结论:完成 LinuxCNC kinematics WASM ABI 覆盖,并将 web-rtcp-5axis-sim-plan 的 RTCP frame/boundary adapter 接到 xyzac-trt kinematics SDK;Node、build、browser smoke 验证通过。
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# LinuxCNC Python 图形界面参考
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生成时间:2026-06-20 CST
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## 1. 目的
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本文件补充说明:五轴数控系统仿真界面的设计不仅参考 LinuxCNC 的 C/C++ 解释器、运动学和配置案例,也参考 LinuxCNC 使用 Python 编写的图形界面和机床仿真程序。
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这些 Python GUI 是 Web 界面的产品和结构参考,不是 Web 运行时依赖。浏览器版本不直接运行 Tk、OpenGLTk、PyQt、GTK/Glade、native HAL component 或 Python GUI process。
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## 2. 参考对象
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### AXIS
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参考文件:
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```text
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src/emc/usr_intf/axis/scripts/axis.py
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share/axis/*
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configs/sim/axis/*
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```
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参考内容:
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- 菜单栏、工具栏、运行/暂停/单段/停止/复位。
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- Manual、MDI、Preview、DRO、G-code 文本区。
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- G-code 当前行高亮。
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- OpenGL 刀路预览和视图控制。
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- E-stop、machine on、homing、坐标模式、状态栏。
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Web 对应实现:
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```text
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AXIS main window -> 单页 Web operator workspace
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AXIS toolbar -> Web icon toolbar
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AXIS preview -> Three.js viewport
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AXIS DRO -> Web DRO panel
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AXIS G-code list -> Web editor/source pane
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```
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### vismach
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参考文件:
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```text
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lib/python/vismach.py
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configs/sim/axis/vismach/5axis/bridgemill/*
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configs/sim/axis/vismach/5axis/table-dual-rotary/*
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configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/*
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configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary_spindle-rotary-nutating/vismach/*.py
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```
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参考内容:
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- 机床几何树。
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- `Translate`、`Rotate` 静态变换。
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- `HalTranslate`、`HalRotate` 基于 HAL pin 的动态变换。
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- 工作台、转台、摆头、主轴、刀具、工件的层级关系。
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- `vismach-clear` 清空轨迹。
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- STL/几何体组合机床模型。
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Web 对应实现:
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```text
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vismach Collection -> Three.js Group
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vismach Translate/Rotate -> Three.js transform node
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vismach HalTranslate/HalRotate -> virtual HAL-bound transform node
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vismach component pins -> profile-declared observable values
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vismach OpenGLTk scene -> Three.js scene
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```
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### PyVCP
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参考文件:
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```text
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configs/sim/axis/vismach/5axis/bridgemill/5axis.xml
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configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/xyzac-trt.xml
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configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/xyzbc-trt.xml
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configs/sim/axis/vismach/5axis/table-dual-rotary/xyzab-tdr.xml
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configs/sim/axis/vismach/5axis/*/*postgui.hal
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```
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参考内容:
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- `SWITCHKINS` multilabel。
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- `IDENTITY`、`TCP:XYZAC`、`TCP:XYZBC`、`USERK` 按钮。
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- joint 数值显示。
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- offset / rot-point 参数显示或调节。
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- HAL pin 到 GUI 控件的绑定。
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Web 对应实现:
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```text
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PyVCP XML -> Web panel schema
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halpin -> virtual HAL binding
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multilabel -> segmented/status indicator
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button -> command/action button
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number -> read-only numeric DRO field
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```
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### gmoccapy
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参考文件:
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```text
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configs/sim/gmoccapy/gmoccapy_XYZAC.ini
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configs/sim/gmoccapy/gmoccapy_*.ini
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configs/sim/gmoccapy/*.glade
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configs/sim/gmoccapy/*postgui.hal
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```
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参考内容:
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- 面向操作员的大按钮布局。
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- jog increment、feed override、spindle override、rapid override。
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- 右侧嵌入面板。
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- 多轴配置和状态显示。
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Web 对应实现:
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```text
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gmoccapy operator panel -> compact touch-friendly control panel
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gladevcp embedded tab -> Web side panel
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override controls -> sliders/steppers
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jog increment -> segmented controls
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```
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### QtVCP / QtDragon
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参考文件:
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```text
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configs/sim/qtvcp_screens/*
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configs/sim/qtvcp_screens/qtdragon/*
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share/qtvcp/*
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```
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参考内容:
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- 现代化 CNC 操作屏布局。
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- 状态区、工具区、探测区、程序区。
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- 大屏/触控操作方式。
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- panel handler 和 widget 分层。
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Web 对应实现:
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```text
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QtVCP screen -> responsive Web layout
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QtVCP widgets -> reusable Web components
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handler state -> runtime store/actions
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## 3. 五轴界面重点参考项
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第一阶段必须吸收这些界面元素:
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- `SWITCHKINS` 状态:显示当前 kinstype。
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- `M428/M429/M430` 操作:切换 TCP/identity/userk 模式。
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- joint values:至少显示 J0-J6 或当前 profile joints。
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- axis pose:显示 X/Y/Z/A/B/C/W。
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- TCP pose:显示刀尖中心点和刀轴方向。
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- offset/rot-point:显示旋转点和几何偏置。
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- tool offset:显示刀具长度补偿。
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- preview clear:清空已执行轨迹。
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- status bar:显示 E-stop、machine on、session、run mode、RTCP state。
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## 4. 不移植内容
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以下内容不直接移植到 Web runtime:
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- Tkinter 主循环。
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- `rs274.OpenGLTk`。
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- PyQt/QTVCP native widget。
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- GTK/Glade native UI。
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- native `hal.component()` 进程。
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- LinuxCNC GUI 与 task/motion 的 native IPC。
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- Python remap runtime。
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如果后续需要 Python runtime,只能作为单独受控 milestone,不得混入 UI 参考转换。
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## 5. 验收方式
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文档和实现需要用机器可验证方式证明参考关系:
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- profile 中记录 Python GUI source references。
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- panel schema 中记录 PyVCP XML 和 postgui HAL source path。
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- browser smoke 检查 `SWITCHKINS`、joint values、DRO、preview、statusbar 存在。
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- canvas smoke 检查 Three.js 机床模型非空。
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- state smoke 检查 `M428/M429` 或 kinstype 切换能反映到 UI。
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## 6. 结论
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Web 五轴仿真界面应以 LinuxCNC Python GUI 为交互和可视化参考,以 LinuxCNC C/C++ 源码为 CNC 语义和运动学参考。Python GUI 提供“界面长什么样、机床模型如何组织、HAL 控件如何连接”的依据;浏览器实现负责把这些参考转换为 Web 组件、Three.js 场景、virtual HAL 绑定和 WASM 调用链。
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