[發(fā)明專(zhuān)利]S型速度規(guī)劃方法、裝置、系統(tǒng)、機(jī)器人以及數(shù)控機(jī)床

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780034124.3
• 申請(qǐng)日: 2017-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109313429B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張瑞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳配天智能技術(shù)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/4103
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/4103
• 代理公司: 深圳市威世博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李慶波

一種S型速度規(guī)劃方法、裝置、系統(tǒng)、機(jī)器人以及數(shù)控機(jī)床。其中，所述方法包括：利用目標(biāo)路線的最大速度、最大加速度以及最大加加速度計(jì)算得到第一次卷積窗和第二次卷積窗(S11)；根據(jù)目標(biāo)路線的位移以及所需滿(mǎn)足的卷積的時(shí)間要求，計(jì)算得到在所述目標(biāo)路線實(shí)際可達(dá)的最大速度(S12)；比較所述實(shí)際可達(dá)的最大速度與所述最大速度之間的大小，重新調(diào)整所述目標(biāo)路線的最大速度(S13)；利用第一次卷積窗和第二次卷積窗對(duì)由調(diào)整后的目標(biāo)路線的最大速度形成的原始信號(hào)進(jìn)行二次卷積，得到所述目標(biāo)路線的S型速度曲線數(shù)據(jù)(S14)。通過(guò)上述方式，能夠減少S型速度曲線規(guī)劃的運(yùn)算量，并且能夠兼容不同路線位移的情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及速度規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及S型速度規(guī)劃方法、裝置、系統(tǒng)、機(jī)器人以及數(shù)控機(jī)床。

背景技術(shù)

數(shù)控系統(tǒng)和工業(yè)機(jī)器人中，為了保證機(jī)床或工業(yè)機(jī)器人在啟動(dòng)停止或者兩條曲線段之間過(guò)渡時(shí)不產(chǎn)生沖擊、失步、超程或者震蕩，需要進(jìn)行曲線加減速控制，即采用專(zhuān)門(mén)的加減速控制規(guī)劃算法，使得電機(jī)的輸入按照一定的規(guī)律進(jìn)行變化，在各種加工情況下都能快速、準(zhǔn)確的定位。

目前，常用的速度曲線規(guī)劃為S型速度曲線規(guī)劃。鑒于S型速度曲線規(guī)劃復(fù)雜情況，采用傳統(tǒng)的純公式推導(dǎo)的方式，規(guī)劃流程變得相當(dāng)復(fù)雜，計(jì)算量大。而且，現(xiàn)有的S型速度曲線規(guī)劃方案中，實(shí)際要走的位移必須大于補(bǔ)償位移，否則，無(wú)法達(dá)到最大進(jìn)給速度。此時(shí)，則無(wú)法得到正確的速度規(guī)劃。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供S型速度規(guī)劃方法、裝置、系統(tǒng)、機(jī)器人以及數(shù)控機(jī)床，能夠減少S型速度曲線規(guī)劃的運(yùn)算量，并且能夠兼容不同路線位移的情況。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種S型速度規(guī)劃方法，包括以下步驟：利用目標(biāo)路線的最大速度V_max、最大加速度A以及最大加加速度Jerk計(jì)算得到第一次卷積窗h₁和第二次卷積窗h₂；根據(jù)目標(biāo)路線的位移S以及所需滿(mǎn)足的卷積的時(shí)間要求，計(jì)算得到在所述目標(biāo)路線實(shí)際可達(dá)的最大速度V_max1；比較所述實(shí)際可達(dá)的最大速度V_max1與所述最大速度V_max之間的大小，重新調(diào)整所述目標(biāo)路線的最大速度V_max；利用第一次卷積窗h₁和第二次卷積窗h₂對(duì)由調(diào)整后的目標(biāo)路線的最大速度V_max形成的原始信號(hào)進(jìn)行二次卷積，得到所述目標(biāo)路線的S型速度曲線數(shù)據(jù)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案是，提供一種S型速度規(guī)劃裝置，包括：卷積窗計(jì)算模塊，用于利用目標(biāo)路線的最大速度V_max、最大加速度A以及最大加加速度Jerk計(jì)算得到第一次卷積窗h₁和第二次卷積窗h₂；速度獲得模塊，用于根據(jù)目標(biāo)路線的位移S以及所需滿(mǎn)足的卷積的時(shí)間要求，計(jì)算得到在所述目標(biāo)路線實(shí)際可達(dá)的最大速度V_max1；速度調(diào)整模塊，用于比較所述實(shí)際可達(dá)的最大速度V_max1與所述最大速度V_max之間的大小，重新調(diào)整所述目標(biāo)路線的最大速度V_max；卷積模塊，用于利用第一次卷積窗h₁和第二次卷積窗h₂對(duì)由調(diào)整后的目標(biāo)路線的最大速度V_max形成的原始信號(hào)進(jìn)行二次卷積，得到所述目標(biāo)路線的S型速度曲線數(shù)據(jù)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的再一技術(shù)方案是，提供一種S型速度規(guī)劃系統(tǒng)，包括執(zhí)行元件、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、處理器和存儲(chǔ)器；

所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令以及所述處理器處理的數(shù)據(jù)；