[发明专利]机器人点到点运动控制方法和系统

权利要求书

1.一种机器人点到点运动控制方法，其特征在于，包括：

接收控制端传送的点到点运动指令；对点到点运动指令进行解析，获取目标关节角度和点到点运动需要的时间；

获取机械臂的当前关节角度、当前关节角速度和当前关节角加速度；根据点到点运动需要的时间计算机械臂由当前关节角度运行到目标关节角度经过的第一轨迹，以及分别计算机械臂在所述点到点运动需要的时间内由当前关节角速度和当前关节角加速度降为0所经过的第二轨迹和第三轨迹；根据第一轨迹、第二轨迹和第三轨迹得到点到点的运动轨迹；

计算机械臂各个关节在所述点到点运动轨迹上运行的各个位置的目标角度、目标角速度和目标角加速度转发至控制主站；

所述点到点的运动轨迹计算公式为：

S(t)＝a₀+a₁t+a₂t²+a₃t³+a₄t⁴+a₅t⁵

a₀＝θ₀

式中，S(t)是五次多项式，t是运行时间；a_i，i＝1,…,5是系数，θ₀是机械臂的当前关节角度，θ₁是机械臂的目标关节角度，T为点到点运动需要的时间。

2.根据权利要求1所述的机器人点到点运动控制方法，其特征在于，所述计算机械臂各个关节在所述点到点运动轨迹上运行的各个位置的目标角度、目标角速度和目标角加速度的步骤包括：

在机械臂开始在所述点到点运动轨迹运动后，统计机械臂的运动时间t_n；

若所述运动时间满足：t_n≤aT，每隔设定时间τ依据分别计算一次机械臂每个关节的目标角度、目标角速度和目标角加速度；a是系数；

若运动时间t_n满足：aT＜t_n＜T，将标志位更改为过渡状态，将控制器状态机状态设定为准备状态；

若运动时间t_n满足：t_n≥T，点到点运动结束，将标志位更改为等待状态。

3.根据权利要求1所述的机器人点到点运动控制方法，其特征在于，所述机械臂关节的任意时刻t时的关节角度、角速度和角加速度的计算公式为：

θ_t＝a₀+a₁t+a₂t²+a₃t³+a₄t⁴+a₅t⁵

式中，任意时刻t时的关节角位置θ_t、角速度和角加速度

4.根据权利要求2所述的机器人点到点运动控制方法，其特征在于，在过渡状态下，若有新指令输入，则启动过渡运动规划；若没有新指令输入，则每隔设定时间τ计算一次机械臂每个关节的目标角度、目标角速度和目标角加速度，并发送给设备通信软件。

5.根据权利要求1所述的机器人点到点运动控制方法，其特征在于，利用预设的通信协议并以异步远程过程调用的方式接收点到点运动指令。

6.根据权利要求1所述的机器人点到点运动控制方法，其特征在于，在调用所述点到点运动规划函数后，实时读取机械臂关节的当前状态下的关节角度、关节角速度和关节角加速度，并根据所述关节角度、关节角速度和关节角加速度和点到点运动指令计算点到点的运动轨迹。