[发明专利]基于S曲线加减速的多轴机器人点位同步控制方法及系统

权利要求书

1.基于S曲线加减速的多轴机器人点位同步控制方法，其特征是，包括：

求解多轴机器人两个点位之间各个关节轴的角度差即点位之间的位移；

在保证每个轴预设运动特性最大的情况下，使用S曲线加减速对各个关节轴进行速度规划，得到每个轴的运动时间并以运动时间最长的轴为基准，通过其余关节与此基准的时间比例求解其余关节的周期插补位移，实现同步控制；

点位同步控制中，通过计算得到的各轴位移、始末速度均为0、最大速度限制、最大加速度限制以及最大加加速度限制，求解各轴运动时间T'以及各轴S曲线时间节点处的速度v₁～v₇，选取最长的时间作为同步运动时间：T_max，其余各轴的时间比例为：

其中，T_i为第i轴的运动时间；

根据得到的各轴的时间比例k_i，已知同步控制中所有轴的插补次数完全相同，令插补时间t'为自变量，经时间比例变插补之后各轴的插补时间为t＝k_i·t'；

机器人各轴总的运行时间为T′_i，将各轴时间拉长至T_max，其在运动过程中的速度降低为原来的k_i倍，总的位移没有发生变化。

2.如权利要求1所述的基于S曲线加减速的多轴机器人点位同步控制方法，其特征是，所述使用S曲线加减速对各个关节轴进行速度规划，具体为通过S曲线加减速求得多轴机器人运行时间最长的轴。

3.如权利要求1所述的基于S曲线加减速的多轴机器人点位同步控制方法，其特征是，以运动时间最长的轴为基准，通过其余关节与此基准的时间比例求解其余关节的周期插补位移，具体为：将多轴机器人除运行时间最长的轴之外的其余轴的运行时间分别与运行时间最长的轴对应的运行时间作商求得时间比例，以插补时间为自变量，时间比例为斜率作一次函数，根据该一次函数圆整除运行时间最长的轴之外的其余轴的插补周期，从而保证了多轴机器人各个关节运行时间严格一致。

4.如权利要求1所述的基于S曲线加减速的多轴机器人点位同步控制方法，其特征是，在通过S曲线加减速求得多轴机器人运行时间最长的轴之前还包括：获取机器人各个轴始末点位置、各个轴的运动参数；

根据各个轴始末点位置计算各个轴的运动位移及运动方向。

5.如权利要求1所述的基于S曲线加减速的多轴机器人点位同步控制方法，其特征是，所述通过S曲线加减速求得多轴机器人运行时间最长的轴时，S曲线规划每个轴的运动时间和每个时间节点的速度，选择运动时间最长的轴并计算其余轴的时间比例。

6.如权利要求1所述的基于S曲线加减速的多轴机器人点位同步控制方法，其特征是，改变各轴的插补周期并计算各关节周期插补量，之后插补输出。

7.如权利要求1所述的基于S曲线加减速的多轴机器人点位同步控制方法，其特征是，利用S曲线进行点位控制中机器人各轴始末速度均为0，整个过程分7段：加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段和减减速段，其中，加加速段、减加速段时间相等，加减速段及减减速段时间相等。

8.基于S曲线加减速的多轴机器人点位同步控制系统，其特征是，包括：数控系统或工业机器人，所述数控系统或工业机器人被配置为执行权利要求1-7任一所述的基于S曲线加减速的多轴机器人点位同步控制方法。