[發明專利]機器人點到點運動控制方法和系統

有效

• 申請號: 201710257078.5
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN106985140B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 陽方平
• 申請（專利權）人: 廣州視源電子科技股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 余永文

1.一種機器人點到點運動控制方法，其特征在于，包括：

接收控制端傳送的點到點運動指令；對點到點運動指令進行解析，獲取目標關節角度和點到點運動需要的時間；

獲取機械臂的當前關節角度、當前關節角速度和當前關節角加速度；根據點到點運動需要的時間計算機械臂由當前關節角度運行到目標關節角度經過的第一軌跡，以及分別計算機械臂在所述點到點運動需要的時間內由當前關節角速度和當前關節角加速度降為0所經過的第二軌跡和第三軌跡；根據第一軌跡、第二軌跡和第三軌跡得到點到點的運動軌跡；

計算機械臂各個關節在所述點到點運動軌跡上運行的各個位置的目標角度、目標角速度和目標角加速度轉發至控制主站；

所述點到點的運動軌跡計算公式為：

S(t)＝a₀+a₁t+a₂t²+a₃t³+a₄t⁴+a₅t⁵

a₀＝θ₀

式中，S(t)是五次多項式，t是運行時間；a_i，i＝1,…,5是系數，θ₀是機械臂的當前關節角度，θ₁是機械臂的目標關節角度，T為點到點運動需要的時間。

2.根據權利要求1所述的機器人點到點運動控制方法，其特征在于，所述計算機械臂各個關節在所述點到點運動軌跡上運行的各個位置的目標角度、目標角速度和目標角加速度的步驟包括：

在機械臂開始在所述點到點運動軌跡運動后，統計機械臂的運動時間t_n；

若所述運動時間滿足：t_n≤aT，每隔設定時間τ依據分別計算一次機械臂每個關節的目標角度、目標角速度和目標角加速度；a是系數；

若運動時間t_n滿足：aT＜t_n＜T，將標志位更改為過渡狀態，將控制器狀態機狀態設定為準備狀態；

若運動時間t_n滿足：t_n≥T，點到點運動結束，將標志位更改為等待狀態。

3.根據權利要求1所述的機器人點到點運動控制方法，其特征在于，所述機械臂關節的任意時刻t時的關節角度、角速度和角加速度的計算公式為：

θ_t＝a₀+a₁t+a₂t²+a₃t³+a₄t⁴+a₅t⁵

式中，任意時刻t時的關節角位置θ_t、角速度和角加速度

4.根據權利要求2所述的機器人點到點運動控制方法，其特征在于，在過渡狀態下，若有新指令輸入，則啟動過渡運動規劃；若沒有新指令輸入，則每隔設定時間τ計算一次機械臂每個關節的目標角度、目標角速度和目標角加速度，并發送給設備通信軟件。

5.根據權利要求1所述的機器人點到點運動控制方法，其特征在于，利用預設的通信協議并以異步遠程過程調用的方式接收點到點運動指令。

6.根據權利要求1所述的機器人點到點運動控制方法，其特征在于，在調用所述點到點運動規劃函數后，實時讀取機械臂關節的當前狀態下的關節角度、關節角速度和關節角加速度，并根據所述關節角度、關節角速度和關節角加速度和點到點運動指令計算點到點的運動軌跡。