[發明專利]用于處理機器人網絡通信抖動的魯棒規劃系統

有效

• 申請號: 201710629218.7
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107450534B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 庹華;袁順寧;曹華;湯中華;宋斌
• 申請（專利權）人: 珞石（山東）智能科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理有限公司 11368
• 代理人: 孫國棟

1.一種用于處理機器人網絡通信抖動的魯棒規劃系統，其特征在于，包括：任務級處理計算機、多臺機器人控制器、多臺伺服驅動器，其中，

所述任務級處理計算機用于根據任務和環境，采集多條機器人軌跡并生成對應的軌跡點曲線，并將多條軌跡點曲線分別發送每臺所述機器人控制器；

每臺所述機器人控制器在接收端設置軌跡點緩沖隊列，由所述軌跡點緩沖隊列接收軌跡點曲線，以減少網絡抖動的影響，然后由所述機器人控制器將軌跡點用高階樣條曲線拼接，得到軌跡段，再對軌跡段進行精插補，得到插補點發送給對應的伺服驅動器；

所述伺服驅動器根據來自所述機器人控制器的插補點指令，驅動機器人按預定軌跡運動；

所述機器人控制器還用于根據延時誤差調整機器人控制器軌跡段的生成，包括：

設允許的固定時延為ΔT，軌跡點隊列導致的時延為ΔTb，任務級規劃確定的第n個軌跡點執行時刻為T_n，則期望的第n個軌跡點執行時刻為T_n+ΔT，實際執行時刻為T_n+ΔTb，對于希望多個機器人協同工作的場景，則期望時刻和實際時刻誤差ε＝ΔTb-ΔT；

根據ε調整機器人控制器軌跡段的生成，對軌跡段重新規劃；

其中，所述對軌跡段重新規劃，包括如下步驟：

設軌跡點曲線上的點位置為：

其中：

對第i+1個軌跡點時刻加入ε相關的修正項f(ε)

t′_i+1＝t_i+1+f(ε)

通過調節t_i+1重新規劃修正機器人軌跡段，可以使得(ΔTb-ΔT)→0，從而保證延時的穩定。

2.如權利要求1所述的用于處理機器人網絡通信抖動的魯棒規劃系統，其特征在于，每臺所述機器人控制器在軌跡點曲線的信息中增加時間戳t_send，根據機器人控制器接收軌跡點的時刻t_recv,以及軌跡點信息中的t_send，確定當前網絡時延，對網絡時延統計得到抖動特征時間δt。

3.如權利要求2所述的用于處理機器人網絡通信抖動的魯棒規劃系統，其特征在于，所述軌跡點緩沖隊列的隊列深度d根據δt和軌跡點時間間隔Δt調整，取d＝k_safe*δt/Δt,其中k_safe為安全系數。