一种基于最小二乘法的离散点螺旋线式拟合算法

中国机械工程

一种基于最小二乘法的离散点螺旋线式拟合算法

尤中桐1;王太勇1;刘清建2;辛全琦1

1.天津大学机械工程学院，天津，300350
2.天津职业大学机械工程与自动化学院，天津，300410

出版日期:2018-10-25 发布日期:2018-10-19
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（51605328）
National Natural Science Foundation of China （No. 51605328）

A Fitting Algorithm Based on Least Square Method and Spiral for Discrete Points

YOU Zhongtong1;WANG Taiyong1;LIU Qingjian2;XIN Quanqi1

1.School of Mechanical Engineering，Tianjin University，Tianjin，300350
2.School of Mechanical Engineering and Automation，Tianjin Vocational Institute，Tianjin，300410

Online:2018-10-25 Published:2018-10-19
Supported by:
National Natural Science Foundation of China （No. 51605328）

摘要/Abstract

摘要： 针对数控加工中，小线段刀路轨迹数据量较大的问题，提出了一种利用阿基米德螺线拟合小线段轨迹（离散点）的算法，分析了阿基米德螺线参数与切矢、径矢夹角的关系，给出了拟合误差的计算方法。基于最小二乘原理，通过前寻、回溯离散点集，在满足精度要求的前提下，用较少段螺旋线拟合该离散点集。仿真结果表明，阿基米德螺线拟合离散点具有数据量小、拟合精度较高的优势。

关键词: 最小二乘法, 阿基米德螺线, 离散点拟合, 数控加工

Abstract: In order to solve the problems of large amount of small line segments tool path data in NC machining processes，a fitting algorithm was proposed based on Archimedes spiral for small line segments or discrete points.The relationship between parameters of Archimedes spiral and angles between tangent vector and radius vector were analyzed，and a calculation method of fitting errors was given.Based on the principles of least square，through forward and backward searching the discrete points to fit them with small numbers of Archimedes spirals under the premise of meeting the precision requirements.Simulation results show the advantages of Archimedes spiral fitting discrete points whose data amount is small while fitting precision is high.

Key words: least-square-method, Archimedes spiral, discrete point fitting, numerical control（NC） machining

中图分类号:

TH164

尤中桐1;王太勇1;刘清建2;辛全琦1. 一种基于最小二乘法的离散点螺旋线式拟合算法[J]. 中国机械工程.

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