机器人运动信息规划方法及相关装置制造方法及图纸

本申请提供的机器人运动信息规划方法及相关装置中，目标动力学模型包括了机器人所有关节的动力学参数以及各关节的摩擦系数；并基于该目标动力学模型构建了用于描述机器人的末端沿目标轨迹运动时所需要时间以及能耗的目标优化函数；由于该目标优化函数考虑机器人的所有关节以及各关节的摩擦力，从而能提高最终时间及能耗的优化精度。终时间及能耗的优化精度。终时间及能耗的优化精度。

【技术实现步骤摘要】
机器人运动信息规划方法及相关装置


[0001]本申请涉及自动控制领域，具体而言，涉及一种机器人运动信息规划方法及相关装置。

技术介绍

[0002]目前，工业界主要通过人工示教方式控制机器人运动，在多个示教点之间机器人运动轨迹按照笛卡尔空间直线、圆弧或样条过渡曲线进行路径规划，沿路径的速度一般采用多项式或样条曲线拟合形式对设有速度和加速度限制的机器人轨迹进行求解。
[0003]然而，研究发现此类算法未考虑时间、能耗等因素的限制，无法满足实际工业场景中对工业机器人高效低能耗的要求。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中的至少一个不足，本申请提供一种机器人运动信息规划方法及相关装置，包括：
[0005]第一方面，本申请提供一种机器人运动信息规划方法，应用于机器人，所述方法包括：
[0006]获取用于衡量所述机器人运动时间以及运动能耗的目标优化函数，其中，所述目标优化函数通过所述机器人的目标动力学模型构建；
[0007]在运动信息的约束条件下，确定所述机器人沿目标轨迹运动时，所述目标优化函数的最小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人运动信息规划方法，其特征在于，应用于机器人，所述方法包括：获取用于衡量所述机器人运动时间以及运动能耗的目标优化函数，其中，所述目标优化函数通过所述机器人的目标动力学模型构建；在运动信息的约束条件下，确定所述机器人沿目标轨迹运动时，所述目标优化函数的最小值；根据所述最小值对应的目标运动信息，生成所述机器人沿所述目标轨迹运动时的运动规划信息。2.根据权利要求1所述的机器人运动信息规划方法，其特征在于，所述在运动信息的约束条件下，确定所述机器人沿目标轨迹运动时，所述目标优化函数的最小值，包括：将所述目标优化函数进行二阶锥规划转换，获得第一优化函数；采用龙格库塔法对所述第一优化函数以及所述约束条件分别进行离散处理，获得所述第一优化函数离散后的第二优化函数以及所述约束条件离散后的离散约束条件；通过所述机器人在各离散点的关节函数对所述第二优化函数进行初始化，获得初始化后的第三优化函数，其中，所有离散点构成所述目标轨迹，每个所述离散点的关节函数用于表示所述机器人末端位于所述离散点时，各关节的角度、角速度以及角加速度；在所述离散约束条件下，通过预设求解工具计算所述第三优化函数的最小值。3.根据权利要求2所述的机器人运动信息规划方法，其特征在于，所述通过所述机器人在各离散点的关节函数对所述第二优化函数进行初始化，获得初始化后的第三优化函数之前，所述方法还包括：将所述目标轨迹进行归一化处理，获得归一化轨迹；根据所述获得归一化轨迹的各离散点，通过机器人逆运动学分别确定每个所述离散点的关节函数。4.根据权利要求1所述的机器人运动信息规划方法，其特征在于，所述获取用于衡量所述机器人运动时间以及运动能耗的目标优化函数，包括：构建所述目标动力学模型，其中，所述目标动力学模型包括所述机器人的摩擦系数以及所有关节的动力学参数；根据所述目标动力学模型，构建所述目标优化函数，其中，所述目标优化函数包括所述运动时间以及所述运动能耗，所述运动时间通过所述目标轨迹的长度与所述机器人末端的运动速度获得，所述运动能耗由所述目标动力学模型中关节力矩与关节驱动电流之间的映射关系获得。5.根据权利要求4所述的机器人运动信息规划方法，其特征在于，所述目标轨迹...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯人鸾，牛建伟，郭昱亮，任涛，韩冰，于晓龙，马群，
申请(专利权)人：北京航空航天大学杭州创新研究院，
类型：发明
国别省市：