一种基于双码联控的缠绕机工艺优化方法及缠绕机

摘要

本发明属于数控加工工艺优化领域，并具体公开了一种基于双码联控的缠绕机工艺优化方法及缠绕机，其包括如下步骤：S1、获取第一加工代码和缠绕机结构参数，进而进行速度估算；S2、识别估算速度中的速度波动区间，并对该速度波动区间进行平滑处理，得到加工进给速度，根据该加工进给速度得到第二加工代码；S3、通过第一加工代码与第二加工代码共同控制缠绕机对零件的加工，完成缠绕机工艺优化。本发明基于双码联控，直接从速度层面使缠绕加工光顺，避免了速度波动和机床震动，提高缠绕机加工质量和机床寿命。

权利要求

1.一种基于双码联控的缠绕机工艺优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、获取第一加工代码和缠绕机结构参数，进而进行速度估算；

S2、识别估算速度中的速度波动区间，并对该速度波动区间进行平滑处理，得到加工进给速度，根据该加工进给速度得到第二加工代码；

具体的，识别估算速度中的速度波动区间，包括如下步骤：

以预设的移动间距滑动搜索区间窗口，对估算速度的整个区间进行搜索，得到估算速度区间中多组对应的极大值和极小值，进而得到估算速度中各匀速区间之间的速度波动区间；

对估算速度区间进行搜索，具体包括如下步骤：

(1)滑动搜索区间窗口，若当前区间为匀速区间，则不做记录，搜索区间窗口右移继续搜索；若当前区间不为匀速区间，即第一次遇到变速点，局部最大值指针和局部最小值指针分别指向当前搜索区间窗口的第一个最大值和最小值；

(2)继续滑动搜索区间窗口，按下述方法寻找极大值和极小值；

在寻找极大值时，对比当前和上个区间中的速度最大值，若当前区间中速度最大值不小于上一区间中速度最大值时，则局部最大值指针指向当前区间的最大值，并继续进行极大值搜索；若当前区间中速度最大值小于上一区间中速度最大值时，则以上一区间的最大值为极大值，并清空局部最大值指针，接着寻找与极大值对应的极小值；

在寻找极小值时，对比当前和上个区间中的速度最小值，若当前区间中速度最小值不大于上一区间中速度最小值时，则局部最大值指针指向当前区间的最小值，并继续进行极小值搜索；若当前区间中速度最小值大于上一区间中速度最小值时，则以上一区间的最小值为极小值，并清空局部最小值指针，接着寻找与极小值对应的极大值；

(3)重复步骤(2)，直至当前区间再次为匀速区间，完成一次区间查找；

(4)重复步骤(1)～(3)，直至完成对整个估算速度区间的搜索，得到多组对应的极大值和极小值，每组极大值和极小值之间即为一个速度波动区间；

对速度波动区间进行平滑处理，包括如下步骤：

对估算速度中的速度波动区间进行平滑处理，对比平滑处理后的速度和估算速度，若平滑处理后的速度存在某处大于估算速度，则进一步查找速度波动区间周围最小的不会超速的规划区间，对该规划区间进行平滑处理，完成平滑处理；若平滑处理后的速度不大于估算速度，则直接完成平滑处理；

S3、通过第一加工代码与第二加工代码共同控制缠绕机对零件的加工，完成缠绕机工艺优化。

2.如权利要求1所述的基于双码联控的缠绕机工艺优化方法，其特征在于，进行速度估算时，先计算几何约束估算速度、物理约束估算速度，然后以几何约束估算速度、物理约束估算速度以及第一加工代码中进给速度中的最小值作为估算速度。

3.如权利要求2所述的基于双码联控的缠绕机工艺优化方法，其特征在于，计算几何约束估算速度，包括如下步骤：统一主动轴和各跟随轴的行程单位，然后将主动轴分别与每个跟随轴在二维空间做圆弧拟合，进而得到主动轴和各跟随轴的合成速度，并计算合成速度在主动轴上的分量，取合成速度在主动轴上分量的最小值作为几何约束估算速度。

4.如权利要求2所述的基于双码联控的缠绕机工艺优化方法，其特征在于，计算物理约束估算速度，包括如下步骤：(1)速度校验：根据各跟随轴的进给极限速度，计算各跟随轴对应的合成进给极限速度，将最低合成进给极限速度在主动轴上分量作为初始主动轴速度约束极限；

(2)加速度校验：根据初始主动轴速度约束极限反算各跟随轴的运动速度，根据第一加工代码计算各跟随轴运动速度增量，进而得到各跟随轴加速度；结合各跟随轴运动速度、加速度以及加速度极限，得到各跟随轴进给速度，进而得到多个主动轴速度约束，以主动轴速度约束中的最小值作为物理约束估算速度。

5.如权利要求1所述的基于双码联控的缠绕机工艺优化方法，其特征在于，通过二分查找法查找速度波动区间周围最小的不会超速的规划区间。

6.如权利要求1或5所述的基于双码联控的缠绕机工艺优化方法，其特征在于，采用S型加减速曲线规划对速度波动区间进行平滑处理。

7.一种缠绕机，其特征在于，包括处理器和双码联控工艺优化模块，所述双码联控工艺优化模块在被所述处理器调用时，执行如权利要求1‑6任意一项所述的基于双码联控的缠绕机工艺优化方法。

说明书

一种基于双码联控的缠绕机工艺优化方法及缠绕机

技术领域

[0001] 本发明属于数控加工工艺优化领域，更具体地，涉及一种基于双码联控的缠绕机工艺优化方法及缠绕机。

背景技术

[0002] 传统数控缠绕加工过程中，G代码将直接影响数控系统的速度规划，而质量不佳的G代码往往会造成加工过程中的速度波动，导致加工效率、轮廓精度、振动和表面质量等方面受到不良影响，从而生产出大量不合格产品，浪费资源，加工过程的剧烈振动甚至还会对机床本体造成一定程度的破坏。

[0003] 数控加工是一个较为复杂的过程，包含了前期的工艺方案和加工代码的确定以及后期的工艺参数优化等工作，后期的工艺优化又会对前期的工艺方案和加工代码做出调整。因此，数控加工的工艺参数优化是极为重要的一部分工作。近年来，学术界对于工艺优化方面的研究取得了很多成果，但是其中的大部分研究是针对光顺加工路径的生成方法进行的，该针对光顺加工路径的生成方法只能对加工轨迹进行光顺，从而提高机床各轴加工速度的连续性，但是无法改善各轴的速度波动。

[0004] 而少量直接从加工速度的角度研究的优化方法也存在很多不足，如专利CN110568761A公开了一种基于模糊控制的进给速度在线优化方法，其通过制作恒功率模糊控制器，应用模糊控制算法实现切削过程的恒功率控制。如专利CN106094737A公开了一种指定加工误差条件下的数控加工速度优化控制方法，根据形线判断是否进行粗插补分析，然后进行折线加工速度优化控制。但是这两种方法均无法找到速度波动的区间并针对性地进行优化，应用对象也均为切削加工，而缠绕加工与切削加工不同，缠绕加工是对某个单轴进行速度规划，而非对合成轴速度进行规划，并且缠绕加工速度一般较金属切削更高，速度波动对加工质量的影响更大，因此，前述方法难以使用到数控缠绕加工中来，对于数控缠绕加工速度波动的研究显得极为迫切。

[0005] 理论上来说，数控系统需要在满足机床性能约束的条件下对进给速度曲线进行优化，从而尽可能减少加工时间，同时获得平滑的进给运动。但在实际加工过程中，进给速度波动总是不可避免，因此完全平滑的进给运动是不存在的。引起进给速度波动的原因主要是插补算法的局限性，传统的数控系统只提供直线和圆弧插补，对于直线、圆弧等简单曲线来说，直线和圆弧插补可以拟合的很好，能够满足加工需求；但是对于非直线和圆弧的复杂曲线来说，如果采用直线或者圆弧去逼近，所得结果为理论加工路径的近似值，导致理论进给速度与实际进给速度不完全一致，从而产生进给速度波动。进给速度波动会给加工带来许多困难和危害，如产生较大加速度和跃度导致刀具抖动，使得加工路径不平滑，降低工件的加工质量等级。因此，亟需一种能解决上述问题的数控缠绕加工的工艺优化方法。

发明内容

[0006] 针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于双码联控的缠绕机工艺优化方法及缠绕机，其目的在于，直接从加工速度的角度对缠绕机工艺进行优化，减小缠绕机加工过程中的进给速度波动，提高加工质量。

[0007] 为实现上述目的，按照本发明的一方面，提出了一种基于双码联控的缠绕机工艺优化方法，包括如下步骤：

[0008] S1、获取第一加工代码和缠绕机结构参数，进而进行速度估算；

[0009] S2、识别估算速度中的速度波动区间，并对该速度波动区间进行平滑处理，得到加工进给速度，根据该加工进给速度得到第二加工代码；

[0010] S3、通过第一加工代码与第二加工代码共同控制缠绕机对零件的加工，完成缠绕机工艺优化。

[0011] 作为进一步优选的，进行速度估算时，先计算几何约束估算速度、物理约束估算速度，然后以几何约束估算速度、物理约束估算速度以及第一加工代码中进给速度中的最小值作为估算速度。

[0012] 作为进一步优选的，计算几何约束估算速度，包括如下步骤：

[0013] 统一主动轴和各跟随轴的行程单位，然后将主动轴分别与每个跟随轴在二维空间做圆弧拟合，进而得到主动轴和各跟随轴的合成速度，并计算合成速度在主动轴上的分量，取合成速度在主动轴上分量的最小值作为几何约束估算速度。

[0014] 作为进一步优选的，计算物理约束估算速度，包括如下步骤：

[0015] (1)速度校验：根据各跟随轴的进给极限速度，计算各跟随轴对应的合成进给极限速度，将最低合成进给极限速度在主动轴上分量作为初始主动轴速度约束极限；

[0016] (2)加速度校验：根据初始主动轴速度约束极限反算各跟随轴的运动速度，根据第一加工代码计算各跟随轴运动速度增量，进而得到各跟随轴加速度；结合各跟随轴运动速度、加速度以及加速度极限，得到各跟随轴进给速度，进而得到多个主动轴速度约束，以主动轴速度约束中的最小值作为物理约束估算速度。

[0017] 作为进一步优选的，识别估算速度中的速度波动区间，包括如下步骤：

[0018] 以预设的移动间距滑动搜索区间窗口，对估算速度的整个区间进行搜索，得到估算速度区间中多组对应的极大值和极小值，进而得到估算速度中各匀速区间之间的速度波动区间。

[0019] 作为进一步优选的，对估算速度区间进行搜索，具体包括如下步骤：

[0020] (1)滑动搜索区间窗口，若当前区间为匀速区间，则不做记录，搜索区间窗口右移继续搜索；若当前区间不为匀速区间，即第一次遇到变速点，局部最大值指针和局部最小值指针分别指向当前搜索区间窗口的第一个最大值和最小值；

[0021] (2)继续滑动搜索区间窗口，按下述方法寻找极大值和极小值；

[0022] 在寻找极大值时，对比当前和上个区间中的速度最大值，若当前区间中速度最大值不小于上一区间中速度最大值时，则局部最大值指针指向当前区间的最大值，并继续进行极大值搜索；若当前区间中速度最大值小于上一区间中速度最大值时，则以上一区间的最大值为极大值，并清空局部最大值指针，接着寻找与极大值对应的极小值；

[0023] 在寻找极小值时，对比当前和上个区间中的速度最小值，若当前区间中速度最小值不大于上一区间中速度最小值时，则局部最大值指针指向当前区间的最小值，并继续进行极小值搜索；若当前区间中速度最小值大于上一区间中速度最小值时，则以上一区间的最小值为极小值，并清空局部最小值指针，接着寻找与极小值对应的极大值；

[0024] (3)重复步骤(2)，直至当前区间再次为匀速区间，完成一次区间查找；

[0025] (4)重复步骤(1)～(3)，直至完成对整个估算速度区间的搜索，得到多组对应的极大值和极小值，每组极大值和极小值之间即为一个速度波动区间。

[0026] 作为进一步优选的，对速度波动区间进行平滑处理，包括如下步骤：

[0027] 对估算速度中的速度波动区间进行平滑处理，对比平滑处理后的速度和估算速度，若平滑处理后的速度存在某处大于估算速度，则进一步查找速度波动区间周围最小的不会超速的规划区间，对该规划区间进行平滑处理，完成平滑处理；若平滑处理后的速度不大于估算速度，则直接完成平滑处理。

[0028] 作为进一步优选的，通过二分查找法查找速度波动区间周围最小的不会超速的规划区间。

[0029] 作为进一步优选的，采用S型加减速曲线规划对速度波动区间进行平滑处理。

[0030] 按照本发明的另一方面，提供了一种缠绕机，包括处理器和双码联控工艺优化模块，所述双码联控工艺优化模块在被所述处理器调用时，执行上述基于双码联控的缠绕机工艺优化方法。

[0031] 总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

[0032] 1.本发明从加工速度的角度对缠绕机工艺进行优化，具体的，先识别估算速度中的各个速度波动区间，再分别对各个速度波动区间进行平滑处理，直接从速度层面使缠绕加工光顺，并采用第二加工代码直接对工艺参数进行优化，避免了速度波动，以及速度波动使加速度过大，进而导致的机床震动，提高缠绕机加工质量和机床寿命。

[0033] 2.本发明采用了双码联控，在数控系统中将原始G代码和根据加工进给速度得到第二加工代码合并用于加工，可以在不修改原始G代码的情况下，对缠绕机工艺进行优化，以较低成本实现工艺优化，同时便于实际的推广和应用。

[0034] 3.由于缠绕机的加工可分为旋转轴(即用于速度规划的主动轴)和其他移动轴(即跟随主动轴运动的跟随轴)，本发明针对缠绕机的特点，给出具体的速度估算方法，同时满足几何空间、物理极限和预设极限速度的要求；并在平滑处理后，根据估算速度对速度规划区间进行校验和调整，保证了光顺后的速度不超速。

[0035] 4.本发明给出了一种识别速度波动区间的方法，该方法效率高，识别出来的区间准确，并且能够保证速度优化后不超速，且可以尽可能地减少对加工效率的影响。

附图说明

[0036] 图1为本发明实施例基于双码联控的缠绕机工艺优化方法流程图；

[0037] 图2为本发明实施例估算速度规划轴几何约束原理图；

[0038] 图3为本发明实施例估算物理约束原理图；

[0039] 图4为本发明实施例进行波动区间识别时第一步情况下的速度波形图和搜索队列区间；

[0040] 图5是图4中图形在代码实现中的数据结构图；

[0041] 图6为本发明实施例进行波动区间识别时第二步情况下的速度波形图和搜索队列区间；

[0042] 图7是图6中图形在代码实现中的数据结构图；

[0043] 图8为本发明实施例进行波动区间识别时第三步情况下的速度波形图和搜索队列区间；

[0044] 图9为本发明实施例进行波动区间识别时第四步情况下的速度波形图和搜索队列区间；

[0045] 图10是图9中图形在代码实现中的数据结构图；

[0046] 图11为本发明实施例进行波动区间识别时第五步情况下的速度波形图和搜索队列区间；

[0047] 图12为本发明实施例进行波动区间识别时第六步情况下的速度波形图和搜索队列区间；

[0048] 图13是图12中图形在代码实现中的数据结构图；

[0049] 图14为本发明实施例进行波动区间识别时第七步情况下的速度波形图和搜索队列区间；

[0050] 图15是图14中图形在代码实现中的数据结构图。

具体实施方式

[0051] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

[0052] 本发明实施例提供的一种基于双码联控的缠绕机工艺优化方法，如图1所示，包括如下步骤：

[0053] S1、获取第一加工代码G代码和缠绕机结构参数；

[0054] 具体获取G代码点位和行号信息，读取缠绕机床各轴最大进给极限速度和最大加速度极限。

[0055] S2、进行速度估算，具体包括如下步骤：

[0056] (1)计算几何约束估算速度：

[0057] 统一主动轴和各跟随轴的行程单位，然后将主动轴分别与每个跟随轴在二维空间做圆弧拟合，进而得到主动轴和各跟随轴的合成速度，并计算合成速度在主动轴上的分量，取合成速度在主动轴上分量的最小值作为几何约束估算速度。具体的：

[0058] ①进行单位统一，将直线轴与旋转轴统一单位，比如拟合C轴与Z轴，则将C轴行程单位从度转换为mm。

[0059] ②将主动轴与每一个跟随轴在二维空间做圆弧拟合，其中主动轴指的是用于速度规划的轴，跟随轴指的是根据主动轴的速度来规划速度的轴，即跟随主动轴运动的轴；以旋转轴C轴作为主动轴，其它轴为跟随轴。

[0060] 以C轴与Z轴为例，C轴与Z轴的合成速度 其中，Rcz为C轴与Z轴在二维空间做圆弧拟合后得到的圆弧的半径，a为向心加速度极限；接着将合成速度分解至C轴，即C轴与Z轴的合成速度在C轴上的分量 其中len为弧长增量，Δ
C为C轴行程的增量。

[0061] ③对所有跟随轴做上述计算，即得满足各跟随轴几何约束的进给速度，如图2所示，取所有进给速度的最小值endv＝min{Vcz_c,Vcx_c,Vcy_c...}，即得几何约束估算速度。

[0062] (2)计算物理约束估算速度，包括如下步骤：

[0063] ①速度校验：根据各跟随轴的进给极限速度，计算各跟随轴对应的合成进给极限速度，将最低合成进给极限速度在主动轴上分量作为初始主动轴速度约束极限；具体的：

[0064] 根据每个G代码的进给方向估算物理约束的速度极限：一个G代码数据的增量inc为{ΔX,ΔY,ΔZ...}，假定按照inc方向进给，在各轴按照其速度极限进给的情况下，可估算出各轴对应的最大合成进给速度。以x轴为例，根据x轴进给极限速度max VX得到合成进给极限速度 其中θ为X轴进给方向与合成轴进给方向间的夹角，ΔX为X轴一个G代码段的进给增量；故已知各轴进给极限速度为{maxVX，maxVY，maxVZ，maxVA，maxVB，maxVC}，可计算出各轴对应的合成进给极限：{fdmaxX,fdmaxY,fdmaxZ,fdmaxA,fdmaxB,fdmaxC}。将最低的合成进给速度分解至C轴，即可得到C轴速度约束极限Vp1。

[0065] ②加速度校验：根据初始主动轴速度约束极限反算各跟随轴的运动速度，根据第一加工代码计算各跟随轴运动速度增量，进而得到各跟随轴加速度；结合各跟随轴运动速度、加速度以及加速度极限，得到各跟随轴进给速度，进而得到多个主动轴速度约束，以主动轴速度约束中的最小值作为物理约束估算速度。具体的：

[0066] 根据速度规划轴的速度约束极限Vp1及运动方向inc反算出其他跟随轴的运动速度{Vx,Vy…}，如下式：

[0067]

[0068]

[0069] 进而根据运动速度，由多个G代码点计算得跟随轴的运动速度增量{ΔVx,ΔVy…}，进而得到跟随轴加速度{ax,ay,…}，如下式：

[0070] ax＝ΔVx/Δt

[0071] ay＝ΔVy/Δt

[0072] 其中，Δt为插补周期，其根据G代码编程速度F值设定；

[0073] 根据各轴加速度极限{max ax,max ay,…}对各跟随轴加速度限制，如图3所示，根据限速后的加速度计算各跟随轴运动速度，以z轴为例，z轴运动速度Vz′通过下式计算得到：

[0074]

[0075] ΔVz'＝max az×Δt

[0076]

[0077] 然后根据跟随轴运动速度计算速度规划轴运动速度极限Vp′，则物理约束为各轴算出来的最小的Vp′。

[0078] (3)以几何约束估算速度、物理约束估算速度以及G代码编程速度F值中的最小值作为估算速度。

[0079] S3、识别估算速度中的速度波动区间：本发明基于滑动窗口对速度波动区间进行识别；具体将滑动窗口命名为搜索区间窗口，需要作为第二类速度规划区间边界的点称为第二类速度规划区间节点，本方法中提到的局部最大值最小值指的是搜索区间窗口中数据的最大值和最小值，局部最大值指针和局部最小值指针指的是代码实现中指向上述局部最大值最小值数据的指针，极大值指针和极小值指针指的是代码实现中指向极大值和极小值数据的指针。有以下一些情况：

[0080] ①搜索区间窗口为匀速区间

[0081] 找到搜索区间窗口的最大值和最小值后，若判断区间为匀速区间，则不做任何记录，队列右移；

[0082] ②搜索区间窗口第一次遇到变速点

[0083] 找到搜索区间窗口的局部最大值最小值，判断区间不是匀速区间，局部最大值指针和局部最小值指针指向当前搜索区间窗口的第一个最大值和最小值，若上一次区间为匀速区间，则本次是第一次遇到变速点，故新建第二类速度规划区间指针指向本次队列区间最右的局部最大值的前一点；

[0084] ③搜索区间窗口更新极大值点

[0085] 找到搜索队列区间的局部最大值最小值，判断区间不是匀速区间，若本次区间的最大值不大于等于上次的局部最大值，则可以确认上次的局部最大值为极大值点并更新之，新建极大值指针指向上次的最大值，新建第二类速度规划区间节点指针指向该极大值前一点，清空局部最大值指针，局部最小值指针指向当前队列区间的最小值，下一个需要搜索的极值改为极小值；

[0086] ④搜索区间窗口更新极小值点

[0087] 若当前需要搜索的极值点为极小值，找到搜索队列区间的局部最大值最小值，判断区间不是匀速区间，本次区间的最小值不小于等于上次的局部最小值，故新建极小值指针指向上次的局部最小值，清空局部最小值指针，局部最大值指针指向当前队列区间的最大值，下一个需要搜索的极值改为极大值；

[0088] ⑤搜索区间窗口结束一次区间查找

[0089] 找到搜索队列区间的局部最大值最小值，判断区间是匀速区间，而上次不是，故本次可以结束一次区间查找，新建极大值指针指向本次的局部最大值，并新建第二类速度规划区间节点指针指向最新的极值点的下一点。至此，一次第二类速度规划区间查找完成。

[0090] 重复上述过程，直至完成对整个估算速度区间的搜索，得到多组的极大值和极小值，每组极大值和极小值之间即为一个速度波动区间。

[0091] S4、对该速度波动区间进行平滑处理：借助华中数控系统的第二类速度规划功能，即用户指定一段第二类速度规划区间与区间边界的速度，进而通过S型加减速速度规划，让该区间按照用户指定的速度进行平滑的S型加减速。本发明中以各速度波动区间作为指定的第二类速度规划区间，并对第二类速度规划区间是否会超速进行校验和调整，以保证第二类速度规划不超速，具体包括如下步骤：

[0092] (1)对第二类速度规划区间进行平滑处理，对比平滑处理后的速度和估算速度曲线，若平滑处理后的速度曲线存在某处大于估算速度曲线(即超速)，则转入步骤(2)；若平滑处理后的速度不大于估算速度，则当前第二类速度规划区间即为最终第二类速度规划区间，并转入步骤(3)。

[0093] (2)使用二分查找找到最小的不会使人为规划的速度超速的区间，具体方法如下：以移动第二类速度规划左节点为例，记其为N2，其相邻的第二类速度规划节点为N1；

[0094] ①计算新节点Nm＝(N1+N2)/2，新节点Nm向下取整，然后使用Nm代替N2更新第二类速度规划区间节点，对新区间进行平滑处理，若依然超速，则进行②，否则进行③；

[0095] ②使N2＝Nm‑1，然后重复①，直至N1＝N2，得到新的第二类速度规划节点N2，进而确定最终第二类速度规划区间；

[0096] ③使N1＝Nm，然后重复①，直至N1＝N2，得到新的第二类速度规划节点N2，进而确定最终第二类速度规划区间。

[0097] (3)对最终第二类速度规划区间进行平滑处理，对评估速度中的所有第二类速度规划区间平滑处理后，得到加工进给速度。

[0098] S5、根据加工进给速度输出第二加工代码，第二加工代码指除G代码外，其它与G代码共同指导加工的代码，本发明中使用的第二加工代码是华中数控系统的i代码，利用双码联控改善加工缺陷，完成缠绕机工艺优化。

[0099] 为使本发明步骤S3中识别估算速度中的速度波动区间的过程更加清楚，以一种典型的降速升速区间为例，代码实现中以链表的数据结构链接估算出来的速度数据，具体步骤如下：

[0100] 第一步，如图4和图5所示，搜索队列区间的局部最大值最小值，判断区间为匀速区间，队列右移；

[0101] 第二步，如图6和图7所示，搜索队列区间的局部最大值最小值，判断区间不是匀速区间，局部最大值指针和局部最小值指针指向当前队列的最大值和最小值，而上一次区间为匀速区间，故新建第二类速度规划区间指针指向本次队列区间最右的局部最大值的前一点；

[0102] 第三步，如图8所示，当前需要搜索的极值点为不确定，搜索队列区间的局部最大值最小值，判断区间不是匀速区间，本次区间的最大值大于等于上次的局部最大值，本次区间的最小值小于等于上次的局部最小值，故局部最大值指针和局部最小值指针指向当前队列区间的最大值和最小值；

[0103] 第四步，如图9和图10所示，搜索队列区间的局部最大值最小值，判断区间不是匀速区间，本次区间的最大值不大于等于上次的局部最大值，故新建极大值指针指向上次的最大值，新建第二类速度规划区间节点指针指向该极大值前一点，清空局部最大值指针，局部最小值指针指向当前队列区间的最小值，下一个需要搜索的极值改为极小值；

[0104] 第五步，如图11所示，当前需要搜索的极值点为极小值，搜索队列区间的局部最大值最小值，判断区间不是匀速区间，本次区间的最小值小于等于上次的局部最小值，故局部最小值指针指向当前队列的最小值；

[0105] 第六步，如图12和图13所示，当前需要搜索的极值点为极小值，搜索队列区间的局部最大值最小值，判断区间不是匀速区间，本次区间的最小值不小于等于上次的局部最小值，故新建极小值指针指向上次的局部最小值，清空局部最小值指针，局部最大值指针指向当前队列区间的最大值，下一个需要搜索的极值改为极大值；

[0106] 第七步，如图14和15所示，当前需要搜索的极值点为极大值，搜索队列区间的局部最大值最小值，判断区间是匀速区间，而上次不是，故新建极大值指针指向本次的局部最大值，并新建第二类速度规划区间节点指针指向最新的极值点的下一点，下一个需要搜索的极值改为不确定；完成一次区间搜索。

[0107] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。