“先把c轴机械制动锁住。”
“任何人不要直接重启程序。”
昆岳一号虽然及时停止，但刚才的指令跳变已经说明，现有五轴算法无法安全通过奇异区域。
从一百七十九度变成负一百七十九度，数学上只相差两度。
控制器却可能将它理解为反向旋转三百五十八度。
对电脑来说，两种计算都能得到相同刀具姿态。
对九吨重的摆角铣头来说，后者足以引发事故。
林浩把发生跳变前后的一百组数据全部提取出来。
b轴远离零度时，c轴解算连续。
进入正负两度范围，可能解的数量迅速增加。
b轴越接近零度，c轴角度对刀具方向的影响越小。
等到b轴完全回零，c轴无论处于多少度，主轴方向都保持垂直。
这就是奇异点。
不是控制器算不出答案。
而是正确答案突然变得太多。
“给所有答案加一个选择条件。”
周野说道，“优先选择距离上一时刻最近的姿态。”
“上一时刻是一百七十九度。”
“下一时刻即使计算结果显示负一百七十九度，也应该展开成一百八十一度。”
“机械上只移动两度。”
这是最基础的角度连续展开。
修改后再次模拟，三百五十八度跳变消失。
可新问题很快出现。
一条复杂轨迹连续经过奇异区域三次。
c轴每次都选择最近方向。
最终角度从零度累计到五百四十多度。
昆岳一号的c轴虽然可以连续旋转，内部电缆和冷却管路却不能无限缠绕。
“只追求眼前移动最短不行。”
林浩说道，“还要考虑后面轨迹。”
“不能为了现在少转十度，把自己绕死在下一段。”
控制器必须提前阅读未来一段刀路。
在多组等价姿态中，同时考虑四个条件。
当前运动距离最短。
旋转轴不接近极限。
电缆累计扭转最少。
各轴速度与加速度连续。
这不再是单点计算。
而是一段轨迹的整体规划。
林浩带着控制团队连续工作三天。
第一版前瞻算法只读取未来五十毫秒轨迹。
时间太短，遇到长曲面仍然可能选择错误方向。
第二版提高到五百毫秒。
效果改善，计算负载却明显增加。
第三版使用分层判断。
普通区域只做快速计算。
进入b轴正负三度奇异区后，才启动更长轨迹前瞻。
既保证速度，也避免无意义计算。
系统开始进行百万条随机路径验证。
【五轴奇异区连续解算算法】
【验证路径数量：条】
【c轴指令跳变次数：0】
【最大单周期角度变化：0.08度】
【累计缠绕风险降低：96%】
【当前算法完成度：91%】
还剩一个问题。
算法为了避免c轴快速转动，会在奇异区域主动降低进给速度。
速度突然下降，刀具受力也会变化。
即使轨迹没有偏移，工件表面仍可能留下接刀痕。
“姿态减速，刀尖不能减速。”
周野说道，“c轴少动的部分，由x、Y轴重新分配。”
“保证刀尖沿工件表面的实际进给速度不变。”
五轴联动的难点就在这里。
某一个轴慢下来，不代表刀具必须整体慢下来。
只要其他轴能够补上，刀尖速度仍可保持连续。
经过重新分配，奇异区域的c轴速度下降百分之六十。
刀尖实际进给速度变化却不超过百分之一点二。
低速空运行通过。
中速通过。
高速通过。
c轴从一百七十九度平稳跨过到一百八十一度。
b轴穿过零度。
x、Y、Z三个直线轴同步完成补偿。
没有报警。
没有角度跳变。
测试棒刀尖轨迹误差，零点零二五毫米。
【五轴运动学奇异区异常已消除】
【c轴最大异常跳变：0度】
【奇异区刀尖速度波动：1.2%】
【奇异区刀尖轨迹误差：0.025毫米】
【昆岳一号五轴控制完成度提升至89%】
沈青禾后来把这段故障原理做成了一条不涉及设备细节的科普视频。
评论区有人问：
“一百七十九到负一百七十九明明只差两度，程序员不会算吗？”
云溪八级钳工回复：
“一楼到二楼也只差一层，你怎么不从窗户走直线？”
下面有人回答：“因为会摔死。”
梁师傅又回了一句：
“机器也一样，所以别拿会算数学，当成懂机加工。”
这次，陈大川没有拆穿他。
只是在那条评论下面点了一个赞。
梁师傅很快发来私信。
“别乱点赞。”
“容易暴露。”
……