机器人连续运动的路径的速度前瞻方法及机器人控制器技术

本发明专利技术公开了一种机器人连续运动的路径的速度前瞻方法，其包括按照加速度不为零的升速曲线分别进行反向升速规划和正向升速规划的步骤，并且在反向升速规划中考虑了因进行速度空间转换所带来的加速度的影响。本发明专利技术还提供了一种机器人控制器。本发明专利技术解决了机器人在笛卡尔空间和关节空间的连续轨迹规划问题，保证机器人连续运动规划过程中各路径的节点速度满足速度规划要求。

Velocity Prospective Method and Robot Controller for Path of Robot Continuous Motion

The invention discloses a speed forecasting method for a path of continuous motion of a robot, which includes the steps of reverse and forward speed-up planning respectively according to the acceleration curve of non-zero acceleration, and takes into account the effect of acceleration caused by space conversion of speed in reverse speed-up planning. The invention also provides a robot controller. The invention solves the problem of continuous trajectory planning of robots in Cartesian space and joint space, and ensures that the node speed of each path in the process of continuous motion planning of robots meets the requirement of speed planning.

【技术实现步骤摘要】
机器人连续运动的路径的速度前瞻方法及机器人控制器
本专利技术涉及速度规划技术。
技术介绍
机器人的轨迹规划是机器人控制算法的重要组成之一，它是路径规划和各个节点速度已经确定的基础上进行的速度规划和插补。在机器人的路径规划满足曲率连续的前提下，轨迹规划要求机器人速度规划满足速度和加速度连续。当机器人的作业任务只有一段路径时，那么不需要进行轨迹速度前瞻，就可以完成从0到0的速度规划。但是，通常机器人的一个作业任务会包含多个路径段，此时需要在路径规划时插入转接路径来实现路径的平滑，然后加入轨迹速度前瞻来确定每段路径节点的速度和加速度，为后面的实时轨迹规划提供初始条件。路径各个节点速度的给定是否合理，将直接影响机器人的实时轨迹规划，不合理的节点速度给定会导致机器人超速，路径结束速度无法降到0，以及关节空间和笛卡尔空间路径转换的时候，发生速度跳变。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种机器人连续运动的路径的速度前瞻方法，其能够解决机器人连续运动规划过程的节点速度给定问题，保证机器人在关节空间和笛卡尔空间的路径均可以进行连续轨迹规划。本专利技术所要解决的又一技术问题在于提供一种机器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人连续运动的路径的速度前瞻方法，其特征在于，包括以下步骤：根据约束条件，按照加速度不为零的升速曲线依次对机器人连续运动的路径的各个节点进行反向升速规划；在按照加速度不为零的升速曲线对路径的各个节点进行反向升速规划的过程中，若出现第i个路径段与第i‑1个路径段分别处于不同空间的情况，则计算空间转换带来的第i个路径段的起点的加速度，并根据所述加速度重新计算第i个路径段的起点速度，该重新计算得到的第i个路径段的起点速度在具有所述加速度的情况下能够满足对第i个路径段的终点速度的规划要求，并且，将在反向升速规划过程中所得到的每个节点的速度与该节点的速度限值进行比较，如果反向升速规划得到的节点...

【技术特征摘要】
1.一种机器人连续运动的路径的速度前瞻方法，其特征在于，包括以下步骤：根据约束条件，按照加速度不为零的升速曲线依次对机器人连续运动的路径的各个节点进行反向升速规划；在按照加速度不为零的升速曲线对路径的各个节点进行反向升速规划的过程中，若出现第i个路径段与第i-1个路径段分别处于不同空间的情况，则计算空间转换带来的第i个路径段的起点的加速度，并根据所述加速度重新计算第i个路径段的起点速度，该重新计算得到的第i个路径段的起点速度在具有所述加速度的情况下能够满足对第i个路径段的终点速度的规划要求，并且，将在反向升速规划过程中所得到的每个节点的速度与该节点的速度限值进行比较，如果反向升速规划得到的节点速度大于所述速度限值，则将反向升速规划得到的节点速度调整为所述速度限值，按照速度限值进行反向升速规划；所述约束条件包括路径的段数N、每一路径段的长度、最大速度、最大加速度和最大加加速度；1≤i≤N；根据所述约束条件，按照加速度不为零的升速曲线对机器人连续运动的路径的各个节点进行正向升速规划，在按照加速度不为零的升速曲线对路径的各个节点进行正向升速规划的过程中，若出现第i个路径段与第i+1个路径段处于不同空间的情况，则计算空间转换带来的第i个路径段的终点的加速度，将第i个路径段的终点的加速度值作为第i+1个路径段的升速规划中的初始加速度值，并且，将在正向升速规划过程中所得到的每个节点的速度与反向升速规划所得到的该节点的速度值进行比较，如果正向升速规划得到的节点速度大于反向升速规划得到的节点速度，则将正向升速规划得到的节点速度调整为反向升速规划所得到的节点速度值，按照反向升速规划所得到的节点速度值进行正向升速规划；将正向升速规划得到的所有节点的速度作为速度前瞻的结果。2.根据权利要求1所述的机器人连续运...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓洪洁，王效杰，林俐，李大新，熊圆圆，
申请(专利权)人：上海新时达机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31