机器人运动轨迹优化方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种机器人运动轨迹优化方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：根据已确定的路点，创建初始样条路径；对初始样条路径进行离散化采样，获得采样点序列，并作为当前采样点序列；基于当前采样点序列的抖动程度以及当前采样点序列与初始样条路径上的路点间的距离差异，对当前采样点序列进行迭代平滑处理，将迭代平滑处理结果作为新的当前采样点序列。采用本方法能够使得优化后的位置样条路径和姿态样条路径的波动更小，提升机器人运行时的速度和平稳性；同时对位置样条路径和姿态样条路径进行优化，可以提高机器人运行时的角速度，降低角加速度抖动。降低角加速度抖动。降低角加速度抖动。

【技术实现步骤摘要】
机器人运动轨迹优化方法、装置、计算机设备和存储介质


[0001]本申请涉及工业机器人示教点位优化
，特别是涉及一种机器人运动轨迹优化方法、装置、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]在工业机器人应用中，样条路径可用于自由曲面打磨、抛光、加工等场合。在给定待处理工件后，用户需要沿着轨迹路径在工件表面示教一系列的路点，包括位置路点(P0,P1,
…
,P
N
)和对应的姿态路点(Q0,Q1,
…
,Q
N
)。而后机器人控制器生成一条光滑轨迹依次通过用户示教的这些点位。
[0003]在实际应用中，为了提高工业机器人末端的打磨工具和工件曲面的贴合程度，通常需要示教多而密集的点位。为了更好的描述样条路径，示教点位之间的距离通常在2～5mm。在示教过程中，用户需要手动控制机器人的打磨工具接近物体表面，直至与物体表面贴合后，示教器记录此时打磨工具的工具中心坐标。
[0004]如图1所示，由于用户通过肉眼判断工具中心点是否和表面贴合，在贴合过程中会存在一定误差，即实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人运动轨迹优化方法，其特征在于，所述方法包括：根据已确定的路点，创建初始样条路径；对所述初始样条路径进行离散化采样，获得采样点序列，并作为当前采样点序列；基于当前采样点序列的抖动程度以及当前采样点序列与所述初始样条路径上的路点间的距离差异，对所述当前采样点序列进行迭代平滑处理，将迭代平滑处理结果作为新的当前采样点序列。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于当前采样点序列的抖动程度以及当前采样点序列与所述初始样条路径上的路点间的距离差异，对所述当前采样点序列进行迭代平滑处理，包括：基于当前采样点序列的抖动程度，构建能量成本函数；基于当前采样点序列与所述初始样条路径上的路点间的距离差异，构建偏差函数；基于所述能量成本函数、所述偏差函数和给定的函数权重，获取目标函数，其中，所述函数权重用于反应所述抖动程度和所述距离差异在构建所述目标函数时各自的参与度；其中，所述目标函数用于表征所述平滑处理的目标为使得所述能量成本函数和所述偏差函数在所述函数权重的影响下的加权求和最小；以及基于所述目标函数对当前采样点序列进行迭代平滑处理，获得最终迭代平滑处理后的采样点序列。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述能量成本函数包括路径参数；所述基于当前采样点序列的抖动程度，构建能量成本函数，包括：基于所述当前采样点序列中每个采样点关于路径参数的二阶导数，确定所述当前采样点序列中每个采样点的角加速度向量；将所述当前采样点序列中所有采样点处角加速度向量的模长的平方和，作为能量成本函数。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于当前采样点序列与所述初始样条路径上的路点间的距离差异，构建偏差函数，包括：将所述当前采样点序列中各采样点与所述初始样条路径对应位置上的路点之间的距离偏差的平方和，作为偏差函数。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标函数对当前采样点序列进行迭代平滑处理，包括：确定所述初始样条路径在当前采样点序列中每一采样点上的梯度；根据每一采样点对应的梯度对相应的采样点进行平滑处理，将平滑处理结果重新作为当前采样点序列，并对累积平滑处理次数进行更新；若累计平滑处理次数未达到预设迭代次数，则返回所述确定所述初始样条路径在当前采样点序列中每一采样点上的梯度的步骤并继续执行，直至累计平滑处理次数达到所述预设迭代...

【专利技术属性】
技术研发人员：马亚坤，
申请(专利权)人：非夕科技有限公司，
类型：发明
国别省市：