一种工业机器人位置和姿态运动同步方法技术

本发明专利技术公开了一种工业机器人位置和姿态运动同步方法。首先，通过局部拟合得到位置曲线和姿态曲线，并求得每个运动单元的位置总弧长L

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人位置和姿态运动同步方法


[0001]本专利技术涉及位姿同步
，特别涉及一种工业机器人位置和姿态运动同步方法。

技术介绍

[0002]工业机器人以其灵活性高、操作空间大、适应性好、成本低等优点而广泛应用。为了解决机器人运动的线性路径连续性较低的问题，通常是采用样条拟合来对路径点形成的拐角进行平滑处理。样条拟合是在一定误差范围内用光滑曲线来拟合原有线性路径。现有技术中，针对局部式样条拟合，常用的位姿同步方法有：等效弧长等比例法和直线段拟合法。
[0003]等效弧长等比例方法使得位置曲线和姿态曲线耦合在一起，无法单独设计姿态曲线，在特殊运动路径下姿态曲线平滑性较差。直线段拟合法虽然可以实现位置曲线和姿态曲线的独立设计，但是当直线段较短时，姿态速度的振动会增大。
[0004]因此，对于自由设计的位置曲线和姿态曲线，若不进行位姿同步优化，姿态速度的变化幅值大，往往会破坏整个运动过程的平稳性，会导致机器人运动速度频繁变化，加工效率大幅降低，损害电机寿命。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人位置和姿态运动同步方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：通过局部拟合得到位置曲线和姿态曲线，以每个拐点处局部拟合生成的拼接曲线作为一个运动单元，并求得每个运动单元的位置总弧长L
p,i
和姿态总弧长L
Q,i
；步骤S2：根据原有线性路径的位置直线和姿态直线的长度比例，初步确定每个运动单元的初末姿态速度比例QVs
i
和QVe
i
；步骤S3：求解各个运动单元的中值姿态速度比例QVm
i
，调整QVs
i
和QVe
i
，以降低姿态速度比例QV
i
的峰值；步骤S4：根据运动整体的QVs
i
、QVe
i
、L
p,i
和L
Q,i
，来设计位置和姿态同步曲线；步骤S5：通过位置移动量S
P
，计算姿态点在运动单元上位移量S
Q
，实现位姿同步。2.根据权利要求1所述的工业机器人位置和姿态运动同步方法，其特征在于：所述步骤S1具体地：所述位置曲线和姿态曲线的对应路径均具有G2以上的连续性，相邻的三个路径点能够形成所述拐点，所述运动单元的拼接曲线为“直线
‑
曲线
‑
直线”型。3.根据权利要求1所述的工业机器人位置和姿态运动同步方法，其特征在于：所述步骤S2具体地：设三维空间中相邻路径点在位置直线上的间距为L1和L2，在姿态直线上的间距为L3和L4；运动单元的初末姿态速度比例QVs
i
和QVe
i
有：相邻两个运动单元由于共享同一段线性路径，因此在连接处的姿态速度比例相同，即：4.根据权利要求1所述的工业机器人位置和姿态运动同步方法，其特征在于：所述步骤S3具体地：以L
p,i
/2时刻的姿态速度比例为QVm
i
，假设前后两段运动的加速度曲线均为对称式，得到QVm
i
的计算公式：将上式变形可得到QVm
i
、QVs
i
和QVe
i
之间的关系：5.根据权利要求4所述的工业机器人位置和姿态运动同步方法，其特征在于：设路径点个数为n，共形成n
‑
2个运动单元和n
‑
1个姿态速度比例QV
i
，所述QVs
i
和QVe
i
的调整方法具体地：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岩，周星，黄石峰，黄键，
申请(专利权)人：佛山智能装备技术研究院，
类型：发明
国别省市：