运动控制服务器软件
Polaris服务器是嵌入式运动控制软件应用程序，可在Linux下在Polaris UniverseOne™运动控制器内部的四核Intel CPU上执行。 北极星服务器一方面与客户端软件进行通信，另一方面与Mercury™设备网络进行通信。
在Polaris服务器内部，有一个通用运动引擎，一个G代码引擎，高速数据采集功能和许多其他功能。 高性能设定值发生器通过使用其轴约束来最大化机器的吞吐量。
线性，圆形，样条曲线插值和合并
对于多轴协调运动，设定值生成器根据程序指令执行线性，圆弧或样条插补。 合并是一种在路径段之间的角度不为零时应用的技术。 北极星设定点生成器具有合并以下路径对的功能：线-线，线-弧和弧-弧。
最小时间设定值生成
Polaris UniverseOne™设定值发生器具有无与伦比的优势，它使用机器中每个电动机的最大额定值来产生刀具路径。 逼近拐角时，机器将尽可能快地减速，并使其从拐角处进入直道时尽可能快地提高速度。 永不违反电机的速度和加速度限制。 零件文件总是在最短的时间内完成。
恒定速度设定值生成
在许多应用中（例如焊接和点胶），保持沿刀具路径的恒定速度非常重要。 通过确定最慢的运动轴并调整刀具路径速度，直到沿路径的所有部分都达到恒定速度，可以实现最快的恒定速度。 北极星运动模拟器对于执行此过程很有用。
独立轴运动
在许多应用中，运动轴需要独立运行。 机器中的电机需要在不同的时间启动和停止。 运动控制接口（MCI）库API中提供了此功能。
坐标轴运动
在机器上所有电机需要同时启动和停止的应用和过程中，需要协调运动。 可以在2D或3D空间中指定运动。 这种类型的运动在3D焊接和点胶等应用中很常见，在这种应用中，工具需要精确地沿直线，圆弧或花键运动。 使用MCI库API和G代码支持协调运动。
手轮控制
北极星手轮功能结合了硬件，固件和软件，使操作员可以使用手动脉冲发生器控制机器轴。 机械开关用于选择要移动的轴。 典型用途包括机器校准，手动点动和换刀。
龙门轴设置和控制
龙门轴具有一对相同的线性伺服电动机和驱动器。 伺服电机并联布置，并通过机械桥连接。 驱动器接收相同的设定值，目标是使两个伺服电机运动相同。 这是通过在Polaris驱动器中执行的多输入，多输出伺服反馈调节器完成的。 两个轴通过Mercury™网络彼此共享实时编码器信息，消除了任何偏斜误差，并且机架作为一个单元移动。 龙门架是有用的，因为它为机械稳定性提供了广泛的立场，并且能够补偿沿桥梁移动的移动负载。
设定值发生器
Polaris UniverseOne™设定点生成器接受来自G代码功能或替代程序的路径点。 点之间的距离可能很大且不均匀，设定值生成器的工作是用间距很近的设定值填充间隙。 设定点速率可能是1kHz，但可能是20kHz，100kHz或更高。 该速率是可设置的。
G代码语言和引擎
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自1996年以来，北极星运动一直提供先进的CNC G代码控制，它是北极星UniverseOne™运动控制系统的核心。 我们的实现遵循EIA-RS274D G代码标准，并且支持3轴，5轴和9轴CNC机床。 北极星G代码的核心能力提供精确，协调的多轴运动控制； 它是一项行业领先的技术，在考虑机械和激光运动轴的情况下，其宽度和深度均不相等。
无限视场（IFOV）
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激光振镜扫描仪非常快，但是视野有限。 另一方面，BLDC电机驱动的XYZ平台行程较长，但与激光Galvo扫描仪相比，它们的速度较慢。 通过结合使用慢速长行程XYZ平台和快速短行程激光Galvoscanner，可以使用Polaris Motion的IFOV技术实现两全其美。
发出线性，圆形和样条曲线命令，并将刀具路径无缝地分为平台运动和激光运动。
激光控制
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许多制造过程都需要激光控制，例如切割，钻孔，焊接，蚀刻，雕刻和表面结构化。 粉末床熔合（PBF）和定向金属沉积（DMD）需要精确的激光控制。 激光用于改变材料的过程，例如对金属进行退火和淬火，以及改变半导体中的阻抗。
对于这些过程中的每一个，都有一种用于控制激光能量传递的优选技术。 激光器的两大类是连续波（CW）和脉冲激光器。 连续波激光器通常成本较低，并且具有高平均功率的优势。 脉冲激光的平均功率较低，但是短脉冲光子能量会破坏材料的化学键，而不是燃烧。 热影响区（HAZ）最小化，切口干净，通常无需进行去毛刺之类的后处理附加材料。
通过使用先进的硬件和固件，Polaris UniverseOne™运动控制系统为客户提供了用于脉冲激光器和CW激光器的最广泛的激光源控制技术。 激光横穿刀具路径时，可以实时精确地控制功率。 过度燃烧已成为过去，并且可以实现最高质量的处理结果。
Polaris UniverseOne™驱动器，SL2-100接口和其他模块均配有激光控制接口（LCI），可轻松与各种激光源制造商集成。
机器校准
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对于许多高端机床应用来说，高精度是必需的。 对于某些设备，需要微米级的精度，而对于其他设备，则需要几位数的精度。
Polaris UniverseOne™运动控制系统配备了有助于实现这些结果的工具。 包括用于机械平台校准和光学透镜校准的技术。 在这两种情况下，重要的是要有一个准确的外部基准，例如在机械平台的情况下使用激光干涉仪，或者要有一个用于激光Galvoscanner的准确的玻璃校准板。
机械平台校准
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对于平台校准，Polaris UniverseOne™提供了运动控制软件，用于反冲，编码器和Abbe误差补偿。 进行实验，并输入来自激光干涉仪或跟踪仪的测量值以及相应的编码器值。 Polaris UniverseOne™算法提供可实时运行的校准表，以实现精确的机床操作。
光学振镜校准
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北极星UniverseOne™系统提供3种校准工具rd 派对XY2-100，SL2-100和HSSI Galvoscanners，以及本机Polaris Galvoscanners。 用激光Galvoscanner创建一个基准网格，并将其与从机器视觉系统获得的结果进行比较。 执行高级曲线拟合算法以创建可产生准确实时结果的高精度校准网格。 该技术适用于2D和3D Galvoscanner。
机床和机器人几何
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Polaris UniverseOne™运动控制软件系统以独特且新颖的方式支持机器人技术。 机器人可以是串行，并行或混合机械手。 在直角坐标系中描述的机器人姿态与机器人关节之间的数学映射是正向运动学和逆向运动学。
Polaris UniverseOne™控制器将正向运动学，逆向运动学和约束条件封装在几何或世界模型中。 这种封装创建了一个抽象，允许对笛卡尔空间中的运动进行描述。
通过执行此映射，可以在机械手，路径规划和设定值生成之间创建一个分隔。 可以使用所有标准工具，包括标准的5轴CAM软件包和5轴G代码。
所有类型的机器都可以通过这种方式得到支持，包括5轴CNC机床，串行工业机器人，精确的6DOF六脚架等。
运动控制系统模拟器
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Polaris UniverseOne™Simulator是一个运动控制软件程序，可以完全模拟刀具路径的生成，而无需Polaris Motion硬件。 模拟器接受G代码文件作为输入，并生成可以分析的位置设定值。