一种应用于六轴机械手臂的空间平滑停止控制方法技术

本发明专利技术提供一种应用于六轴机械手臂的空间平滑停止控制方法，包括以下步骤，测得并输入六轴机械手臂开始减速的初始点信息，包括位置，速度和加速度，并且假设六轴机械手臂经过时间段T，减速后停止点信息是速度为0，加速度为0。采用五次方程式作为减速阶段的位置插补算法，计算出位置，速度和加速度分别和任一插补采样时间点的关系，从而实现对六轴机械手臂的空间平滑停止控制。该控制方法采用5次线性方程推导出减速停止过程中机械手臂的减速运动曲线，使其从减速到停止更为平滑，更符合电机运转特性，对电机冲力较小，起到了很好的保护作用，延长了使用寿命。

A space smooth stop control method applied to six axis mechanical arm

The invention provides a method of spatial smoothing is applied to six axis mechanical arm stop control method comprises the following steps, the measured input and initial point information, six axis robot arm to deceleration including position, velocity and acceleration, and assuming that the six axis manipulator after time T, after the deceleration stopping point information is the rate of 0 0, acceleration. The five time equation is used as the position interpolation algorithm in the deceleration stage, and the relation between position, speed and acceleration is calculated with any interpolation sampling time point, so as to achieve the spatial smooth stop control for the six axis manipulator. The control method by using 5 linear equations derived from the deceleration stop deceleration curve mechanical arm in the process, from which slows to a stop is more smooth, more in line with the operating characteristics of the motor, the motor power is small, played a very good protection effect, prolonged service life.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于六轴机械手臂的空间平滑停止控制方法
本专利技术涉及机器人
，更具体地，涉及一种应用于六轴机械手臂的空间平滑停止控制方法。
技术介绍
六轴机械手臂是目前集运动控制算法、空间轨迹规划算法、动力学算法、伺服驱动控制及伺服电机、减速机等高科技含量的综合型智能设备。其中基于运动控制和轨迹规划为核心的控制器又是机械手臂的大脑中枢，能够控制机械手臂精准完成复杂、重复的动作，运动控制过程中运动控制的平滑性和轨迹规划的合理性会影响机械手臂相关硬件设备的寿命与用户使用体验。机器人关节空间平滑停止算法是全部六轴机械手臂众多运动控制算法中的一种，能够避免机械手臂在正常停止过程中因速度产生骤变而损坏电机设备。目前六轴机械手臂从正常运转状态减速转变为正常停止时，由于机械手臂在运动过程中的惯性，停止时会产生较大的扭转力矩，这对电机承担的冲力较大，且容易损坏电机齿轮。使用此控制算法后，在停止时，会提前发送缓冲减速指令，在空间与时间允许的条件下减速停止。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中机械手臂在运动过程中的惯性，停止时会产生较大的扭转力矩，这对电机承担的冲力较大，且容易损坏电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于六轴机械手臂的空间平滑停止控制方法，其特征在于，包括以下步骤：测得并输入六轴机械手臂开始减速的初始点信息，位置P0，速度V0，加速度A0，并且假设六轴机械手臂经过时间段T，减速后停止点信息是速度为0，加速度为0，位置PT；采用五次方程式作为减速阶段的位置插补算法，P(t)＝a0+a1t+a2t

【技术特征摘要】
1.一种应用于六轴机械手臂的空间平滑停止控制方法，其特征在于，包括以下步骤：测得并输入六轴机械手臂开始减速的初始点信息，位置P0，速度V0，加速度A0，并且假设六轴机械手臂经过时间段T，减速后停止点信息是速度为0，加速度为0，位置PT；采用五次方程式作为减速阶段的位置插补算法，P(t)＝a0+a1t+a2t2+a3t3+a4t4+a5t5，(1)其中，t是减速时间段T内任一插补采样时间点，P(t)为任一插补采样时间点对应的位置，而a0，a1，a2，a3，a4和a5是系数；假设位置曲线对称，则在时间t＝0时，机械手臂处于初始状态(P0，V0)，在时间t＝2T时，机械手臂处于状态(P0，-V0)，而在时间t＝T时，机械手臂处于状态(PT，0)；在时间段T内任一插补采样时间点t的位置P(t)、速度V(t)以及加速度A(t)如下，从而实现对六轴机械手臂的空间平滑停止控制：P(t)＝a0+a1t+a2t2+a3t3+a4t4+a5t5，(2)V(t)＝P’(t)＝a1+2a2t+3a3t2+4a4t3+5a5t4，(3)A(t)＝P”(t)＝2a2+6a3t+12a4t2+20a5t3，(4)其中，a0＝P0，(5)a1＝V0，(6)2.根据权利要求1所述的应用于六轴机械手臂的空间平滑停止控制方法，其特征在于，基于公式(2)，(3)和(4)得到如下约束条件：P(0)＝P0，(11)P’(0)＝V0，(12)P”(0)＝A0，(13)P’(T)＝0，(14)P”(T)＝0，(15)P’(2T)＝-V0，(16)根据公式(11)，(12)，(13)，(14)，(15)和(16)联立求解得到公式(5)，(6)，(7)，(8)，(9)和(10)。3.根据权利要求2所述的应用于六轴机械手臂的空间平滑停止控制方法，其特征在于，在时间t＝T时，机械手臂处于状态(PT，0)，该状...

【专利技术属性】
技术研发人员：许可，胡春旭，潘北川，黄邵波，
申请(专利权)人：深圳星河智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44