第01章
插补基础概念
什么是插补？直线插补与圆弧插补的定义、应用场景及数学原理。
概念数学
第02章
坐标系与运动规划
工件坐标系、机床坐标系、绝对坐标与增量坐标、速度规划与加减速控制。
坐标系速度规划
第03章
直线插补算法
DDA直线插补原理、逐点比较法、数字积分法，Python代码实现。
算法Python
第04章
圆弧插补算法
逐点比较法圆弧插补、DDA圆弧插补、角度增量法，Python代码实现。
算法Python
第05章
混合编程框架
如何将直线与圆弧插补指令混合编排，构建一个完整的运动控制程序。
框架混合
第06章
插补精度与误差分析
理论误差、累积误差、补偿策略，以及项目中遇到的精度问题。
精度误差
第07章
速度前瞻与轨迹平滑
S型加减速、梯形加减速、小线段拟合，提升运动平滑性。
速度平滑
第08章
实时性与多线程
Python多线程实现插补计算与指令输出，避免运动卡顿。
多线程实时
第09章
硬件接口与通信
通过串口/以太网将插补数据发送给运动控制卡或PLC。
通信硬件
第10章
综合案例：雕刻机G代码解析器
读取G01/G02/G03指令，混合插补并模拟运动轨迹。
G代码雕刻
第11章
综合案例：3D打印路径规划
将STL模型切片后的轮廓进行直线与圆弧插补。
3D打印切片
第12章
综合案例：机器人关节空间插补
将笛卡尔空间的直线/圆弧映射到关节角度。
机器人关节
第13章
综合案例：CNC铣削圆角过渡
在直线路径间自动插入圆弧过渡，减少冲击。
CNC圆角
第14章
综合案例：激光切割飞行光路
高速直线与圆弧切换时的光斑补偿。
激光补偿
第15章
综合案例：焊接机器人摆焊
在直线焊缝上叠加圆弧摆动轨迹。
焊接摆动
第16章
综合案例：PCB钻孔路径优化
用圆弧插补替代直线拐弯，缩短路径。
PCB优化
第17章
综合案例：五轴联动刀轴插补
在直线/圆弧运动中加入刀轴矢量插补。
五轴刀轴
第18章
综合案例：视觉引导抓取
根据视觉识别的圆弧/直线路径生成插补指令。
视觉抓取
第19章
综合案例：多轴同步电子凸轮
用插补原理实现多轴同步运动。
电子凸轮同步
第20章
综合案例：示教再现编程
手动示教关键点，自动生成直线/圆弧插补程序。
示教再现
第21章
综合案例：Delta机器人拾放
在拾取与放置点之间规划直线与圆弧混合路径。
Delta拾放
第22章
综合案例：水刀切割补偿
考虑水线滞后效应的直线/圆弧路径修正。
水刀补偿
第23章
综合案例：磨抛恒力控制
在插补路径上叠加力控算法，保持接触力恒定。
力控磨抛
第24章
综合案例：AGV路径跟踪
用直线与圆弧插补生成平滑导航路径。
AGV导航
第25章
综合案例：绕线机路径规划
在骨架边缘进行直线与圆弧的连续绕线。
绕线路径
第26章
综合案例：点胶机路径优化
在拐角处自动插入圆弧，避免胶水堆积。
点胶优化
第27章
综合案例：木工雕刻深浅控制
在直线/圆弧插补中动态调整Z轴深度。
木工Z轴
第28章
综合案例：等离子切割拐角处理
在高速直线与圆弧切换时自动减速。
等离子减速
第29章
综合案例：协作机器人拖动示教
记录拖动轨迹，拟合为直线/圆弧段。
拖动示教拟合
第30章
综合案例：数字孪生与仿真
在虚拟环境中验证混合插补程序，输出运动轨迹动画。
数字孪生仿真