[发明专利]一种基于位移等效的机器人笛卡尔空间速度优化方法

摘要

本发明公开了一种基于位移等效的机器人笛卡尔空间速度优化方法，采用直线加减速控制，在含有匀速段和不含匀速段两种情况下，保证插补前后位移长度相等，通过调整加速度和减速度的大小来消除和减小由于插补位移方程离散化引起的轨迹运行速度突变。本发明解决了由于插补方程离散化引起的机器人末端轨迹在加减速点的速度突变问题，有效的提高了机器人运动的柔性，减小了机器人振动。

主权项

一种基于位移等效的机器人笛卡尔空间速度优化方法，其特征在于，采用直线加减速控制，在含有匀速段和不含匀速段两种情况下，保证插补前后位移长度相等，通过调整加速度和减速度的大小来消除和减小由于插补位移方程离散化引起的轨迹运行速度突变；首先设L为插补轨迹的位移，La为插补轨迹加速段位移，V为插补轨迹最大运行速度，ΔT为插补周期,a1为插补运动的加速度，a2为插补运动的减速度，初始时刻为a，且初始时刻a＝a1＝a2，Li为按照直线加减速控制的插补轨迹各中间点距离插补起点的位移；所述插补位移方程为含有匀速段时，以取整后的加速段插补步数[Na]代入得到新的加速度公式为：以调整后新的加速度得到新的加速段长度公式为：La_new＝a1_new([Na]·ΔT)2/2，再以新计算的加速段长度和取整后的减速段插补步数[Nd]得到新的减速度公式为：所述插补位移方程不含匀速段时，La＝L/2,以取整后的加速段插补步数[Na]代入得到新的加速度采用对称的直线加减速，减速段参数和加速段参数相同然后将得到的新加速度和减速度代入按直线加减速控制的插补位移方程得到优化后的插补位移方程然后采用所述优化后的插补位移方程进行插补计算插补点的位置和姿态，利用机器人正逆运动学方程即可得到优化后按直线加减速控制的轨迹；优化后的插补位移方程在不含匀速段时速度变化连续，含有匀速段时，在加速点处速度连续，减速点处速度存在较小的突变，误差值为ΔV＝a2_new·Na·ΔT‑V。