[發(fā)明專利]一種通過(guò)手輪控制運(yùn)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)方式的設(shè)計(jì)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110992011.2
• 申請(qǐng)日: 2021-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113433895A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭周軍;費(fèi)秀峰;卜華;寧佳佳;甘代忠;寧冬冬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京藍(lán)昊智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/416
• 分類號(hào): G05B19/416
• 代理公司: 南京申云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32274
• 代理人: 于賀賀;王云

1.一種通過(guò)手輪控制運(yùn)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)方式的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1）根據(jù)運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)方式建立速度模型；

S2）通過(guò)正向坐標(biāo)系投影將不同維度的坐標(biāo)系統(tǒng)一到相同維度的坐標(biāo)系中進(jìn)行換算；

S3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)模式建立軌跡模型；

S4）通過(guò)逆向坐標(biāo)系投影將步驟S2中經(jīng)過(guò)變換的坐標(biāo)系還原到原維度的坐標(biāo)系中；

S5)將經(jīng)過(guò)計(jì)算獲得的位移信息、時(shí)間信息、速度信息通過(guò)工控機(jī)的網(wǎng)絡(luò)模塊發(fā)送到運(yùn)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)；

S6）運(yùn)動(dòng)裝置執(zhí)行指定的控制信息，進(jìn)而完成運(yùn)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)手輪控制運(yùn)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)方式的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述步驟S1具體包括以下步驟：

S1.1）根據(jù)運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)方式建立曲線速度模型，該曲線速度模型的公式如下：

(1)

其中，S為軌跡運(yùn)動(dòng)距離，為運(yùn)動(dòng)初始速度，為運(yùn)動(dòng)最大速度，為運(yùn)動(dòng)結(jié)束速度，為加速度段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，為勻速段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，為減速段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

S1.2）采集手輪脈沖數(shù)據(jù)，將其帶入到公式(1)中，得到運(yùn)動(dòng)裝置在運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)手輪控制運(yùn)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)方式的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述步驟S2中的坐標(biāo)換算具體設(shè)置為：使用矩陣計(jì)算的方式，將當(dāng)前的位置坐標(biāo)映射到實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的模型所在的坐標(biāo)系中；

(2)

(3)

(4)

(5)

在公式（2）、（3）、（4）中，A和T均為4x4的矩陣，A和T將空間內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)化到矩陣當(dāng)中，為齊次坐標(biāo)系平面上的矩陣，其旋轉(zhuǎn)角度對(duì) ；T中x，y，z的值為當(dāng)前需要轉(zhuǎn)變坐標(biāo)點(diǎn)的三維值，即當(dāng)前點(diǎn)在x軸，y軸，z軸上的數(shù)值；

公式（5）中為轉(zhuǎn)換后的映射在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的坐標(biāo)點(diǎn)，而為轉(zhuǎn)換前在實(shí)際坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)，括號(hào)中的x，y，z表示其位置坐標(biāo)，T、、A分別為公式（2），公式（3），公式（4）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)手輪控制運(yùn)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)方式的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述步驟S3中軌跡模型創(chuàng)建如下：

(6)

(7)

(8)

其中，公式(6)為運(yùn)動(dòng)裝置的N維坐標(biāo)信息，需要將其代入至公式(7）中計(jì)算出運(yùn)動(dòng)軌跡所在坐標(biāo)系的模，通過(guò)公式(8)計(jì)算得到軌跡需要經(jīng)過(guò)的點(diǎn)位。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)手輪控制運(yùn)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)方式的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述步驟S4中逆向坐標(biāo)系投影將經(jīng)過(guò)變換的坐標(biāo)系還原到原維度的坐標(biāo)系,其具體轉(zhuǎn)換公式如下：

（9）

其中，公式（9）中為轉(zhuǎn)換后在實(shí)際坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)，為轉(zhuǎn)換前的映射在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的坐標(biāo)點(diǎn)，括號(hào)中的x，y，z表示其位置坐標(biāo)；公式（9）中的T^-1、^-1、A^-1分別為公式（2）、公式（3）、公式（4）的逆矩陣；

通過(guò)該轉(zhuǎn)換公式（9），使用矩陣計(jì)算的方式將計(jì)算獲得的位置坐標(biāo)，還原到原來(lái)的坐標(biāo)系中。