CN104298114A - 自适应鲁棒s型速度规划算法 - Google Patents

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刘宏伟
梁艳阳
张健
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Abstract

自适应鲁棒性S型速度规划算法实现了给定任意的首末速度和位移、最大加速度和加加速度以及运动速度都能正常规划出S型的速度曲线。本发明对机器人提高了机器人运动的平滑性，保证了机器人运动的精度。

Description

自适应鲁棒S型速度规划算法
技术领域
本发明涉及工业机器人的运动控制领域，具体地说，涉及一种基于自适应鲁棒性的S型速度规划算法。
背景技术
工业机器人在执行某项操作作业时，运动的速度曲线有很多种，如梯形速度曲线、S型速度曲线和正弦速度曲线。速度曲线的作用是确定实际运动过程中位置点之间的运动形式，不同的速度曲线其相对应的机器人产生的震动也各有不同。震动的大小又左右着机器人运动的精度。大多数的速度规划都能够做到给定一般的首末速度和位移、最大加速度和加加速度以及运动速度规划出相应的速度曲线，但是并没有做到给定参数的任意性。本发明的自适应鲁棒性的S型速度规划算法要做到给定任意的首末速度和位移、最大加速度和加加速度以及运动速度都能正常规划出S型的速度曲线。
发明内容
在为了能够做到对给定任意的首末速度和位移、最大加速度和加加速度以及运动速度都能正常规划出S型的速度曲线。本发明采用下述技术方案：
把规划分解为两个层面进行处理，即速度规划层和位移规划层。速度规划层作为最底层的功能，根据给定的首末速度进行变速规划，得到变速的轨迹数据；位移规划层通过解析法或者数值法得到满足给定位移的整体轨迹数据。
附图说明
图1 变速情况分析；
图2速度层变速规划流程；
图3位移层速度规划算法流程。
具体实施方式
1.        变速情况分析
当处于临界情况时，相应的临界速度计算如下所示。只有当变速大于该临界值时，变速过程才存在匀加（减）速阶段；
当变速值大于临界值时，变速总时间和匀加（减）速时间分别为
当变速值小于或等于该临界值时，变速时间为
，
2.        求S型速度规划结果
设首末速度、加加速度、加速度和位移，
加速度为：
速度：
位移：

Claims (3)

1.自适应鲁棒S型速度规划算法，其特征具有以下部分：系统的总体设计思想把规划分解为两个层面进行处理，即速度规划层和位移规划层。
2.速度规划层作为最底层的功能，根据给定的首末速度进行变速规划，得到变速的轨迹数据；位移规划层通过解析法或者数值法得到满足给定位移的整体轨迹数据。
3.根据权利要求1所述，自适应鲁棒S型速度规划算法，其功能主要是将规划分解为两个层面进行处理，即速度规划层和位移规划层；根据权利要求1所述，自适应鲁棒S型速度规划算法，其特征主要为：以位移层的临界情况为由首速度变速到运行速度，再由运行速度变速到末速度；该种情况下计算两段变速的位移之和Lref1，如果Lref1< L（给定的运动位移），那么说明能达到用户设定的速度和首末速度，系统的运行情况为变速、匀速再变速；否则，先忽略用户设定的运行速度，直接根据首末速度，进行变速，然后计算此变速过程的路程Lref2；如果Lref2> L，说明给定路程太短，以至于无法完成初始速度到末端速度的变速过程，则采用二分查找的方法确定与给定末端速度最接近的实际末端速度；否则，说明可以通过调整运行速度实现变速-匀速-变速的运动。
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