用于机器人轨迹规划的方法和设备技术

一种用于定义机器人(1)在多维空间中沿从初始点(A)到最终点(B)的路径移动的轨迹的方法，该路径中的每个点具有多个空间坐标，该空间坐标是位置和/或取向坐标，其中该轨迹是将初始时刻映射到路径的初始点(A)、将最终时刻映射到路径的最终点(B)以及将中间时刻映射到路径的中间点的连续映射，该方法包括以下步骤：定义(S3)将成本值与给定轨迹相关联的成本函数；定义(S3)所述多维空间的多维子空间；以及在沿着所述子空间的不同路径延伸的轨迹之中确定(S4)使该成本函数最小化的轨迹。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种用于规划机器人单元的移动轨迹的方法和设备。

技术介绍

1、常规地，针对机器人单元的轨迹规划是由程序员和电子控制器来完成的，其中程序员定义待由机器人单元遵循的路径，电子控制器通过将机器人单元应当位于该点的时刻与该路径的每个点相关联以使花费在该路径上的时间或能量最小化的方式从该路径导出轨迹。在最简单的情况下，路径的初始点和最终点可以是预先确定的，例如通过必须在初始点拾取工具或工件并且被运输到最终点以便在那里对其进行加工处理的要求所预先确定，并且由程序员完成的定义工作可以仅仅是决定是否允许机器人单元沿着直线路径(或一些其它默认路径)移动，或者如果由于某种原因默认路径不实际，则选择一些中间点并且对从初始点到中间点的路径和从中间点到最终点的路径重复该过程。在任何一种情况下，都预期到时间或能量消耗不是最佳的。

2、虽然如果默认路径将导致机器人单元与障碍物碰撞，则必须定义中间点的决定可能是容易的，并且选择中间点使得可以避免障碍物会是简单直接的，但是判断机器人的效率是否可以通过此类措施得到改进是不容易的，并且程序员的大量工作时间会被花费在这一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于定义机器人(1)在多维空间中沿从初始点(A)到最终点(B)的路径移动的轨迹的方法，所述路径的每个点具有多个空间坐标，所述空间坐标是位置坐标和/或取向坐标，其中所述轨迹是将初始时刻映射到所述路径的所述初始点(A)、将最终时刻映射到所述路径的所述最终点(B)以及将中间时刻映射到所述路径的中间点的连续映射，所述方法包括以下步骤：定义(S3)将成本值与给定轨迹相关联的成本函数；定义(S3)所述多维空间的多维子空间；以及在沿着所述子空间的不同路径延伸的轨迹之中确定(S4)使所述成本函数最小化的轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述子空间是所述多维空间。

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于定义机器人(1)在多维空间中沿从初始点(a)到最终点(b)的路径移动的轨迹的方法，所述路径的每个点具有多个空间坐标，所述空间坐标是位置坐标和/或取向坐标，其中所述轨迹是将初始时刻映射到所述路径的所述初始点(a)、将最终时刻映射到所述路径的所述最终点(b)以及将中间时刻映射到所述路径的中间点的连续映射，所述方法包括以下步骤：定义(s3)将成本值与给定轨迹相关联的成本函数；定义(s3)所述多维空间的多维子空间；以及在沿着所述子空间的不同路径延伸的轨迹之中确定(s4)使所述成本函数最小化的轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述子空间是所述多维空间。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述子空间的维度数量小于所述多维空间的维度数量。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中所述多维空间具有两个位置坐标，并且所述机器人包括交通工具，或者所述多维空间具有三个位置坐标，并且所述机器人包括末端执行器(4)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述成本函数是所述空间坐标中的至少一个空间坐标的时间导数的递增函数，优选速度加速度或急动度或由沿所述给定轨迹的给定坐标所假定的最大值和最小值之间的差的递增函数。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中确定使所述成本函数最小化的所述轨迹的所述步骤是在针对所述空间坐标中的至少一个空间坐标的时间导数的约束下被执行的，优选针对速度、加速度或急动度，或者是在针对由沿着所述给定轨迹的给定坐标所假定的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔内·瓦尔堡，马蒂亚斯·博克曼，贾科莫·斯帕姆皮纳托，米凯尔·诺尔洛夫，尼玛·埃纳亚蒂，乔纳斯·豪林，黛博拉·克莱维尔，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：