[發明專利]基于局部建模的多軸聯動軌道車運動軌跡的同步方法

有效

• 申請號: 201911297563.0
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN110968030B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 張東;李丹;李正杰;施仲杰;童舟
• 申請（專利權）人: 上海寬創國際文化科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 上海領洋專利代理事務所(普通合伙) 31292
• 代理人: 李皓

1.基于局部建模的多軸聯動軌道車運動軌跡的同步方法，其特征在于，至少包括：

Step1：獲取軌道車運動系統的行走機構參數，并對軌道車行走機構建立數學模型；

Step2：將軌道車行進軌道劃分為若干區域，在Step1建立的數學模型的基礎上，對每一區域的軌道車行進軌道通過最小二乘法進行局部建模；

在該步驟中，軌道車運行軌道的位置信息通過二維碼的形式標定并讀取，軌道車運行軌道的劃分以等分二維碼位置的形式劃分，通過最小二乘法對劃分的每一段二維碼位置進行建模；利用最小二乘法局部建模的實現步驟至少包括：

Step20：發送指定控制軌道車勻速全場運行，通過控制PLC實時獲取軌道車行走部分伺服驅動器的反饋數據和二維碼位置信息，并以TXT文件的方式存儲；

Step21：將Step20中存儲的TXT文件從控制PLC中導出；

Step22：通過等分二維碼位置將數據分段，對每段區域進行最小二乘法辨識，最小二乘法辨識的自變量為行走部分伺服驅動器反饋數據的差值，因變量為對應的二維碼位置信息獲得每段區域的運動模型；

Step23：將數據分段后，以每段的起始位置值作為關鍵字，與對應的運動模型參數建立表格，以方便查尋；

Step3：在Step2最小二乘法局部建模的基礎上，通過查表法對每一區域的關鍵點進行差值補償，并通過S型曲線加減速算法對軌道車行進路線進行補償，以保證軌道車行走機構的流暢性，以保障軌道車運行軌跡流暢性；

該步驟中的補償方法至少包括如下步驟：

Step30：將Step2中最小二乘法局部建模獲得的表格導入到控制PLC中，表格的關鍵字為每段的起始位置值，表格包含有局部建模的模型參數；

Step31：軌道車按照既定動作碼運動，并讀取實際的二維碼數據，如果大于表格中的某段區域的起始位置值，小于等于下一段區域的起始值，則使用本段區域的運動模型參數；

Step32：軌道車運動過程中，實時觀察實際效果，待效果穩定后，記錄與每一段區域起始位置對應的動作碼數據；

Step33：控制PLC的表格中加入記錄的每一段起始位置對應的動作碼序號和行走部分的位置數據，完成填表；

Step34：軌道車運動過程中，到達每一段起始位置，計算實際動作碼序號和表格中的序號是否一致，否則計算既定位置與實際位置數據的差值；

Step35：在一個新的位置段中，將之前的位置差值使用S型曲線加減速算法進行分解，然后以載波的形式疊加到后續運動數據中，保證運動軌跡的同步性。

2.如權利要求1所述的同步方法，其特征在于，在Step1中，軌道車運動系統的行走機構至少包括控制PLC、伺服驅動器、伺服電機、行走減速機、夾持行走輪、導向軌道及輔助元件。

3.如權利要求1所述的同步方法，其特征在于，軌道車關鍵點的二維碼位置信息通過讀取光學讀碼器讀取。

4.如權利要求3所述的同步方法，其特征在于，在Step35中，S型曲線加減速算法的實現方法為：

Step350：使用S型曲線加減速算法，公式如下：

Y＝A+B/(1+e^-ax+b)

式中，A、B、a、b分別為常量，表示X軸、Y軸方向上的平移和拉升；

Step351：實際使用中，假定配置的系數為固定值，將X_i幀對應的數據Y_i全部保存到控制PLC中；

Step352：運動開始后，檢測到某一段區域起始位置有位置差值，疊加Y_i、Y_i+1、Y_i+2..Y_i+n,直到疊加的值大于等于誤差值；

Step353：如果后續的某一段區域起始位置有位置差值，則繼續疊加Y_i+n+1..

Step354：如果一個循環結束，再次疊加Y₁、Y₂..。

5.一種計算機可讀存儲介質，其中存儲有程序，其特征在于，該程序被執行時可執行前述任一項權利要求1-4所述的基于局部建模的多軸聯動軌道車運動軌跡的同步方法。