[發(fā)明專利]一種實用的工業(yè)六軸機械臂直線運動軌跡規(guī)劃方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810055874.5
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108189038A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊昌鑄;王欽若;王磊
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種實用的工業(yè)六軸機械臂直線運動軌跡規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟：

接收直線運動參數(shù)，包括機械臂末端以笛卡爾空間坐標表示的初始位置點位姿、期望位置點位姿、初始速度、預(yù)設(shè)加速度、預(yù)設(shè)減速度以及期望速度；

根據(jù)所述直線運動參數(shù)計算期望位置點與初始位置點之間的路徑長度S；

根據(jù)所述直線運動參數(shù)以及所述路徑長度S設(shè)定速度時間曲線，按照預(yù)設(shè)規(guī)則在所述速度時間曲線上設(shè)置插補點；

計算所述插補點對應(yīng)的插補總距離S_num，其中，所述插補點對應(yīng)的插補距離為以該插補點在所述速度時間曲線上對應(yīng)的插補速度勻速運行至相鄰下一個所述插補點的距離，所述插補點與其之前所有插補點對應(yīng)的所述插補距離累加得到該插補點對應(yīng)的插補總距離S_num；

結(jié)合所述插補點對應(yīng)的插補總距離S_num占所述路徑長度S的百分比、所述初始位置點位姿以及所述期望位置點位姿計算以笛卡爾空間坐標表示的相應(yīng)的插補點位姿；

由所述插補點位姿逆解出相應(yīng)所述插補點的關(guān)節(jié)角度，并求出脈沖數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照預(yù)設(shè)規(guī)則在所述速度時間曲線上設(shè)置插補點具體包括：

對所述速度時間曲線按照加速運行階段、減速運行階段、勻速運行階段劃分運行階段；

在各所述運行階段中，以預(yù)設(shè)時長為插補周期設(shè)置插補點。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述直線運動參數(shù)以及所述路徑長度S設(shè)定速度時間曲線具體包括：

利用所述初始速度、所述預(yù)設(shè)加速度、所述預(yù)設(shè)減速度、所述期望速度計算加速行走的距離S_a、減速行走的距離S_d；

計算路徑差S_u＝S-S_a-S_d，判斷是否所述路徑差S_u＞0，若是，設(shè)定所述速度時間曲線為依次經(jīng)過加速運行階段、勻速運行階段、減速運行階段的梯形運行曲線，否則，設(shè)定所述速度時間曲線為依次經(jīng)過加速運行階段、減速運行階段的三角形運行曲線。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述計算所述插補點對應(yīng)的插補總距離S_num中，具體包括：

判斷所述插補點對應(yīng)的插補速度是否大于所述期望速度，若大于所述期望速度，停止該工業(yè)六軸機械臂直線運動軌跡規(guī)劃的運行，若不大于所述期望速度，則計算所述插補點對應(yīng)的所述插補距離。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述結(jié)合所述插補點對應(yīng)的插補總距離S_num占所述路徑長度S的百分比、所述初始位置點位姿以及所述期望位置點位姿計算以笛卡爾空間坐標表示的相應(yīng)的插補點位姿之后，還包括：

判斷計算得到的所述插補點位姿是否在預(yù)設(shè)位姿范圍內(nèi)，若在所述預(yù)設(shè)位姿范圍內(nèi)，由所述插補點位姿逆解出相應(yīng)所述插補點的關(guān)節(jié)角度，并求出脈沖數(shù)，若不在所述預(yù)設(shè)位姿范圍內(nèi)，停止該工業(yè)六軸機械臂直線運動軌跡規(guī)劃的運行。

6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任意一項所述的方法，其特征在于，所述插補周期為1ms。