[發(fā)明專利]用于路徑規(guī)劃的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080005964.5
• 申請日: 2010-01-05
• 公開（公告）號: CN102301291A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設計）人: D·H·米勒;W·L·莫里森
• 申請（專利權）人: 通用電氣智能平臺有限公司
• 主分類號: G05B19/18
• 分類號: G05B19/18;B65C9/42;H02P5/52
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張金金;朱海煜

技術領域

本文描述的實施例大體上涉及用于路徑規(guī)劃的系統(tǒng)和方法，并且更特別地涉及用于制定(map)對象在由路徑規(guī)劃器限定的運動路徑中的運動的系統(tǒng)和方法。

背景技術

常規(guī)的運動控制系統(tǒng)包括提供信號給激活電機運轉的電機驅(qū)動器的運動控制器。作為反饋裝置，脈沖編碼器對每個發(fā)生的運動單位形成離散的脈沖，并將該脈沖傳送回至該運動控制器。這被稱為運動事件。這樣的常規(guī)運動控制系統(tǒng)只在固定的采樣周期期間積累運動事件。因此，常規(guī)運動事件只當在固定采樣周期期間發(fā)生時被識別。

路徑規(guī)劃器可能被要求周期性運行，例如每1毫秒(ms)，以便積累一個或多個固定采樣周期期間的運動事件(例如，如果運動系統(tǒng)積累在1ms的采樣周期期間的脈沖)。需要超過1ms來規(guī)劃采樣周期中的路徑的運動控制系統(tǒng)的另外任務可使路徑規(guī)劃器面臨計算不足的困境。例如，汽車上的計算機可與全球定位系統(tǒng)(GPS)聯(lián)接以及通過路徑規(guī)劃器為汽車生成路徑。GPS和路徑規(guī)劃器中的每個都是時間關鍵的任務，其被要求每1ms運行一次以供運動控制系統(tǒng)正確工作。然而，如果例如，GPS需要超過1ms來計算采樣周期中的坐標，那么被要求每1ms運行一次的路徑規(guī)劃器則面臨計算不足的困境。從而，因為路徑規(guī)劃器不能理解不在1ms間隔上發(fā)生的采樣周期，因此路徑規(guī)劃器不能適當?shù)剡\行，并且當運動控制系統(tǒng)不再能確定適當位點時必須中止該過程。

發(fā)明內(nèi)容

在一個方面，提供了用于制定第一對象在第一運動路徑中的運動的方法，所述第一運動路徑由路徑規(guī)劃器基于第二對象的第二運動路徑來限定。該方法包括：使用該路徑規(guī)劃器形成該第一對象的第一運動路徑；初始化該第一對象在第一運動路徑內(nèi)的開始位置；確定在由該路徑規(guī)劃器形成第一運動路徑中的多個段中的每個段的初始狀態(tài)值；以及計算對該路徑規(guī)劃器的當前采樣呼叫時間和對該路徑規(guī)劃器的最后采樣呼叫時間之間的經(jīng)過時間。如果所計算的經(jīng)過時間大于或小于采樣周期，第二對象在第二運動路徑中的當前位點利用計算的經(jīng)過時間來確定，計算在多個段中的第一段內(nèi)的第一段的開始時間和當前采樣呼叫時間之間的過期時間，并且從路徑規(guī)劃器產(chǎn)生輸出命令。執(zhí)行所產(chǎn)生的輸出命令改變第一運動路徑。

在另一方面，提供了將連續(xù)時間運動學運動方程映射到離散時域中的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于存儲路徑規(guī)劃器信息的存儲器區(qū)和處理器，該路徑規(guī)劃器信息包括規(guī)劃的路徑的初始時間和由連續(xù)時間運動學運動方程所引入的不連續(xù)限定的路徑中的多個段的初始狀態(tài)。對該處理器編程以：使用路徑規(guī)劃器基于第二對象的第二運動路徑來形成第一對象的第一運動路徑；初始化該第一對象在第一運動路徑內(nèi)的開始位置；確定在由路徑規(guī)劃器形成的第一運動路徑中的多個段的每個段的初始狀態(tài)值；以及計算對路徑規(guī)劃器的當前采樣呼叫時間和對路徑規(guī)劃器的最后采樣呼叫時間之間的經(jīng)過時間。如果所計算的經(jīng)過時間大于或小于采樣周期，第二對象在第二運動路徑中的的當前位點利用計算的經(jīng)過時間來確定，計算多個段中的第一段內(nèi)的在第一段的開始時間和當前采樣呼叫時間之間的過期時間，并且從路徑規(guī)劃器產(chǎn)生輸出命令。執(zhí)行所產(chǎn)生的輸出命令改變第一運動路徑。

在再一個方面，提供了存儲程序的計算機可讀介質(zhì)，該程序指示計算機執(zhí)行用于將連續(xù)時間運動學運動方程映射到離散時域中的方法。這些指令包括：使用路徑規(guī)劃器來形成第一對象的第一運動路徑；初始化該第一對象在第一運動路徑內(nèi)的開始位置；確定在由路徑規(guī)劃器形成的第一運動路徑中的多個段的每個段的初始狀態(tài)值；以及計算對該路徑規(guī)劃器的當前采樣呼叫時間和對該路徑規(guī)劃器的最后采樣呼叫時間之間的經(jīng)過時間。如果所計算的經(jīng)過時間大于或小于采樣周期，第二對象在第二運動路徑中的當前位點利用計算的經(jīng)過時間來確定，計算多個段中的第一段內(nèi)的在第一段的開始時間和當前采樣呼叫時間之間的過期時間，并且從路徑規(guī)劃器產(chǎn)生輸出命令。執(zhí)行所產(chǎn)生的輸出命令改變第一運動路徑。

附圖說明

本公開在下文參照附圖詳細描述。

圖1是圖示具有有至少一個計算機可執(zhí)行部件的存儲器區(qū)的示范性計算裝置的框圖。

圖2是示范性高速貼標簽系統(tǒng)的圖。

圖3是用于用路徑規(guī)劃器制定運動的示范性方法的流程圖。

具體實施方式

本文描述的是用于將連續(xù)時間運動學運動方程映射到離散時域中的系統(tǒng)和方法，以產(chǎn)生提供必要的靈活性來支持不均勻采樣周期的系統(tǒng)和方法，并進一步允許方程組中出現(xiàn)不連續(xù)，使得允許在不約束于多個采樣周期的用戶指定時間開始移動。