轨迹运动的速度计算方法、装置、存储介质及计算机设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种轨迹运动的速度计算方法、装置、存储介质及计算机设备，其中，所述方法包括：获取目标轨迹的轨迹参数信息；根据轨迹长度、初速度、末速度以及最大允许加速度值，计算最大速度值；根据最大允许速度值、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，计算目标加速度值；根据目标加速度值对最大速度值进行修正，得到修正后的最大目标速度值；根据所述最大目标速度值、初速度、末速度构建速度规划曲线。采用上述轨迹运动的速度计算方法、装置、存储介质及计算机设备，可以减少运动轴在运动过程中的震动，提高加工精度。

Velocity calculation method, device, storage medium and computer equipment for trajectory motion

【技术实现步骤摘要】
轨迹运动的速度计算方法、装置、存储介质及计算机设备
本专利技术涉及运动控制
，尤其涉及一种轨迹运动的速度计算方法、装置、存储介质及计算机设备。
技术介绍
平面激光切割是一种非接触式加工，在整个加工过程当中，没有工件与刀具之间的摩擦力影响，因此相较于接触式的加工，激光切割的速度大大加快。但是过快的加工速度会导致各个运动轴产生较大的震动，尤其是采用龙门结构的平板机，龙门负载过大时，震动会较为强烈，并导致切割轨迹失真。为了达到平面激光切割的高速要求，对平面激光切割的运动控制上，要特别注意各个轴的速度的变化，以保证整个运动过程的平滑性，尽可能减少轴在运动中的震动，进而达到一个较高的加工精度。尤其是对于不同长度的位移，以及不同角度的线段衔接，其加速度和速度都要求具有不同的特性曲线。传统技术中，采用梯形速度规划方法进行激光切割速度规划，即在一个切割行程中，包括加速-匀速-减速的速度规划过程，加速过程是指激光切割速度由零或初速度增加至最大切割速度，匀速过程是指在切割过程中切割速度维持，减速过程是指激光切割速度由减小至零或者截止速度。然而，在梯形速度规划方法中，由于每个切割行程都需要从零开始加速，最后减速至零或者对应的截止速度，这就导致了整个运动过程中速度不是平滑变化的，运动轴的震动比较大，从而降低了加工精度。
技术实现思路
基于此，为了解决上述相关技术方案中存在的速度规划的平滑性不足导致的加工精度不足的技术问题，提出一种轨迹运动的速度计算方法、装置、存储介质及计算机设备。在本专利技术的第一方面，提出了一种轨迹运动的速度计算，所述方法包括：获取目标轨迹的轨迹参数信息，所述轨迹参数信息包括轨迹长度、初速度、末速度、机械指标参数，所述机械指标参数包括最大允许加速度值和最大允许速度值；根据轨迹长度、初速度、末速度以及最大允许加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值；根据最大允许速度值、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，通过速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标加速度值；根据所述目标加速度值对所述最大速度值进行修正，得到修正后的最大目标速度值；根据所述最大目标速度值、初速度、末速度构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线。在其中一个实施例中，所述根据轨迹长度、初速度、末速度以及加速度，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值，还包括：根据所述初速度、最大允许加速度值、轨迹长度计算加速过程的第一速度值；根据所述末速度、最大允许加速度值、轨迹长度计算减速过程的第二速度值；根据所述第一速度值和第二速度值，确定所述最大速度值，所述最大速度值为所述第一速度值和第二速度值中的最小值。在其中一个实施例中，所述根据轨迹长度、初速度、末速度以及最大允许加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值之后，还包括：判断所述最大速度值是否大于或等于所述初速度，若否，则将所述初速度作为所述最大速度值；和/或，判断所述最大速度值是否大于或等于所述末速度，若否，则将所述末速度作为所述最大速度值。在其中一个实施例中，所述根据机械指标参数、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，通过速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标加速度值，还包括：根据所述最大允许加速度值、最大允许速度值、初速度、末速度计算第一加速时间和第二减速时间；根据最大允许速度值、机械条件阶数值和第一加速时间、第二计算时间，计算第一极值和第二极值；根据所述最大速度值、第一极值、第二极值、初速度、末速度、机械条件阶数值，计算第三加速时间和第四减速时间；根据第三加速时间和第四减速时间、最大速度值、初速度、末速度计算所述目标加速度值，所述目标加速度值包括目标第一加速度值和目标第二加速度值。在其中一个实施例中，所述根据所述目标加速度值对所述最大速度值进行修正，得到修正后的最大目标速度值，还包括：根据轨迹长度、初速度、末速度以及目标加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标最大速度值。在其中一个实施例中，所述根据所述最大目标速度值、初速度、末速度构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线，还包括：按照预设的速度曲线函数，以所述最大目标速度值、初速度、末速度为输入，构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线，所述预设的速度曲线函数为预设阶数的可导函数。在其中一个实施例中，所述方法还包括：获取所述目标轨迹的机械参数，根据所述机械参数计算机械指标参数，所述机械指标参数包括机械条件阶数值、最大允许加速度值和最大允许速度值中的至少一个。在本专利技术的第二方面，提出了一种轨迹运动的速度计算装置，包括：轨迹参数信息获取模块，用于获取目标轨迹的轨迹参数信息，所述轨迹参数信息包括轨迹长度、初速度、末速度、机械指标参数，所述机械指标参数包括最大允许加速度值和最大允许速度值；最大速度值计算模块，用于根据轨迹长度、初速度、末速度以及最大允许加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值；目标加速度值计算模块，用于根据最大允许速度值、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，通过速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标加速度值；目标速度值计算模块，用于根据所述目标加速度值对所述最大速度值进行修正，得到修正后的最大目标速度值；速度曲线构建模块，用于根据所述最大目标速度值、初速度、末速度构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线。在一个具体的实施例中，最大速度值计算模块还用于根据所述初速度、最大允许加速度值、轨迹长度计算加速过程的第一速度值；根据所述末速度、最大允许加速度值、轨迹长度计算减速过程的第二速度值；根据所述第一速度值和第二速度值，确定所述最大速度值，所述最大速度值为所述第一速度值和第二速度值中的最小值。在一个具体的实施例中，最大速度值计算模块还用于判断所述最大速度值是否大于或等于所述初速度，若否，则将所述初速度作为所述最大速度值；和/或，判断所述最大速度值是否大于或等于所述末速度，若否，则将所述末速度作为所述最大速度值。在一个具体的实施例中，目标加速度值计算模块还用于根据所述最大允许加速度值、最大允许速度值、初速度、末速度计算第一加速时间和第二减速时间；根据最大允许速度值、机械条件阶数值和第一加速时间、第二计算时间，计算第一极值和第二极值；根据所述最大速度值、第一极值、第二极值、初速度、末速度、机械条件阶数值，计算第三加速时间和第四减速时间；根据第三加速时间和第四减速时间、最大速度值、初速度、末速度计算所述目标加速度值，所述目标加速度值包括目标第一加速度值和目标第二加速度值。在一个具体的实施例中，目标速度值计算模块还用于根据轨迹长度、初速度、末速度以及目标加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标最大速度值。在一个具体的实施例中，速度曲线构建模块还用于按照预设的速度曲线函数，以所述最大目标速度值、初速度、末速度为输入，构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线，所述预设的速度曲线函数为预设阶数的可导函数。在一个具体的实施例中，上述轨迹运动的速度计算装置还包括机械指标参数确定模块，用于获取所述目标轨迹的机械参数，根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨迹运动的速度计算方法，其特征在于，包括：获取目标轨迹的轨迹参数信息，所述轨迹参数信息包括轨迹长度、初速度、末速度、机械指标参数，所述机械指标参数包括最大允许加速度值和最大允许速度值；根据轨迹长度、初速度、末速度以及最大允许加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值；根据最大允许速度值、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，通过速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标加速度值；根据所述目标加速度值对所述最大速度值进行修正，得到修正后的最大目标速度值；根据所述最大目标速度值、初速度、末速度构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线。

【技术特征摘要】
1.一种轨迹运动的速度计算方法，其特征在于，包括：获取目标轨迹的轨迹参数信息，所述轨迹参数信息包括轨迹长度、初速度、末速度、机械指标参数，所述机械指标参数包括最大允许加速度值和最大允许速度值；根据轨迹长度、初速度、末速度以及最大允许加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值；根据最大允许速度值、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，通过速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标加速度值；根据所述目标加速度值对所述最大速度值进行修正，得到修正后的最大目标速度值；根据所述最大目标速度值、初速度、末速度构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线。2.根据权利要求1所述的轨迹运动的速度计算方法，其特征在于，所述根据轨迹长度、初速度、末速度以及加速度，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值，还包括：根据所述初速度、最大允许加速度值、轨迹长度计算加速过程的第一速度值；根据所述末速度、最大允许加速度值、轨迹长度计算减速过程的第二速度值；根据所述第一速度值和第二速度值，确定所述最大速度值，所述最大速度值为所述第一速度值和第二速度值中的最小值。3.根据权利要求1或2所述的轨迹运动的速度计算方法，其特征在于，所述根据轨迹长度、初速度、末速度以及最大允许加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值之后，还包括：判断所述最大速度值是否大于或等于所述初速度，若否，则将所述初速度作为所述最大速度值；和/或，判断所述最大速度值是否大于或等于所述末速度，若否，则将所述末速度作为所述最大速度值。4.根据权利要求1所述的轨迹运动的速度计算方法，其特征在于，所述根据机械指标参数、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，通过速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标加速度值，还包括：根据所述最大允许加速度值、最大允许速度值、初速度、末速度计算第一加速时间和第二减速时间；根据最大允许速度值、机械条件阶数值和第一加速时间、第二计算时间，计算第一极值和第二极值；根据所述最大速度值、第一极值、第二极值、初速度、末速度、机械条件阶数值，计算第三加速时间和第四减速时间；根据第三加速时间和第四减速...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋俊杰，封雨鑫，陈焱，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，深圳市大族智能控制科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44