GRBL直线插补和圆弧插补

GRBL是一款常用的开源数控软件，支持直线插补和圆弧插补。在直线插补中，控制系统会根据G代码指令控制电机的步进运动，以实现在三维空间中沿直线运动的控制方式。而在圆弧插补中，控制系统会将圆弧切片成小线段，然后再使用直线插补的方式逐步绘制出圆弧。GRBL的直线插补和圆弧插补功能可以让用户高效地控制数控设备进行制造。

相关问题

Grbl圆弧插补算法

Grbl圆弧插补算法的原理是将圆弧插补成足够多的小线段。插补精度取决于圆弧上任意两点连接而成的小线段到圆弧的最大距离，即arc_tolerance。arc_tolerance越小，插补精度越高。

具体的算法步骤如下：
1. 计算每个小线段对应的圆心角，即float theta_per_segment = angular_travel/segments。
2. 计算每个小线段对应的线性增量，即float linear_per_segment = (target[axis_linear] - position[axis_linear])/segments。
3. 计算cos_T和sin_T，其中cos_T = 2.0 - theta_per_segment*theta_per_segment，sin_T = theta_per_segment*0.16666667*(cos_T + 4.0)。
4. 根据圆弧的参数方程公式，计算Pi坐标。具体的计算方法根据count的值来确定，如果count小于N_ARC_CORRECTION，则使用一种方法计算Pi坐标；否则，使用另一种方法计算Pi坐标。后一种方法精度更高，但速度较慢，因为需要进行sin和cos运算。
5. 最后，调用mc_line函数进行线性插补。

Grbl圆弧插补算法的优化还包括速度前瞻运算，以提高运算速度和减小累计误差。

python控制grbl机器直线运动的代码案例

下面是一个基本的 Python 代码示例，用于控制 GRBL 机器进行直线运动：

import serial
import time

# 打开串口
ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 115200)

# 等待 GRBL 启动
time.sleep(2)

# 重置 GRBL
ser.write(b'\x18')
time.sleep(2)
ser.write(b'\r\n')

# 等待 GRBL 就绪
while True:
    response = ser.readline().decode().strip()
    if response == 'Grbl 1.1f ['$' for help]':
        break

# 设置工作坐标系
ser.write(b'G10 L2 P1 X0 Y0 Z0\r\n')
ser.readline()

# 设置单位为毫米
ser.write(b'G21\r\n')
ser.readline()

# 设置坐标模式为绝对坐标
ser.write(b'G90\r\n')
ser.readline()

# 移动到起点
ser.write(b'G0 X10 Y10 Z0\r\n')
ser.readline()

# 进行直线运动
ser.write(b'G1 X20 Y20 Z0 F1000\r\n')
ser.readline()

# 关闭串口
ser.close()

在这个代码示例中，我们首先打开串口，然后等待 GRBL 启动和就绪。接下来，我们设置工作坐标系、单位和坐标模式，并将机器移动到起点。最后，我们进行直线运动，将机器移动到目标点。在移动期间，我们设置了移动速度为 1000 毫米/分钟。完成后，我们关闭串口。

请注意，这只是一个基本的示例代码，您需要根据您的具体需求进行修改。