[發明專利]一種解決機構間隙引起抖動的速度控制算法

在審

• 申請號: 201811294421.4
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109542134A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 黃雄;王柯賽;黎俊超;吳瀚鑌;蔣梁中
• 申請（專利權）人: 廣州霞光技研有限公司
• 主分類號: G05D13/62
• 分類號: G05D13/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種解決機構間隙引起抖動的速度控制算法，涉及機器人控制技術領域，包括以下步驟：步驟S1，機構從V₀＝0開始以恒定加速度a₁開始運動t₁秒，速度到達V_t時，位置到達S₁；步驟S2，當速度達到V_t，位置達到S₁時，機構開始以速度V_t作勻速運動t₂秒，直到位置到達S₂；步驟S3，當位置到達S₂時，機構從V_t開始以恒定減速度a₂開始運動t₃秒，速度到達0時，恰好位置到達S。本發明將速度位置曲線變成勻速上升、勻速運動、勻速下降三個部分，可以有效解決啟動時因機械本體齒輪嚙合不到位等機構缺陷和各軸速度突變引起的震動問題，實現了機械本體平穩啟動，消除機構抖動，提高工作精度。

技術領域

本發明涉及機器人控制技術領域，特別是涉及一種解決機構間隙引起抖動的速度控制算法。

背景技術

隨著時代進步，科技發展，越來越多的機械制造、裝配行業需要使用機器人代替人工操作來使得工作效率上升一個等級，從而實現降低成本提高質量的目標。然而，國內大多數的機器人硬件制作水平良莠不齊，會有機械零件之間嚙合不到位的情況，例如機器人各軸的齒輪嚙合不到位問題。而且目前的機器人啟動時，控制器給的啟動速度是反應時間短，可以看成瞬間將速度提至目標速度(速度曲線接近矩形)，機械本體來不及反應，容易產生啟動或者停止時的抖動，影響到機械的定位精度等等導致工作精度受到影響。

在生產線上，機器人往往多次進行速度變換，為了減少機械本體零件之間的碰撞抖動，提高工作精度，延長機械零件的壽命，如何將機械運動控制時的啟動速度逐漸上升到目標速度，再逐漸將目標速度降為0(速度曲線為等腰梯形)，是很關鍵的。

發明內容

本發明的目的是提供一種解決機構間隙引起抖動的速度控制算法，將速度位置曲線變成勻速上升、勻速運動、勻速下降三個部分，可以有效解決啟動時因機械本體齒輪嚙合不到位等機構缺陷和各軸速度突變引起的震動問題，實現了機械本體平穩啟動，消除機構抖動，提高工作精度。為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種解決機構間隙引起抖動的速度控制算法，包括以下步驟：

步驟S1，機構從V₀＝0開始以恒定加速度a₁開始運動t₁秒，速度到達V_t時，位置到達S₁；

步驟S2，當速度達到V_t，位置達到S₁時，機構開始以速度V_t作勻速運動t₂秒，直到位置到達S₂；

步驟S3，當位置到達S₂時，機構從V_t開始以恒定減速度a₂開始運動t₃秒，速度到達0時，恰好位置到達S。

優選地，所述步驟S1中包含以下步驟：

S1.1、當V₀＝0時，有V_t＝a₁·t₁，已知a₁是系統給定，V_t是目標速度，計算得出t₁；

S1.2、那么可以算出速度上升階段，所走過的路程：

優選地，所述步驟S2中包含以下步驟：

S2.1、其中t₂無需理會，因為速度曲線是等腰梯形，那么速度上升階段和速度下降階段是等距離，當距離跑到：其中S是目標距離，結束步驟2，進入步驟3。