[發(fā)明專利]一種機器人軸空間平滑軌跡規(guī)劃方法及規(guī)劃裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011254096.6
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112405538B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設計）人: 張志明
• 申請（專利權(quán)）人: 配天機器人技術(shù)有限公司
• 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: 張欣然

1.一種機器人軸空間平滑軌跡規(guī)劃方法，應用于機器人的移動控制，所述機器人為多軸機器人，其特征在于，包括：

步驟S1，獲取原前段路徑和原后段路徑，并根據(jù)所述原前段路徑獲取原前段路徑函數(shù)J₁(s)，所述原前段路徑為所述機器人當前的移動路徑，所述原前段路徑函數(shù)J₁(s)為原前段路徑的表達函數(shù)；

根據(jù)所述原后段路徑獲取原后段路徑函數(shù)J₂(s)，所述原后段路徑為所述機器人將要進入的移動路徑，所述原后段路徑函數(shù)J₂(s)為原后段路徑的表達函數(shù)；

步驟S2，根據(jù)所述原前段路徑函數(shù)J₁(s)獲取與所述原前段路徑函數(shù)J₁(s)相交且符合平滑度要求的前段路徑，定義所述前段路徑的表達函數(shù)為前段函數(shù)

根據(jù)所述原后段路徑函數(shù)J₂(s)獲取與所述原后段路徑函數(shù)J₂(s)相交且符合平滑度要求的后段路徑，定義所述后段路徑的表達函數(shù)為后段函數(shù)

步驟S3，根據(jù)所述前段函數(shù)和所述后段函數(shù)獲取過渡路徑函數(shù)J(s)；

步驟S4，根據(jù)所述過渡路徑函數(shù)J(s)獲取所述機器人由所述原前段路徑移動至所述原后段路徑的過渡路徑；

步驟S2包括：

步驟S21，獲取所述原前段路徑函數(shù)J₁(s)和所述原后段路徑函數(shù)J₂(s)之間的過渡尺寸；

步驟S22，根據(jù)所述過渡尺寸繪制過渡圓；

步驟S23，根據(jù)所述過渡圓獲取所述前段函數(shù)和所述后段函數(shù)；

所述步驟S22包括：

步驟S221，根據(jù)所述過渡尺寸確定所述過渡圓與所述原前段路徑函數(shù)J₁(s)和所述原后段路徑函數(shù)J₂(s)的交點；

步驟S222，獲取所述過渡圓的圓心，并繪制所述過渡圓；

所述步驟S23包括：

定義所述前段函數(shù)為定義所述后段函數(shù)為

所述中的s_1z為所述過渡圓與所述原前段路徑函數(shù)J₁(s)的交點，所述中的s_2z為所述過渡圓與所述原后段路徑函數(shù)J₂(s)的交點。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人軸空間平滑軌跡規(guī)劃方法，其特征在于，所述根據(jù)所述前段函數(shù)和所述后段函數(shù)獲取所述過渡路徑函數(shù)J(s)，包括：

步驟S31，定義所述過渡路徑函數(shù)J(s)為其中p(s)為二階連續(xù)可導函數(shù)；

步驟S32，根據(jù)所述原前段路徑函數(shù)J₁(s)與所述前段函數(shù)在所述過渡圓與所述原前段路徑函數(shù)J₁(s)的交點處的連續(xù)性及導函數(shù)連續(xù)性，以及所述原后段路徑函數(shù)J₂(s)與所述后段函數(shù)在所述過渡圓與所述原后段路徑函數(shù)J₂(s)的交點處的連續(xù)性及導函數(shù)連續(xù)性，計算p(s)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機器人軸空間平滑軌跡規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟S32包括：

步驟S321，定義s_1z＝0，根據(jù)計算得到p(0)＝0，p′(0)＝0，P″(0)＝0。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機器人軸空間平滑軌跡規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟S321之后，包括：

步驟S322，定義s_2z＝1，根據(jù)計算得到p(1)＝1，p′(1)＝0，p″(1)＝0。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機器人軸空間平滑軌跡規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟S322之后，包括：

定義所述p(s)為p(s)＝a+bs+cs²+ds³+es⁴+fs⁵；

根據(jù)p(0)＝0，p′(0)＝0，P″(0)＝0和p(1)＝1，p′(1)＝0，P″(1)＝0計算得到a＝0，b＝0，c＝0，d＝10，e＝-15，f＝6；p(s)＝10s³-15s⁴+6s⁵。