机器人暂停运动控制方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种机器人暂停运动控制方法和系统，所述方法包括：接收控制端传送的暂停运动指令；在当前机器人处于点到点运动、直线运动、圆弧运动或回到原点运动的任意一种当前运动状态下；获取当前运动的目标点和运动的剩余时间，将目标点和运动的剩余时间保存为恢复当前运动的轨迹计算参数；读取机械臂末端的当前位置、当前速度和当前加速度，并计算机械臂末端由当前位置、当前速度和当前加速度变化到停止时所经过的暂停运动轨迹；计算机械臂末端在暂停运动轨迹上运行时，机械臂关节在各个位置的目标角度、目标角速度和目标角加速度转发至控制主站；本发明专利技术可以构成一个完整的机器人暂停运动控制系统，降低机器人控制系统开发成本，提高控制效果。

Robot suspension motion control method and system

The invention relates to a robot suspension movement control method and system, wherein the method comprises: receiving the transmit control instructions to suspend movement; in any current robot in point-to-point motion, linear motion, circular motion or back movement of a current state of motion; the target point and the movement of the remaining time to obtain the current movement the rest of the time, the target point and the motion trajectory of the movement to restore the saved calculation parameter; read the manipulator's current position, current speed and current acceleration, and the computer terminal arm by the current position, current speed and current acceleration change to stop when the suspension movement trajectory; computer arm at the end of pause track operation, mechanical arm joint in each position of the target angle, angular velocity and angular acceleration of target target forwarding The invention can form a complete robot suspension motion control system, thereby reducing the development cost of the robot control system and improving the control effect.

【技术实现步骤摘要】
机器人暂停运动控制方法和系统
本专利技术涉及机器人控制
，特别是涉及一种机器人暂停运动控制方法和系统。
技术介绍
RobotOperatingSystem(ROS)是开源的机器人操作系统，可以为机器人开发者提供一个标准化的、开源的编程框架。但是ROS目前不支持实时线程操作。OpenRobotControlSoftware(OROCOS)也是一种开源的机器人控制软件编程框架，它的特点是支持实时的线程操作，但是它的开放性，通用性没有ROS好。因此，机器人暂停运动是机器人一种重要运动方式，目前在一些应用方案中，在ROS上采用OROCOS，但现有技术方案在搭建的架构上，不能构成一个完整的机器人控制器软件，在执行暂停运动时，无法充分利用ROS和OROCOS的特性，系统开发成本高，控制效果差。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种机器人暂停运动控制方法，降低系统开发成本，提高控制效果。一种机器人暂停运动控制方法，包括：接收控制端传送的暂停运动指令；在当前机器人处于点到点运动、直线运动、圆弧运动或回到原点运动的任意一种当前运动状态下，执行所述暂停运动指令；获取当前运动的目标点和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人暂停运动控制方法，其特征在于，包括：接收控制端传送的暂停运动指令；在当前机器人处于点到点运动、直线运动、圆弧运动或回到原点运动的任意一种当前运动状态下，执行所述暂停运动指令；获取当前运动的目标点和运动的剩余时间，将所述目标点和运动的剩余时间保存为恢复当前运动的轨迹计算参数；读取机械臂末端的当前位置、当前速度和当前加速度，并计算机械臂末端由当前位置、当前速度和当前加速度变化到停止时所经过的暂停运动轨迹；计算机械臂末端在所述暂停运动轨迹上运行时，机械臂关节在各个位置的目标角度、目标角速度和目标角加速度转发至控制主站。

【技术特征摘要】
1.一种机器人暂停运动控制方法，其特征在于，包括：接收控制端传送的暂停运动指令；在当前机器人处于点到点运动、直线运动、圆弧运动或回到原点运动的任意一种当前运动状态下，执行所述暂停运动指令；获取当前运动的目标点和运动的剩余时间，将所述目标点和运动的剩余时间保存为恢复当前运动的轨迹计算参数；读取机械臂末端的当前位置、当前速度和当前加速度，并计算机械臂末端由当前位置、当前速度和当前加速度变化到停止时所经过的暂停运动轨迹；计算机械臂末端在所述暂停运动轨迹上运行时，机械臂关节在各个位置的目标角度、目标角速度和目标角加速度转发至控制主站。2.根据权利要求1所述的机器人暂停运动控制方法，其特征在于，若所述当前运动为点到点运动或回到原点运动，所述获取并记录当前运动的目标点和运动的剩余时间，以及读取机械臂末端的当前位置、当前速度和当前加速度，并根据所述当前位置、当前速度和当前加速度计算暂停运动轨迹的方法包括如下步骤：计算当前点到点或回到原点运动的目标点，根据当前运动的总时长与当前运动已经历的时间计算当前运动的剩余时间，记录所述目标点和剩余时间；读取机械臂当前的关节角度，关节角速度，以及关节角加速度；依据最大加速度使速度降为0的原则，计算各个关节速度降为0的时间，记为暂停运行指令执行时间；根据暂停运行指令执行时间得到暂停运行轨迹。所述计算机械臂每个关节的目标角度、目标角速度和目标角加速度的方法包括如下步骤：根据机械臂当前的关节角速度和所述暂停运行指令执行时间计算各个机械臂关节的目标角加速度；根据所述目标角加速度计算各个机械臂关节的目标角速度与关节目标角度。3.根据权利要求2所述的机器人暂停运动控制方法，其特征在于，所述当前点到点或回到原点运动的目标点θ1，当前运动的剩余时间：Tr＝T0-t0，其中T0是当前运动的总时长，t0是当前运动已经历的时间；所述各个关节速度降为0的时间计算公式为：其中，i代表关节的标号，选取Ti中的最大值，记为暂停运行指令执行时间T；机械臂关节的目标角加速度计算公式为：各个机械臂关节的目标角速度与关节目标角度θi的计算公式分别为：式中，θ0为机械臂当前的关节角度，为关节角速度，为关节角加速度；t表示暂停运动过程中的时刻。4.根据权利要求1所述的机器人暂停运动控制方法，其特征在于，若所述当前运动为直线运动；所述获取并记录当前运动的目标点和运动的剩余时间，以及读取机械臂末端的当前位置、当前速度和当前加速度，并根据所述当前位置、当前速度和当前加速度计算暂停运动轨迹的方法包括：计算当前直线运动的目标点，根据当前运动的总时长与当前运动已经历的时间计算当前运动的剩余时间，记录所述目标点和剩余时间；根据直线运动轨迹计算机械臂当前时刻的轨迹，关节角速度和关节角加速度；根据所述轨迹，关节角速度和关节角加速度计算暂停直线运动需要走过的轨迹，得到暂停运动轨迹，并记录恢复运动时机械臂沿直线已走过的轨迹；所述计算机械臂每个关节的目标角度、目标角速度和目标角加速度的方法包括如下步骤：计算暂停运动中机械臂任一时刻t的轨迹位置、轨迹速度和轨迹加速度：根据所述轨迹位置、轨迹速度和轨迹加速度计算机械臂末端的目标位置、速度与加速度；使用逆运动学方法根据所述目标位置，速度与加速度计算机械臂关节的目标角度、目标角速度和目标角加速度。5.根据权利要求4所述的机器人暂停运动控制方法，其特征在于，所述当前直线运动的目标点se，当前运动的剩余时间：Tr＝T0-t0，其中，T0是当前运动的总时长，t0是当前运动已经历的时间；暂停直线运动需要走过的轨迹计算公式为：其中，amax为直线运动最大的加速度；记录s2＝s0+s1，其中，s2为恢复运动时机械臂沿直线已走过的轨迹；任一时刻t的轨迹位置、轨迹速度和轨迹加速度：其中，s0为机械臂当前时刻的轨迹，为关节角速度，为关节角加速度，s为轨迹位置，为轨迹速度，为轨迹加速度；机械臂末端的目标位置、速度与加速度的计算公式为：其中，Pt为目标位置，为速度，为加速度，是当前直线运动的单位向量；所述机械臂关节的目标角度、目标角速度和目标角加速度的计算公式为：θt＝invKinematics(Pt)

【专利技术属性】
技术研发人员：阳方平，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44