[發(fā)明專利]多軸機(jī)器人的復(fù)雜軌跡光順方法、裝置、介質(zhì)及電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011587740.1
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112720492B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李明洋
• 申請（專利權(quán)）人: 上海節(jié)卡機(jī)器人科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本申請實施例公開了一種多軸機(jī)器人的復(fù)雜軌跡光順方法、裝置、介質(zhì)及電子設(shè)備。包括：獲取在預(yù)設(shè)軌跡上的至少兩個采樣點；確定多軸機(jī)器人在移動過程中，基于笛卡爾空間的最大速度和最大加速度，確定在至少兩個采樣點的速度參數(shù)和加速度參數(shù)，以確定第一時間區(qū)間；基于多軸機(jī)器人的關(guān)節(jié)空間中相鄰軌跡點的角距離，確定最大角速度的第二時間區(qū)間，并根據(jù)第二時間區(qū)間和第一時間區(qū)間確定作業(yè)時間；其中，軌跡點是多軸機(jī)器人處于各采樣點的點位時，關(guān)節(jié)所處的點位；以作業(yè)時間為自變量，以關(guān)節(jié)空間軌跡為因變量，采用預(yù)設(shè)光順系數(shù)對多軸機(jī)器人的復(fù)雜軌跡進(jìn)行光順擬合。執(zhí)行本方案，可以實現(xiàn)在運(yùn)行軌跡中，控制多軸機(jī)器人高效且穩(wěn)定的運(yùn)行的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請實施例涉及機(jī)器人控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多軸機(jī)器人的復(fù)雜軌跡光順方法、裝置、介質(zhì)及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著科技水平的迅速發(fā)展，工業(yè)自動化也快速崛起。在協(xié)作機(jī)器人以其高度集成化和智能化的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，極大地提高了工作效率，減輕了工人勞動強(qiáng)度。在機(jī)器人應(yīng)用作業(yè)流程中，機(jī)器人軌跡規(guī)劃影響著機(jī)器人的運(yùn)動形式和作業(yè)效率，對機(jī)器人能否高速、高精度的完成工作任務(wù)有決定性作用，此外，在軌跡規(guī)劃中，獲得條件良好的待規(guī)劃運(yùn)動軌跡是首要條件。目前對機(jī)器人的運(yùn)動軌跡規(guī)劃主要有基于笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃和基于關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃。基于笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃主要原理在于控制機(jī)器人末端的速度以最大加速度和最大速度運(yùn)轉(zhuǎn)，但是在這種情況下，由于機(jī)器人的多軸特性，往往會在某些區(qū)域，軸的轉(zhuǎn)動角速度大于其實際能夠支撐的角速度，造成機(jī)器人運(yùn)行不穩(wěn)定的問題，同時運(yùn)動學(xué)逆解可能存在奇異位型的問題；基于關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃能夠避免機(jī)器人運(yùn)行不穩(wěn)定及奇異解的問題，但無法直觀地對笛卡爾空間的運(yùn)動進(jìn)行設(shè)置。因此，如何獲得能夠同時滿足笛卡爾空間和關(guān)節(jié)空間運(yùn)動要求，且利于進(jìn)行軌跡規(guī)劃的軌跡點，從而確保機(jī)器人的工作效率、控制機(jī)器人穩(wěn)定的運(yùn)行，成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供一種多軸機(jī)器人的復(fù)雜軌跡光順方法、裝置、介質(zhì)及電子設(shè)備，可以實現(xiàn)在運(yùn)行軌跡中，控制多軸機(jī)器人高效且穩(wěn)定的運(yùn)行的目的。

第一方面，本申請實施例提供了一種多軸機(jī)器人的復(fù)雜軌跡光順方法，所述方法包括：

獲取在預(yù)設(shè)軌跡上的至少兩個采樣點；

確定多軸機(jī)器人在移動過程中，基于笛卡爾空間的最大速度和最大加速度，確定在所述至少兩個采樣點的速度參數(shù)和加速度參數(shù)，以確定第一時間區(qū)間；

基于所述多軸機(jī)器人的關(guān)節(jié)空間中相鄰軌跡點的角距離，確定最大角速度的第二時間區(qū)間，并根據(jù)所述第二時間區(qū)間和第一時間區(qū)間確定作業(yè)時間；其中，所述軌跡點是多軸機(jī)器人處于各采樣點的點位時，關(guān)節(jié)所處的點位；

以所述作業(yè)時間為自變量，以關(guān)節(jié)空間軌跡為因變量，采用光順?biāo)惴ǎO(shè)置光順系數(shù)對所述多軸機(jī)器人的復(fù)雜軌跡進(jìn)行光順擬合。

進(jìn)一步的，在對所述多軸機(jī)器人的復(fù)雜軌跡進(jìn)行光順擬合之后，所述方法還包括：

基于插補(bǔ)計算，確定運(yùn)動周期的參考位置，并通過調(diào)整稀疏系數(shù)和光順系數(shù)，控制所述多軸機(jī)器人在所述預(yù)設(shè)軌跡上移動的光順誤差。

進(jìn)一步的，根據(jù)所述第二時間區(qū)間和第一時間區(qū)間確定作業(yè)時間，包括：

若所述第二時間區(qū)間大于所述第一時間區(qū)間，則確定以所述第二時間區(qū)間為作業(yè)時間；

若所述第二時間區(qū)間小于所述第一時間區(qū)間，則確定以所述第一時間區(qū)間為作業(yè)時間。

進(jìn)一步的，基于笛卡爾空間的最大速度和最大加速度，確定在所述至少兩個采樣點的速度參數(shù)和加速度參數(shù)，以確定第一時間區(qū)間，包括：

基于笛卡爾空間的最大速度和最大加速度，以起點速度和終點速度為零，進(jìn)行T型速度規(guī)劃，確定由相鄰采樣點構(gòu)成的位置區(qū)間所對應(yīng)的第一時間區(qū)間。