[发明专利]一种速度规划方法

说明书

本发明实施例涉及机器人控制技术领域，公开了一种速度规划方法。该速度规划方法包括：根据第一约束条件和路径规划参数，获取所述路径上对应点的速度约束，生成速度约束信息；其中，第一约束条件包括：机器人关节速度约束、加速度约束、加加速度约束、雅克比矩阵及其导数；根据第二约束条件和速度约束信息，以预设步长对路径进行分段速度规划，获取规划样条的控制点；其中，第二约束条件包括：运动的总路程、最大加速度、最大加加速度、最大减加速度；根据控制点，以三次B样条曲线为规划曲线，生成第一速度规划结果。该方法使机器人以尽可能快的速度运行，充分发挥机器人关节电机的性能，保证机器人的运动节拍。

技术领域

本发明实施例涉及机器人控制技术领域，特别涉及一种速度规划方法。

背景技术

随着科学技术的发展，工业机器人作为一种自动执行的机器装置在生产制造领域发挥着举足轻重的作用。工业机器人多为多关节串联机械臂，机器人关节空间到操作空间为非线性映射，机器人在不同构型下所能达到的最大速度是不同的。但目前，在进行速度规划时，一段之中往往只能有一个最大速度，如经典的7段S型速度规划。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：传统速度规划方法不能适应多变的速度约束，只能以最低限速进行规划，从而在非限速段速度过低，影响机器人运行节拍。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种速度规划方法，使得机器人以尽可能快的速度运行。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种速度规划方法，包括以下步骤：

根据第一约束条件和路径规划参数，获取路径上对应点的速度约束，生成速度约束信息；其中，第一约束条件包括：机器人关节速度约束、加速度约束、加加速度约束、雅克比矩阵及其导数；根据第二约束条件和速度约束信息，以预设步长对路径进行分段速度规划，获取规划样条的控制点；其中，第二约束条件包括：运动的总路程、最大加速度、最大加加速度、最大减加速度；根据控制点，以三次B样条曲线为规划曲线，生成第一速度规划结果。

本发明的实施方式还提供了一种控制终端，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，该指令被至少一个处理器能够执行上述的速度规划方法。

本实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现上述的速度规划方法。

本发明实施方式相对于现有技术而言，首先通过机器人系统的第一约束，如机器人关节速度约束、加速度约束、加加速度约束、雅克比矩阵及其导数，以及路径规划参数计算出对应路程位置的速度约束，得到速度约束信息以此作为速度规划的第一参考条件，奠定了后续速度规划的准确性；然后根据机器人系统的第二约束条件和上一步得到速度约束信息，以一定的路程长度进行单段的速度规划，获得对应的控制点，在满足约束不超限的条件下，使得每个控制点对应的运行速度尽可能的快；最后根据获取控制点，以凸包性好的三次B样条曲线为规划曲线，生成第一速度规划结果，求解简便，更直观。该方法使机器人以尽可能快的速度运行，充分发挥机器人关节电机的性能，保证机器人的运动节拍。