一种机器人速度规划方法、装置、存储介质及机器人制造方法及图纸

技术编号:24001094 阅读:46 留言:0更新日期:2020-05-01 22:56
本发明专利技术提供一种机器人速度规划方法、装置、存储介质及机器人,所述方法包括:基于预先设定的运动参数对机器人进行笛卡尔空间下的速度规划;在每个运行周期判断机器人各关节轴是否进入角速度和/或角加速度超限区域;若是,则基于预先存储的超限数据对超限幅度最大的关节轴进行关节空间下的速度规划,得到在超限区域的关节空间下的第一插补路径;根据第一插补路径以及在超限区域的第二插补路径,得到其余关节轴的插补路径;当退出超限区域后,退出关节空间下的速度规划;读取退出时的运动学参数,进行笛卡尔空间下的速度规划,输出各关节轴插补点。本发明专利技术能使机器人满足关节最大角速度、最大角加速度约束要求运行,避免驱动器报错。

A robot speed planning method, device, storage medium and robot

【技术实现步骤摘要】
一种机器人速度规划方法、装置、存储介质及机器人
本专利技术涉及控制领域,尤其涉及一种机器人速度规划方法、装置、存储介质及机器人。
技术介绍
目前,在工业六轴机器人领域中,考虑到插补数据实时性的要求,六轴机器人通常在笛卡尔空间下进行的速度规划未考虑各关节约束。当六轴机器人末端执行器高速运行时,各关节可能会出现因角速度、角加速度过大而造成电机转矩过大的报错现象,使得六轴机器人必须断电重启,影响工作效率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服上述现有技术的缺陷,提供一种机器人速度规划方法、装置、存储介质及机器人,以解决现有技术中六轴机器人在笛卡尔空间下的速度规划未考虑关节角加速度约束可能出现高速运行时各关节驱动器报错的问题。本专利技术一方面提供了一种机器人速度规划方法,基于预先设定的运动参数对所述机器人进行笛卡尔空间下的速度规划;在每个运行周期判断所述机器人的各关节轴是否进入角速度和/或角加速度超限区域;若进入所述超限区域,则基于预先存储的超限数据对角速度和/或角加速度超限幅度最大的关节轴进行关节空间下的速度规划,得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人速度规划方法,其特征在于,/n基于预先设定的运动参数对所述机器人进行笛卡尔空间下的速度规划;/n在每个运行周期判断所述机器人的各关节轴是否进入角速度和/或角加速度超限区域;/n若进入所述超限区域,则基于预先存储的超限数据对角速度和/或角加速度超限幅度最大的关节轴进行关节空间下的速度规划,得到所述超限幅度最大的关节轴在所述超限区域的关节空间下的第一插补路径;/n根据所述第一插补路径以及所述超限幅度最大的关节轴在所述超限区域的第二插补路径,得到其余关节轴在所述超限区域的关节空间下的插补路径;其中,所述第二插补路径,包括:所述超限幅度最大的关节轴在所述超限区域的笛卡尔空间下插补路径进行...

【技术特征摘要】
1.一种机器人速度规划方法,其特征在于,
基于预先设定的运动参数对所述机器人进行笛卡尔空间下的速度规划;
在每个运行周期判断所述机器人的各关节轴是否进入角速度和/或角加速度超限区域;
若进入所述超限区域,则基于预先存储的超限数据对角速度和/或角加速度超限幅度最大的关节轴进行关节空间下的速度规划,得到所述超限幅度最大的关节轴在所述超限区域的关节空间下的第一插补路径;
根据所述第一插补路径以及所述超限幅度最大的关节轴在所述超限区域的第二插补路径,得到其余关节轴在所述超限区域的关节空间下的插补路径;其中,所述第二插补路径,包括:所述超限幅度最大的关节轴在所述超限区域的笛卡尔空间下插补路径进行运动学反解至关节空间下的插补路径;
当所述角速度和/或角加速度超限幅度最大的关节轴退出所述超限区域后,退出所述关节空间下的速度规划;
读取退出所述关节空间下的速度规划时的运动学参数,以进行笛卡尔空间下的速度规划,并输出所述机器人的各关节轴的各插补点。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
若所述机器人的各关节轴均未进入角速度和/或角加速度超限区域,则输出所述机器人各关节轴在笛卡尔空间下的插补点进行运动学反解至关节空间下的插补点。


3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,预先存储超限数据,包括:
基于预先设定的运动参数获取所述机器人各关节轴的角速度和/或角加速度;
根据所述各关节轴的角速度和/或角加速度,获取角速度和/或角加速度超限区域的相应超限数据,并进行预先存储。


4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,基于预设的运动参数获取所述机器人各关节轴的角速度和/或角加速度,包括:
基于预设的运动参数进行笛卡尔空间速度规划,得到笛卡尔空间下的插补点;
根据所述笛卡尔空间下的插补点计算得到关节空间下各关节轴的插补点;
根据关节空间下各关节轴的插补点计算各关节轴的角速度和/或角加速度。


5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,根据所述第一插补路径以及所述超限幅度最大的关节轴在所述超限区域的第二插补路径,得到其余关节轴在所述超限区域的关节空间下的插补路径,包括:
将所述第一插补路径中的各插补点关节位置值与所述第二插补路径中的各插补点关节位置值进行对比,得到相对应的插补点关节位置值的映射关系,并根据所述映射关系得到其余关节轴的在所述超限区域的关节空间下的插补路径的各插补点关节位置值。


6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,将所述第一插补路径中的各插补点关节位置值与所述第二插补路径中的各插补点关节位置值进行对比,得到相对应的插补点关节位置值的映射关系,包括:
判断所述第一插补路径中的各插补点在第二插补路径中所落入的插补区间,其中,每两个相邻插补点和之间为一个插补区间;
判断所述第一插补路径中的各插补点关节位置值与构成其所落入的插补区间的两个插补点关节位置值或是否相等;
若与所述两个插补点中的第一插补点关节位置值相等,则其余关节轴的关节空间下的插补路径中相应插补点关节位置值等于其笛卡尔空间下的插补路径中与所述第一插补点序号相同的插补点关节位置值;
若与所述两个插补点关节位置值均不相等,则其余关节轴的关节空间下的插补路径中相应插补点关节位置值根据以下公式得到:



其中,i、j表示插补点序号,m表示超限幅度最大的关节轴的轴号,k表示其余关节轴的轴号。


7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述超限数据,包括:
各关节插补点以及角加速度超限幅度最大关节轴的轴号、进入点关节位置值、退出点关节位置值、进入点关节角速度值、退出点关节角速度值、进入点关节角加速度值和/或退出点关节角加速度值。


8.一种机器人速度规划装置,其特征在于,
第一速度规划单元,用于基于预先设定的运动参数对所述机器人进行笛卡尔空间下的速度规划;
判断单元,用于在每个运行周期判断所述机器人的各关节轴是否进入角速度和/或角加速度超限区域;
第一速度规划单元,用于若进入所述超限区域,则基于预先存储的超限数据对角速度和/或角加速度超限幅度最大的关节轴进行关节空间下...

【专利技术属性】
技术研发人员:雷俊松应坤刘新卫赵航刘旭魏佳欣胡飞鹏
申请(专利权)人:珠海格力电器股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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