，确定切割工具是否到达加工路径的拐点位置的步骤，包括：根据切割工具当前的移动位置，获取当前加工指令，以及当前加工指令的下一条加工指令；判断下一条加工指令中的路径类型与当前加工指令中的路径类型是否相同；如果不相同，确定切割工具到达加工路径的拐点位置；如果相同，继续执行根据切割工具当前的移动位置，获取当前加工指令，以及当前加工指令的下一条加工指令的步骤。路径类型包括直线路径或者曲线路径。

具体地，上述装置还包括位置确定模块，用于：在确定切割工具到达加工路径的拐点位置之后，基于下一条加工指令中包含的切割工具的末端点的起始位置与切割工具长度，确定切割工具的起始点的位置；将起始点的位置确定为拐点位置。

在具体实现时，上述加工指令中还包含有加工路径中曲线路径对应的圆心的圆心坐标；上述补偿关系确定模块41，用于：根据圆心坐标和切割工具的末端点的起始位置，确定末端点与圆心的第一距离；

根据第一距离和该切割工具的长度，确定该切割工具的起始点与该圆心的第二距离；

将第一距离与第二距离的比值，确定为该切割工具的末端点与该切割工具的起始点的速度补偿关系。

上述补偿关系确定模块41，还用于：

将该切割工具的末端点的起始位置对应的坐标，与圆心坐标的距离，确定为该第一距离；

该根据该第一距离和该切割工具的长度，确定切割工具的起始点与该圆心的第二距离的步骤，包括：

将第一距离与切割工具的长度的差值或者加和值，确定为该第二距离。

进一步地，上述第二补偿关系确定模块43，用于：基于该速度补偿关系和起始点在拐点位置之前的移动速度，确定切割工具的起始点在拐点位置的补偿速度，以使该切割工具在拐点位置和拐点位置之后的加工路径中，按照该补偿速度进行移动。

本发明实施例所提供的速度补偿装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

本发明实施例提供了一种电子设备，如图5所示，该设备包括存储器51、处理器52，存储器51中存储有可在处理器52上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述速度补偿方法提供的步骤。

如图5所示，该设备还包括：总线53和通信接口54，处理器52、通信接口54和存储器51通过总线53连接；处理器52用于执行存储器51中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器51可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口54(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线53可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器51用于存储程序，处理器52在接收到执行指令后，执行程序，前述本发明任一实施例揭示的速度补偿装置所执行的方法可以应用于处理器52中，或者由处理器52实现。处理器52可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器52中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器52可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器51，处理器52读取存储器51中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

进一步地，本发明实施例还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质存储有机器可执行指令，该机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处理器实现上述的速度补偿方法。

需要说明的是，在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露系统和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上上述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应上述以权利要求的保护范围为准。