[發明專利]多軸聯動實時動態前瞻軌跡規劃方法、裝置及存儲介質有效
| 申請號： | 202010510910.X | 申請日： | 2020-06-08 |
| 公開（公告）號： | CN111796558B | 公開（公告）日： | 2021-06-08 |
| 發明（設計）人： | 梁艷陽;吳偉;姚超智 | 申請（專利權）人： | 五邑大學 |
| 主分類號： | G05B19/416 | 分類號： | G05B19/416 |
| 代理公司： | 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205 | 代理人： | 孫浩 |
| 地址： | 529000 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 聯動 實時 動態 前瞻 軌跡 規劃 方法 裝置 存儲 介質 | ||
1.多軸聯動實時動態前瞻軌跡規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟S1、接收輸入數據，所述輸入數據包括長度為(m-1)段的n個軸的m個點位序列、每個點位的進給速度、每個軸的最大速度和每個軸的加速度，其中n個軸是聯動的；
步驟S2、根據所述輸入數據進行前瞻軌跡規劃；
步驟S3、接收輸入指令；
步驟S4、若所述輸入指令為變速指令，執行基于所述前瞻軌跡規劃的實時變速方法進行重新規劃；若所述輸入指令為停止指令，執行基于所述前瞻軌跡規劃的實時停止方法進行重新規劃；
步驟S5、對第一段的軌跡和過渡區的軌跡進行定周期的位置采樣得到插補點，將所述插補點輸入用于將梯形速度曲線轉化為S型速度曲線的S型數字濾波器；
步驟S6、對第一段的軌跡和過渡區的軌跡采樣完成后，刪除第一段的數據和過渡區的數據；
步驟S7、獲取新的點位信息并根據新的點位信息構建一個新段，重復執行步驟S2至步驟S6；
其中，所述前瞻軌跡規劃包括以下步驟：
計算n個軸的所有的過渡區的大小以及最大允許過渡速度；
令末點速度為0，從第(m-1)段起至第1段進行反向速度前瞻規劃，進而調整n個軸的過渡區大小以及最大允許過渡速度；
從第1段起至第(m-1)段進行正向速度規劃以及每兩段之間的過渡區的軌跡規劃；
其中，所述基于前瞻軌跡規劃的實時變速方法包括實時升速和實時降速；所述實時升速具體為：更新所有段的進給速度，再重新進行所述前瞻軌跡規劃；所述實時降速具體為：更新所有段的進給速度，更新首個過渡區的大小為Lsn＝aLc+Ls和首個過渡區的最大允許過渡速度為再重新進行所述前瞻軌跡規劃；
所述基于前瞻軌跡規劃的實時停止方法具體為：對于第i段，第i段的長度為L＝Lc+Ls，計算若L’≤L，則將第i段的速度降至0；若L’L，則調整所述過渡區的大小為其中將速度降速至vtn；若第i段的速度vtn不為0，則調整第(i+1)段的所述過渡區的大小和速度直至該段的速度vtn為0；
所述反向速度前瞻規劃具體為：對于第i段，若vs≥vt，則保持所述過渡區的大小和所述最大允許過渡速度；若vsvt，則計算若v’t≥vt，則保持所述過渡區的大小和所述最大允許過渡速度，否則更新所述過渡區的大小為Lsn＝(1-a)Ls和更新所述最大允許過渡速度為其中a為所述過渡區的減小比例，Amax是最大加速度，vs是第i段的前一段的vtn，1≤i≤m-1；
所述正向速度規劃具體為：計算臨界速度為若vs≥vt且vc≤VF，則將速度從vs加速到vc，再從vc減速到vt；若vs≥vt且vcVF，則將速度從vs加速至vF并保持一段時間，再將速度從vF減速至vt；若vs≥vt且vs＝vc，將速度從vc減速至vt；若vsvt、且vc≤VF，則速度從vs加速至vt，再從vc減速至vt；若vsvt、且vcVF，則將速度從vs提速至vF并保持一段時間，再將速度從vF減速至vt；若vsvt、且Ls＝0，將速度提升至最大允許過渡速度若vsvt、且Ls≠0，則減小過渡區后，再將速度提升至最大允許過渡速度
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