The invention relates to a SPTA acceleration and deceleration interpolation control method used in the robot control system. By dividing the track of the robot's running track into small segments of K equal distance, each small fragment is one step, then the pulse output frequency is converted to the running frequency of the step number by the SPTA algorithm, and each step of the robot is calculated. The interpolation period is Ts, and the main rotation axis and the rotation axis of each step are calculated. According to the operation parameters of the main rotation axis of each step in the running track, the movement of the rotating shaft is controlled and the multi axis linkage control of the robot is realized. The design is reasonable, practical, good continuity and guaranteed operation time. The accuracy and stability of the deceleration, in addition, by controlling the linkage of the different rotation axes of the robot, the control of different types of industrial robots, such as the horizontal joint robot and other nonlinear industrial robots, has avoided the defects of the existing technology which can only control the Cartesian coordinate robots, and the scope of application is wide.
【技术实现步骤摘要】
一种用于机器人控制系统的SPTA加减速插补控制方法
本专利技术涉及一种机器人控制
,尤其是一种用于机器人控制系统的SPTA加减速插补控制方法。
技术介绍
现有技术中对机器人运行轨迹的控制主要通过加减速算法进行控制,加减速算法主要包括T(梯形加减速)与S加减速,其中,T形加减速算法分三个阶段:匀加速,匀速,匀减速,该算法具有设计简单,系统开销少,加速时间短,加速快的优点,但是,该算法经常导致加速不平稳,冲量大,特别是加速度较大情况下,冲量更大,容易造成降低精度,降低机械件强度及寿命。S加减速与T形一样,S加减速分三个阶段,加速,匀速,减速,在加速过程中又细分成加加速、匀加速、减加速三个阶段,减速过程中又细分成加减速、匀加减速、减减速三个阶段,因此构成了七段式S曲线加减速算法。该方法的优点为加速平稳,冲量小,更能提高机器人寿命,其也存在许多不足,具体为:加速时间长,加速速度比梯形慢,系统开销大,对于机器人的高速运转比T形要慢,并且整个过程不是真正意义上的匀加速或匀减速,并且在S形曲线加减速模型速度规划过程中,根据运动路径长度对模型进行分段求解,计算量大,编程复杂,需要的系统资源大,耗费的时间长,由于系统资源有限,从而影响速度规划和插补计算的实时性。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供一种用于机器人控制系统的SPTA加减速插补控制方法,该方法通过控制机器人运行轨迹的连续性,进而提高机器人控制精度。本专利技术的技术方案为:一种用于机器人控制系统的SPTA加减速插补控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1)、获取机器人运行轨迹以及运动方向,并将机器人 ...
【技术保护点】
一种用于机器人控制系统的SPTA加减速插补控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1)、获取机器人运行轨迹以及运动方向,并将机器人运行轨迹切分均为K个等距离的小片段,其中,每个小片段为一步,从而将机器人的运行轨迹切分为K步,然后再将整个运动轨迹划分为四个状态;S2)、获取机器人在运动轨迹中所处的状态,并根据所处的状态判断是否需要输出脉冲信号,如果是,则每步输出一个脉冲信号,并得到输出每个脉冲信号的周期Tti,并通过SPTA算法将脉冲信号转换为步数运行频率,并计算得到每步的主转动轴和从转动轴;S3)、根据运行轨迹中每步的主转动轴运行参数,控制从转动轴运动,进而实现对机器人的多轴联动控制,从而实现对机器人运行轨迹的控制。
【技术特征摘要】
1.一种用于机器人控制系统的SPTA加减速插补控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1)、获取机器人运行轨迹以及运动方向,并将机器人运行轨迹切分均为K个等距离的小片段,其中,每个小片段为一步,从而将机器人的运行轨迹切分为K步,然后再将整个运动轨迹划分为四个状态;S2)、获取机器人在运动轨迹中所处的状态,并根据所处的状态判断是否需要输出脉冲信号,如果是,则每步输出一个脉冲信号,并得到输出每个脉冲信号的周期Tti,并通过SPTA算法将脉冲信号转换为步数运行频率,并计算得到每步的主转动轴和从转动轴;S3)、根据运行轨迹中每步的主转动轴运行参数,控制从转动轴运动,进而实现对机器人的多轴联动控制,从而实现对机器人运行轨迹的控制。2.根据权利要求1所述的一种用于机器人控制系统的SPTA加减速插补控制方法,其特征在于,步骤S1)中,所述的四个状态分别为休闲状态、加速阶段、匀速阶段、减速阶段。3.根据权利要求1所述的一种用于机器人控制系统的SPTA加减速插补控制方法,其特征在于,步骤S2)中,还包括:S201)、判断机器人在运行轨迹上是否处于空闲状态,如果不是,则跳到步骤S202);S202)、定义一个长度为T的时间片段,每一步输出一个脉冲信号,通过SPTA算法对输出每个脉冲信号的时间片段T进行累加,计算得到输出每个脉冲信号的周期Tti,其表达式为:Tti=nT,(n=1,2,3....N),其中,n为第i步时所有转动轴需要的时间片段数;S203)、计算在第i步时每个转动轴的脉冲数参数pi,j(j=1,2,....R),其中,pi,j表示第j个转动轴在第i步的脉冲参数;S204)、并将最大脉冲参数Maxpi,j对应的转动轴j作为第i步的主转动轴,其他的转动轴均作为第i步的从转动轴,从而确定机器人每步的主转动轴、从转动轴需要的脉冲数;S205)、计算第i步时主转动轴的插补周期Tsi=mT,其中,m...
【专利技术属性】
技术研发人员:王波,
申请(专利权)人:广东大黄蜂机器人有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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