01
课程导论
什么是三轴空间插补？为什么需要插补？课程目标与学习路径。
入门概览
02
数学基础回顾
向量、矩阵、坐标系变换（平移与旋转）。
数学基础
03
运动学基础
位置、速度、加速度，以及S型速度曲线简介。
运动学速度
04
直线插补原理
空间两点间的直线路径规划，参数方程与步长计算。
直线原理
05
直线插补实战
Python实现空间直线插补，输出离散点序列。
Python实战
06
圆弧插补原理
二维圆弧插补的数学推导，圆心角与半径计算。
圆弧推导
07
圆弧插补实战
Python实现XY平面圆弧插补，输出离散点序列。
PythonXY平面
08
空间圆弧插补
三维空间任意平面上的圆弧插补算法。
3D算法
09
空间圆弧插补实战
Python实现三维空间圆弧插补。
Python3D
10
样条插补基础
三次样条插补原理，参数化与连续性条件。
样条数学
11
样条插补实战
Python实现三次样条插补，生成平滑轨迹。
Python平滑
12
速度规划
梯形速度曲线与S型速度曲线的数学建模。
速度S型
13
速度规划实战
Python实现S型速度曲线生成器。
Python生成器
14
前瞻控制
小线段前瞻算法，解决速度衔接问题。
前瞻优化
15
前瞻控制实战
Python实现前瞻速度规划。
Python速度
16
插补精度分析
弓高误差、步长误差与弦高误差。
精度误差
17
精度优化实战
自适应步长插补算法实现。
自适应优化
18
坐标系变换
齐次坐标与变换矩阵，实现工件坐标系与机床坐标系转换。
矩阵坐标系
19
坐标系变换实战
Python实现坐标变换与逆变换。
Python变换
20
多轴联动
三轴联动控制逻辑，插补周期与同步机制。
联动同步
21
多轴联动实战
Python模拟三轴联动插补过程。
Python模拟
22
插补器架构
插补器软件架构设计，模块划分与接口定义。
架构设计
23
插补器架构实战
Python实现一个简单的插补器框架。
Python框架
24
实时性考虑
插补算法的实时性要求与优化策略。
实时优化
25
实时性优化实战
使用NumPy加速插补计算。
NumPy加速
26
G代码解析
G0/G1/G2/G3指令解析，提取插补参数。
G代码解析
27
G代码解析实战
Python实现G代码解析器。
Python解析器
28
综合项目一
实现一个完整的直线与圆弧插补器。
项目综合
29
综合项目二
实现带速度规划的样条插补器。
项目样条
30
课程总结与展望
常见问题、调试技巧与进阶方向。
总结进阶