Pisteestä pisteeseen -liike, sekoitettu liike, muotoiltu liike.

Monissa tehtävissä moniakseliset lineaarijärjestelmät – karteesiset robotit, XY-pöydät ja portaalijärjestelmät – liikkuvat suorissa linjoissa saavuttaakseen nopeita pisteestä pisteeseen -liikkeitä. Mutta jotkin sovellukset, kuten annostelu ja leikkaus, vaativat järjestelmän noudattavan ympyränmuotoista rataa tai monimutkaista muotoa, jota ei voida luoda yksinkertaisilla viivoilla ja kaarilla. Onneksi nykyaikaisilla ohjaimilla on prosessointitehoa ja laskentanopeutta monimutkaisten liikeratojen määrittämiseen ja suorittamiseen moniakselisissa järjestelmissä, joissa on kaksi, kolme tai jopa useampia liikeakseleita.

Pisteestä pisteeseen -liike

Pisteestä pisteeseen -liikkeen perusajatuksena on saavuttaa tietty piste riippumatta kuljetusta polusta. Yksinkertaisimmassa muodossaan pisteestä pisteeseen -liike liikuttaa kutakin akselia itsenäisesti tavoiteaseman saavuttamiseksi. Esimerkiksi siirryttäessä pisteestä (0,0) pisteeseen (200, 500) millimetreinä X-akseli liikkuu 200 mm, ja saavutettuaan kyseisen aseman Y-akseli liikkuu 500 mm. Kahdessa erillisessä segmentissä liikkuminen on tyypillisesti hitain tapa päästä pisteestä toiseen, joten tätä pisteestä pisteeseen -liikkeen muotoa käytetään harvoin.

Toinen vaihtoehto pisteestä pisteeseen -liikkeelle on liikuttaa akseleita samanaikaisesti samalla liikeprofiililla. Yllä olevassa esimerkissä – liikuttaessa pisteestä (0,0) pisteeseen (200, 500) – X-akseli lopettaisi liikkeensä ennen kuin Y-akseli olisi lopettanut liikkeensä, joten liikerata koostuisi kahdesta yhdistetystä suorasta.

Sekoitettu liike

Moniakselisten lineaarijärjestelmien pisteestä pisteeseen -liikkeen muunnelma on yhdistetty liike. Yhdistetty liike luodakseen ohjain limittää eli sekoittaa kahden akselin liikeprofiilit. Kun toinen akseli lopettaa liikkeensä, toinen akseli aloittaa liikkeensä odottamatta edellisen akselin täydellistä pysähtymistä. Käyttäjän määrittämä "sekoituskerroin" määrittää sijainnin, ajan tai nopeuden, jossa toisen akselin tulisi alkaa liikkua.

Sekoitettu liike tuottaa säteen terävän kulman sijaan, kun liike muuttaa suuntaa. Sovellukset, kuten annostelu ja leikkaus, saattavat vaatia sekoitettua liikettä, jos seurattavalla osalla tai esineellä on pyöristetyt kulmat. Ja vaikka sädettä (käyrää) ei vaadittaisikaan liikkeen kulmassa, sekoitettu liike tarjoaa sen edun, että akselit pysyvät liikkeessä, jolloin vältetään hidastus- ja kiihdytysaika, joka tarvitaan pysäyttämiseen ja uudelleenkäynnistämiseen liikkeen äkillisen suunnanmuutoksen yhteydessä.

Lineaarinen interpolointi

Yleisempi liiketyyppi moniakselisissa järjestelmissä on lineaarinen interpolointi, joka koordinoi liikettä akseleiden välillä. Lineaarisessa interpoloinnissa ohjain määrittää kullekin akselille sopivan liikeprofiilin siten, että kaikki akselit saavuttavat kohdeaseman samanaikaisesti. Tuloksena on suora viiva – lyhin reitti – lähtö- ja päätepisteiden välillä. Lineaarista interpolointia voidaan käyttää 2- ja 3-akselisissa järjestelmissä.

Ympyräinterpolointi

Ympyräliikeradoille eli kaaren suuntaisille liikkeille moniakseliset lineaarijärjestelmät voivat käyttää ympyräinterpolointia. Tämä liiketyyppi toimii pitkälti samalla tavalla kuin lineaarinen interpolointi, mutta se vaatii tietoa seurattavan ympyrän eli kaaren parametreista, kuten keskipisteestä, säteestä ja suunnasta tai keskipisteestä, aloituskulmasta, suunnasta ja loppukulmasta. Ympyräinterpolointi tapahtuu kahdella akselilla (tyypillisesti X ja Y), mutta jos lisätään Z-akselin liike, tuloksena on kierteinen interpolointi.

Muotoiltu liike

Ääriviivasuunnittelua käytetään, kun moniakselisen järjestelmän on seurattava tiettyä polkua päätepisteeseen pääsemiseksi, mutta lentorata on liian monimutkainen määriteltäväksi sarjalla suoria viivoja ja/tai kaaria. Ääriviivasuunnittelun saavuttamiseksi ohjausohjelmoinnin aikana annetaan sarja pisteitä sekä liikkeen aika, ja liikkeenohjain käyttää lineaarista ja ympyränmuotoista interpolointia muodostaakseen jatkuvan polun, joka kulkee pisteiden läpi.

Muotoillun liikkeen muunnelma, jota kutsutaan PVT-liikkeeksi (paikka, nopeus ja aika), välttää äkilliset nopeuden muutokset ja tasoittaa pisteiden välisiä ratoja määrittämällä tavoitenopeuden (paikan ja ajan lisäksi) jokaisessa pisteessä.