【技术实现步骤摘要】
多轴联动实时动态前瞻轨迹规划方法、装置及存储介质
本专利技术涉及多轴联动机器人控制领域，特别是多轴联动实时动态前瞻轨迹规划方法、装置及存储介质。
技术介绍
多轴联动机器人在工业生产中得到广泛的应用。前瞻轨迹规划可对多段路径中相邻过渡段进行位置、速度及加速度规划，使机器人末端轴按照预定轨迹运行。高效的前瞻轨迹规划算法可使多轴联动机器人高速、平稳地完成过渡段的运动，从而提高工作效率，因此前瞻规划算法的优劣也可视为衡量机器人性能的隐性指标。但多轴联动机器人仍然存在运动轨迹不平滑、运动不稳定等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供多轴联动实时动态前瞻轨迹规划方法、装置及存储介质。本专利技术解决其问题所采用的技术方案是：本专利技术的第一方面，多轴联动实时动态前瞻轨迹规划方法，包括以下步骤：步骤S1、接收输入数据，所述输入数据包括长度为(m-1)段的n个轴的m个点位序列、每个点位的进给速度、每个轴的最大速度和每个轴的加速度，其中n个轴是联动...
【技术保护点】
1.多轴联动实时动态前瞻轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1、接收输入数据，所述输入数据包括长度为(m-1)段的n个轴的m个点位序列、每个点位的进给速度、每个轴的最大速度和每个轴的加速度，其中n个轴是联动的；/n步骤S2、根据所述输入数据进行前瞻轨迹规划；/n步骤S3、接收输入指令；/n步骤S4、若所述输入指令为变速指令，执行基于所述前瞻轨迹规划的实时变速方法进行重新规划；若所述输入指令为停止指令，执行基于所述前瞻轨迹规划的实时停止方法进行重新规划；/n步骤S5、对第一段的轨迹和过渡区的轨迹进行定周期的位置采样得到插补点，将所述插补点输入用于将梯形速度曲线转...
【技术特征摘要】
1.多轴联动实时动态前瞻轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、接收输入数据，所述输入数据包括长度为(m-1)段的n个轴的m个点位序列、每个点位的进给速度、每个轴的最大速度和每个轴的加速度，其中n个轴是联动的；
步骤S2、根据所述输入数据进行前瞻轨迹规划；
步骤S3、接收输入指令；
步骤S4、若所述输入指令为变速指令，执行基于所述前瞻轨迹规划的实时变速方法进行重新规划；若所述输入指令为停止指令，执行基于所述前瞻轨迹规划的实时停止方法进行重新规划；
步骤S5、对第一段的轨迹和过渡区的轨迹进行定周期的位置采样得到插补点，将所述插补点输入用于将梯形速度曲线转化为S型速度曲线的S型数字滤波器；
步骤S6、对第一段的轨迹和过渡区的轨迹采样完成后，删除第一段的数据和过渡区的数据；
步骤S7、获取新的点位信息并根据新的点位信息构建一个新段，重复执行步骤S2至步骤S6；
其中，所述前瞻轨迹规划包括以下步骤：
计算n个轴的所有的过渡区的大小以及最大允许过渡速度；
令末点速度为0，从第(m-1)段起至第1段进行反向速度前瞻规划，进而调整n个轴的过渡区大小以及最大允许过渡速度；
从第1段起至第(m-1)段进行正向速度规划以及每两段之间的过渡区的轨迹规划。
2.根据权利要求1所述的多轴联动实时动态前瞻轨迹规划方法，其特征在于，在所述计算n个轴的所有的过渡区大小的步骤中，所述过渡区的大小为：其中Ls是过渡区的大小，tm为过渡时间，Ap为过渡区的加速度，为余弦比例向量。
3.根据权利要求2所述的多轴联动实时动态前瞻轨迹规划方法，其特征在于，所述计算n个轴的所有的过渡区的最大允许过渡速度具体为，对于第i段，若所述过渡区的大小为0，则所述最大允许过渡速度为：若所述过渡区的大小不为0，则所述最大允许过渡速度为：若计算得到的所述最大允许过渡速度存在则更新所述最大允许过渡速度为并更新所述过渡区的大小为：其中Vmax,i为第i段的最大速度，为第i段的进给速度，1≤i≤m-1。
4.根据权利要求1所述的多轴联动实时动态前瞻轨迹规划方法，其特征在于，所述反向速度前瞻规划具体为：对于第i段，若vs≥vt，则保持所述过渡区的大小和所述最大允许过渡速度；若vs<vt，则计算若v′t≥vt，则保持所述过渡区的大小和所述最大允许过渡速度，否则更新所述过渡区的大小为Lsn＝(1-a)Ls和更新所述最大允许过渡速度为其中a为所述过渡区的减小比例，Amax是最大加速度，vs是第i段的前一段的vtn，1≤i≤m-1。
5.根据权利要求1所述的多轴联动实时动态前瞻轨迹规划方法，其特征在于，所述正向速度规划具体为：计算临界速度为若vs≥vt且vc≤VF，则将速度从vs加速到vc，再从vc减速到vt；若vs≥vt且vc>VF，则将速度从vs加速至vF并保持一段时间，再将速度...
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