CN109765851B

CN109765851B - 轨迹运动的速度计算方法、装置、存储介质及计算机设备

Info

Publication number: CN109765851B
Application number: CN201910118019.9A
Authority: CN
Inventors: 宋俊杰; 封雨鑫; 陈焱; 高云峰
Original assignee: Shenzhen Han's Smc Technology Co ltd; Han s Laser Technology Industry Group Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Han's Smc Technology Co ltd; Han s Laser Technology Industry Group Co Ltd
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2021-02-05
Anticipated expiration: 2039-02-15
Also published as: CN109765851A

Abstract

本发明实施例公开了一种轨迹运动的速度计算方法、装置、存储介质及计算机设备，其中，所述方法包括：获取目标轨迹的轨迹参数信息；根据轨迹长度、初速度、末速度以及最大允许加速度值，计算最大速度值；根据最大允许速度值、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，计算目标加速度值；根据目标加速度值对最大速度值进行修正，得到修正后的最大目标速度值；根据所述最大目标速度值、初速度、末速度构建速度规划曲线。采用上述轨迹运动的速度计算方法、装置、存储介质及计算机设备，可以减少运动轴在运动过程中的震动，提高加工精度。

Description

轨迹运动的速度计算方法、装置、存储介质及计算机设备

技术领域

本发明涉及运动控制技术领域，尤其涉及一种轨迹运动的速度计算方法、装置、存储介质及计算机设备。

背景技术

平面激光切割是一种非接触式加工，在整个加工过程当中，没有工件与刀具之间的摩擦力影响，因此相较于接触式的加工，激光切割的速度大大加快。但是过快的加工速度会导致各个运动轴产生较大的震动，尤其是采用龙门结构的平板机，龙门负载过大时，震动会较为强烈，并导致切割轨迹失真。为了达到平面激光切割的高速要求，对平面激光切割的运动控制上，要特别注意各个轴的速度的变化，以保证整个运动过程的平滑性，尽可能减少轴在运动中的震动，进而达到一个较高的加工精度。

尤其是对于不同长度的位移，以及不同角度的线段衔接，其加速度和速度都要求具有不同的特性曲线。传统技术中，采用梯形速度规划方法进行激光切割速度规划，即在一个切割行程中，包括加速-匀速-减速的速度规划过程，加速过程是指激光切割速度由零或初速度增加至最大切割速度，匀速过程是指在切割过程中切割速度维持，减速过程是指激光切割速度由减小至零或者截止速度。然而，在梯形速度规划方法中，由于每个切割行程都需要从零开始加速，最后减速至零或者对应的截止速度，这就导致了整个运动过程中速度不是平滑变化的，运动轴的震动比较大，从而降低了加工精度。

发明内容

基于此，为了解决上述相关技术方案中存在的速度规划的平滑性不足导致的加工精度不足的技术问题，提出一种轨迹运动的速度计算方法、装置、存储介质及计算机设备。

在本发明的第一方面，提出了一种轨迹运动的速度计算，所述方法包括：

获取目标轨迹的轨迹参数信息，所述轨迹参数信息包括轨迹长度、初速度、末速度、机械指标参数，所述机械指标参数包括最大允许加速度值和最大允许速度值；

根据轨迹长度、初速度、末速度以及最大允许加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值；

根据最大允许速度值、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，通过速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标加速度值；

根据所述目标加速度值对所述最大速度值进行修正，得到修正后的最大目标速度值；

根据所述最大目标速度值、初速度、末速度构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线。

在其中一个实施例中，所述根据轨迹长度、初速度、末速度以及加速度，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值，还包括：

根据所述初速度、最大允许加速度值、轨迹长度计算加速过程的第一速度值；

根据所述末速度、最大允许加速度值、轨迹长度计算减速过程的第二速度值；

根据所述第一速度值和第二速度值，确定所述最大速度值，所述最大速度值为所述第一速度值和第二速度值中的最小值。

在其中一个实施例中，所述根据轨迹长度、初速度、末速度以及最大允许加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值之后，还包括：

判断所述最大速度值是否大于或等于所述初速度，若否，则将所述初速度作为所述最大速度值；

和/或，

判断所述最大速度值是否大于或等于所述末速度，若否，则将所述末速度作为所述最大速度值。

在其中一个实施例中，所述根据机械指标参数、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，通过速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标加速度值，还包括：

根据所述最大允许加速度值、最大允许速度值、初速度、末速度计算第一加速时间和第二减速时间；

根据最大允许速度值、机械条件阶数值和第一加速时间、第二计算时间，计算第一极值和第二极值；

根据所述最大速度值、第一极值、第二极值、初速度、末速度、机械条件阶数值，计算第三加速时间和第四减速时间；

根据第三加速时间和第四减速时间、最大速度值、初速度、末速度计算所述目标加速度值，所述目标加速度值包括目标第一加速度值和目标第二加速度值。

在其中一个实施例中，所述根据所述目标加速度值对所述最大速度值进行修正，得到修正后的最大目标速度值，还包括：

根据轨迹长度、初速度、末速度以及目标加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标最大速度值。

在其中一个实施例中，所述根据所述最大目标速度值、初速度、末速度构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线，还包括：

按照预设的速度曲线函数，以所述最大目标速度值、初速度、末速度为输入，构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线，所述预设的速度曲线函数为预设阶数的可导函数。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

获取所述目标轨迹的机械参数，根据所述机械参数计算机械指标参数，所述机械指标参数包括机械条件阶数值、最大允许加速度值和最大允许速度值中的至少一个。

在本发明的第二方面，提出了一种轨迹运动的速度计算装置，包括：

轨迹参数信息获取模块，用于获取目标轨迹的轨迹参数信息，所述轨迹参数信息包括轨迹长度、初速度、末速度、机械指标参数，所述机械指标参数包括最大允许加速度值和最大允许速度值；

最大速度值计算模块，用于根据轨迹长度、初速度、末速度以及最大允许加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值；

目标加速度值计算模块，用于根据最大允许速度值、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，通过速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标加速度值；

目标速度值计算模块，用于根据所述目标加速度值对所述最大速度值进行修正，得到修正后的最大目标速度值；

速度曲线构建模块，用于根据所述最大目标速度值、初速度、末速度构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线。

在一个具体的实施例中，最大速度值计算模块还用于根据所述初速度、最大允许加速度值、轨迹长度计算加速过程的第一速度值；根据所述末速度、最大允许加速度值、轨迹长度计算减速过程的第二速度值；根据所述第一速度值和第二速度值，确定所述最大速度值，所述最大速度值为所述第一速度值和第二速度值中的最小值。

在一个具体的实施例中，最大速度值计算模块还用于判断所述最大速度值是否大于或等于所述初速度，若否，则将所述初速度作为所述最大速度值；和/或，判断所述最大速度值是否大于或等于所述末速度，若否，则将所述末速度作为所述最大速度值。

在一个具体的实施例中，目标加速度值计算模块还用于根据所述最大允许加速度值、最大允许速度值、初速度、末速度计算第一加速时间和第二减速时间；根据最大允许速度值、机械条件阶数值和第一加速时间、第二计算时间，计算第一极值和第二极值；根据所述最大速度值、第一极值、第二极值、初速度、末速度、机械条件阶数值，计算第三加速时间和第四减速时间；根据第三加速时间和第四减速时间、最大速度值、初速度、末速度计算所述目标加速度值，所述目标加速度值包括目标第一加速度值和目标第二加速度值。

在一个具体的实施例中，目标速度值计算模块还用于根据轨迹长度、初速度、末速度以及目标加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标最大速度值。

在一个具体的实施例中，速度曲线构建模块还用于按照预设的速度曲线函数，以所述最大目标速度值、初速度、末速度为输入，构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线，所述预设的速度曲线函数为预设阶数的可导函数。

在一个具体的实施例中，上述轨迹运动的速度计算装置还包括机械指标参数确定模块，用于获取所述目标轨迹的机械参数，根据所述机械参数计算机械指标参数，所述机械指标参数包括机械条件阶数值、最大允许加速度值和最大允许速度值中的至少一个。

在本发明的第三方面，还提出了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：

在本发明的第四方面，还提出了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：

采用本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明提出了一种轨迹运动的速度计算方法、装置、存储介质及计算机设备，在对平面激光切割等过程中的机床轴、运动轴按照轨迹进行运动的过程中，根据运动轴本身的机械参数确定对应的最大允许加速度、最大允许速度以及允许的机械条件阶数值，然后根据轨迹长度、初速度、末速度等轨迹参数信息，计算目标轨迹下的最大速度值以及目标加速度值，然后根据计算得到的目标加速度值对最大速度值进行修正，以确定最大目标速度值；该目标加速度值以及最大目标速度值即为在该目标轨迹下运动的最大速度以及加速度，从而根据该目标加速度值和最大目标速度值构造目标轨迹对应的速度规划曲线。该速度规划曲线为可导曲线，具有一定的平滑性，避免了在轨迹运动过程中因为速度变化不平滑造成的运动轴震动过大，从而提高了加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中轨迹运动的速度计算方法的实现流程示意图；

图2为一个实施例中步骤S104中最大速度值的计算方法的实现流程示意图；

图3为一个实施例中步骤S106中目标加速度值的计算方法的实现流程示意图；

图4为一个实施例中速度曲线形态示意图；

图5为一个实施例中构造的速度规划曲线的示意图；

图6为一个实施例中轨迹运动的速度计算方法的实现流程示意图；

图7为一个实施例中轨迹运动的速度计算装置的结构示意图；

图8为一个实施例中轨迹运动的速度计算装置的结构示意图；

图9为一个实施例中计算机设备的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本实施例中，特提出了一种轨迹运动的速度计算方法，该方法的实现可依赖于计算机程序，该计算机程序可运行于基于冯诺依曼体系的计算机系统之上，该计算机程序可以是平面激光切割过程中对运动轴的速度进行计算和控制的速度规划应用程序。该计算机系统可以是运行上述计算机程序的例如智能手机、平板电脑、个人电脑等计算机设备，且该计算机设备可以为与平面激光切割设备的运动轴连接的计算机设备，可以发送相应的速度控制指令或速度信息给与平面激光切割设备的运动轴，以对运动轴的速度进行控制。

需要说明的是，在本实施例中所提供的轨迹运动的速度计算方法不仅可以用于平面激光切割设备的运动轴控制，还可以用于其他轨迹运动控制领域内的其他设备的运动轴的速度计算和控制，在本实施例中不予限定。

一般来讲，在具体的轨迹运动过程中，因为具体轨迹的不同，其对应的位移长度不同，也存在不同角度的线段衔接。为了达到最优的运动效果，减小运动过程中运动轴的震动，需要对运动过程中的加速度和速度进行规划。

如图1所示，在一个实施例中，提供了一种轨迹运动的速度计算方法，具体包括如下步骤：

步骤S102：获取目标轨迹的轨迹参数信息，所述轨迹参数信息包括轨迹长度、初速度、末速度、机械指标参数，所述机械指标参数包括最大允许加速度值和最大允许速度值。

目标轨迹即为需要进行速度规划的运动轨迹。其对应的轨迹参数信息包括与该目标轨迹对应的估计长度L，目标轨迹运动对应的初速度V_start、末速度V_end，且初速度V_start与末速度V_end与整个运动过程相关，在整个运动过程即为目标轨迹的运动时，V_start＝0，V_end＝0，在目标轨迹仅为整个运动过程的一部分时，初速度V_start和末速度V_end不为0。

进一步的，对于不同的运动轴或机床轴，均存在其承受极限，即机械性能决定了最大可以承受的速度、加速度的极限。具体的，机械指标参数包括最大允许加速度值a_setting和最大允许速度值V_setting。

需要说明的是，在本实施例中，机械指标参数还包括预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值n，且该机械条件阶数值n可以通过机床或者运动平台的机械状态进行修改和确认，从而控制对加速度的缩放程度。在实际过程中，机床或者运动平台的机械强度越高，机械条件阶数值n可以设置得越小。用户可以根据对速度控制的要求，在机械强度允许的范围内，根据需要对机械条件阶数值n进行设置。

在一个具体的实施例中，上述轨迹运动的速度计算方法还包括：获取所述目标轨迹的机械参数，根据所述机械参数计算机械指标参数，所述机械指标参数包括机械条件阶数值n、最大允许加速度值a_setting和最大允许速度值V_setting中的至少一个。

步骤S104：根据轨迹长度、初速度、末速度以及最大允许加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值。

如图2所示，步骤S104对应的最大速度值V_max的计算过程包括：

S1042：根据初速度、最大允许加速度值、轨迹长度计算加速过程的第一速度值；

S1044：根据末速度、最大允许加速度值、轨迹长度计算减速过程的第二速度值；

S1046：根据第一速度值和第二速度值，确定所述最大速度值，所述最大速度值为所述第一速度值和第二速度值中的最小值。

根据轨迹长度L，初速度V_start、末速度V_end、设定的加速度(最大允许加速度值a_setting，计算从初速度按照最大允许加速度值进行加速的最大速度V_a(第一速度值)、以及按照最大允许加速度值减速至末速度的最大速度V_d(第二速度值)：

其中，S_a为加速行程长度、S_d为减速行程长度，且在计算过程中可以取：

S_a＝S_d＝L/2。

然后根据V_a、V_d确定目标轨迹对应的最大速度值V_max，在一个具体的实施例中，

V_max＝min(V_a,V_d)。

进一步的，上述最大速度值V_max的计算过程中，加速过程和减速过程同时存在，但是，在轨迹长度过短、或初速度/末速度限制的情况下，也可能不满足相应的加减速条件。具体的，在本实施例中，还需要判断轨迹长度及相应的具体机械参数是否满足加减速过程同时存在。也就是说，在步骤S1046之后，还包括如下步骤：

判断所述最大速度值是否大于或等于所述初速度，若否，则将所述初速度作为所述最大速度值；和/或，判断所述最大速度值是否大于或等于所述末速度，若否，则将所述末速度作为所述最大速度值。

具体的，如果V_max<V_start,则该目标轨迹只存在减速过程，没有加速过程(可能有匀速)，在此种情况下，设定V_max＝V_start。

如果V_max<V_end,则该目标轨迹只存在加速过程，没有减速过程(可能有匀速)，在此种情况下，设定V_max＝V_end。

另外，如果V_max≧V_start或V_max≦V_end，则保留原最大速度值V_max的计算结果。

通过上述步骤S104(步骤S1042-S1046)的计算过程，即可确定该目标轨迹下的最大速度值了。

步骤S106：根据最大允许速度值、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，通过速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标加速度值。

在一个具体的实施例中，如图3所示，上述步骤S106还包括如下步骤：

步骤S1062：根据所述最大允许加速度值、最大允许速度值、初速度、末速度计算第一加速时间和第二减速时间。

根据机械指标参数，还包括最大允许加速度值a_setting和最大允许速度值V_setting，据此可以计算机械条件下的第一加速时间T_a和第二减速时间T_d：

步骤S1064：根据最大允许速度值、机械条件阶数值和第一加速时间、第二计算时间，计算第一极值和第二极值。

在本步骤中，计算最大允许速度值V_setting下的合理的加速度，即根据n阶导数最大值相等的条件，求解当前速度下的合理的加速度，也即计算对应的n阶导数极值(第一极值J_acc和第二极值J_dec)：

其中，n为前述机械指标参数包含的机械条件阶数值。

步骤S1066：根据所述最大速度值、第一极值、第二极值、初速度、末速度、机械条件阶数值，计算第三加速时间和第四减速时间。

根据第一极值J_acc和第二极值J_dec和步骤S104中求解的最大速度值V_max，可以计算对应的第三加速时间t_a和第四减速时间t_d：

步骤S1068：根据第三加速时间和第四减速时间、最大速度值、初速度、末速度计算所述目标加速度值，所述目标加速度值包括目标第一加速度值和目标第二加速度值。

第三加速时间t_a和第四减速时间t_d为实际的加速时间和减速时间，据此可以计算实际的加速度和减速度，即目标加速度值，所述目标加速度值包括目标第一加速度值acc(实际的加速度值)和目标第二加速度值dec(实际的减速度值)：

在本实施例中，目标第一加速度值acc(实际的加速度值)和目标第二加速度值dec(实际的减速度值)即为目标轨迹下的实际的加速过程中的加速度值和实际的减速过程中的加速度值，从而确定速度曲线的相关参数。

步骤S108：根据所述目标加速度值对所述最大速度值进行修正，得到修正后的最大目标速度值。

在本实施例中，根据步骤S106中计算得到了实际加减速过程中的目标第一加速度值acc和目标第二加速度值dec，但是，因为加速度值的改变达不到最大允许加速度值a_setting，从而会影响速度曲线中的最大速度无法达到步骤S104中计算得到的最大速度值V_max。

因此，在本实施例中，还需要对计算得到的最大速度值V_max进行修正，已确定目标轨迹实际所能达到的最大速度，即最大目标速度值

在本实施例中，最大目标速度值

的计算过程，是根据步骤S104中的计算方式，以目标第一加速度值acc和目标第二加速度值dec代替最大允许加速度值a_setting来计算对应的最大目标速度值

具体的，根据轨迹长度L，初速度V_start、末速度V_end、目标加速度值，计算从初速度按照目标加速度值(目标第一加速度值acc)进行加速的最大速度

以及按照目标加速度值(目标第二加速度值dec)减速至末速度的最大速度

S_a＝S_d＝L/2。

然后根据

确定目标轨迹对应的最大目标速度值

在一个具体的实施例中，

进一步的，上述最大目标速度值

的计算过程中，加速过程和减速过程同时存在，但是，在轨迹长度过短、或初速度/末速度限制的情况下，也可能不满足相应的加减速条件。具体的，在本实施例中，还需要判断轨迹长度及相应的具体机械参数是否满足加减速过程同时存在。也就是说，在上述最大目标速度值

计算得到之后，还包括如下步骤：

判断所述最大目标速度值是否大于或等于所述初速度，若否，则将所述初速度作为所述最大目标速度值；和/或，判断所述最大目标速度值是否大于或等于所述末速度，若否，则将所述末速度作为所述最大目标速度值。

具体的，如果

则该目标轨迹只存在减速过程，没有加速过程(可能有匀速)，在此种情况下，设定

如果

则该目标轨迹只存在加速过程，没有减速过程(可能有匀速)，在此种情况下，设定

另外，如果

或

则保留原最大目标速度值

的计算结果。

通过上述步骤的计算过程，即可确定该目标轨迹下的最大目标速度值

最大目标速度值

即为目标轨迹在实际运动过程中的实际最大速度。

步骤S110：根据所述最大目标速度值、初速度、末速度构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线。

在本实施例中，对整个目标轨迹的速度进行规划的过程中，是按照预先构造的速度曲线进行构造的，在该速度曲线的基础上进行加速和减速，为了保证运动的平滑性，上述构造的速度曲线具有平滑性。具体的，在本实施例中，速度曲线采用的是N阶可导曲线，例如，在一个优选的实施例中，可以采用三角函数(需要说明的是，在本实施例中，还可以采用其他N阶可导函数作为速度曲线，在本实施例中不做限制)：

因而，可以确定相应的速度规划曲线的函数表达式如下：

如图4所示，其对应的速度规划曲线的形态为S型曲线。

也就是说，在本实施例中，上述步骤S110具体为：按照预设的速度曲线函数，以所述最大目标速度值、初速度、末速度为输入，构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线，所述预设的速度曲线函数为预设阶数的可导函数。

在一个具体的实施例中，如图5所示，S1为机械指标参数下的最大允许速度值对应的速度规划曲线，S2为步骤S104中计算得到的最大速度值下的速度规划曲线，S3为最终的速度规划曲线。

如图6所示，在一个具体的实施例中，给出了一种轨迹运动的速度计算方法的整体流程示意图。

如图7所示，本发明实施例还提供一种轨迹运动的速度计算装置。具体的，如图7所示，所述轨迹运动的速度计算装置包括：

轨迹参数信息获取模块102，用于获取目标轨迹的轨迹参数信息，所述轨迹参数信息包括轨迹长度、初速度、末速度、机械指标参数，所述机械指标参数包括最大允许加速度值和最大允许速度值；

最大速度值计算模块104，用于根据轨迹长度、初速度、末速度以及最大允许加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值；

目标加速度值计算模块106，用于根据最大允许速度值、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，通过速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标加速度值；

目标速度值计算模块108，用于根据所述目标加速度值对所述最大速度值进行修正，得到修正后的最大目标速度值；

速度曲线构建模块110，用于根据所述最大目标速度值、初速度、末速度构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线。

在一个具体的实施例中，最大速度值计算模块104还用于根据所述初速度、最大允许加速度值、轨迹长度计算加速过程的第一速度值；根据所述末速度、最大允许加速度值、轨迹长度计算减速过程的第二速度值；根据所述第一速度值和第二速度值，确定所述最大速度值，所述最大速度值为所述第一速度值和第二速度值中的最小值。

在一个具体的实施例中，最大速度值计算模块104还用于判断所述最大速度值是否大于或等于所述初速度，若否，则将所述初速度作为所述最大速度值；和/或，判断所述最大速度值是否大于或等于所述末速度，若否，则将所述末速度作为所述最大速度值。

在一个具体的实施例中，目标加速度值计算模块106还用于根据所述最大允许加速度值、最大允许速度值、初速度、末速度计算第一加速时间和第二减速时间；根据最大允许速度值、机械条件阶数值和第一加速时间、第二计算时间，计算第一极值和第二极值；根据所述最大速度值、第一极值、第二极值、初速度、末速度、机械条件阶数值，计算第三加速时间和第四减速时间；根据第三加速时间和第四减速时间、最大速度值、初速度、末速度计算所述目标加速度值，所述目标加速度值包括目标第一加速度值和目标第二加速度值。

在一个具体的实施例中，目标速度值计算模块108还用于根据轨迹长度、初速度、末速度以及目标加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标最大速度值。

在一个具体的实施例中，速度曲线构建模块110还用于按照预设的速度曲线函数，以所述最大目标速度值、初速度、末速度为输入，构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线，所述预设的速度曲线函数为预设阶数的可导函数。

在一个具体的实施例中，如图8所示，上述轨迹运动的速度计算装置还包括机械指标参数确定模块112，用于获取所述目标轨迹的机械参数，根据所述机械参数计算机械指标参数，所述机械指标参数包括机械条件阶数值、最大允许加速度值和最大允许速度值中的至少一个。

图9示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是服务器。如图9所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现轨迹运动的速度计算方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行轨迹运动的速度计算方法。网络接口用于与外部进行通信。本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，本申请提供的轨迹运动的速度计算方法可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图9所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成轨迹运动的速度计算装置的各个程序模板。比如，轨迹参数信息获取模块102、最大速度值计算模块104、目标加速度值计算模块106、目标速度值计算模块108、速度曲线构建模块110、速度曲线构建模块110。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种轨迹运动的速度计算方法，其特征在于，包括：

根据最大允许速度值、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，通过速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标加速度值，所述机械条件阶数值用于控制对加速度的缩放程度；

根据所述最大目标速度值、初速度、末速度构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线，所述速度规划曲线包括加速过程、减速过程和/或匀速过程；

其中，所述根据轨迹长度、初速度、末速度以及加速度，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值，包括：

2.根据权利要求1所述的轨迹运动的速度计算方法，其特征在于，所述根据轨迹长度、初速度、末速度以及最大允许加速度值，通过预设的速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的最大速度值之后，还包括：

和/或，

3.根据权利要求1所述的轨迹运动的速度计算方法，其特征在于，所述根据机械指标参数、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，通过速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标加速度值，还包括：

根据最大允许速度值、机械条件阶数值和第一加速时间、第二减速时间，计算第一极值和第二极值；

4.根据权利要求1所述的轨迹运动的速度计算方法，其特征在于，所述根据所述目标加速度值对所述最大速度值进行修正，得到修正后的最大目标速度值，还包括：

5.根据权利要求1所述的轨迹运动的速度计算方法，其特征在于，所述根据所述最大目标速度值、初速度、末速度构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线，还包括：

6.根据权利要求1所述的轨迹运动的速度计算方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.一种轨迹运动的速度计算装置，其特征在于，包括：

目标加速度值计算模块，用于根据最大允许速度值、初速度、末速度以及预设的与所述目标轨迹对应的机械条件阶数值，通过速度规划模型，计算得到与所述目标轨迹对应的目标加速度值，所述机械条件阶数值用于控制对加速度的缩放程度；

速度曲线构建模块，用于根据所述最大目标速度值、初速度、末速度构建与所述目标轨迹对应的速度规划曲线，所述速度规划曲线包括加速过程、减速过程和/或匀速过程；

其中，所述最大速度值计算模块具体用于：

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。