CN111390902B - 轨迹规划方法、轨迹规划装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种轨迹规划方法、装置、设备和存储介质，轨迹规划方法包括：判断是否存在与当前待规划轨迹连接的下一待规划轨迹；若是，确定当前待规划轨迹和下一待规划轨迹的过渡区域；规划出当前待规划轨迹在过渡区域的多个第二轨迹点和下一待规划轨迹在过渡区域的多个第三轨迹点；采用第二轨迹点和所述第三轨迹点确定过渡区域的多个第三轨迹点作为当前待规划轨迹过渡至下一待规划轨迹的轨迹点。能够采用当前待规划轨迹和下一待规划轨迹在过渡区域的轨迹点确定过渡区域的最终轨迹点，使得当前待规划轨迹能够平滑地过渡到下一待规划轨迹，避免了轨迹过渡不平滑造成减速机震荡和磨损的问题，大大减少了对机器人的震荡和对减速机的磨损。

Description

轨迹规划方法、轨迹规划装置、设备和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及机器人技术领域，尤其涉及一种轨迹规划方法、轨迹规 划装置、设备和存储介质。

背景技术

随着工业机器人技术的发展，工业机器人已经被广泛应用于多个领域，在 现代工业自动化、智能化的发展中发挥着越来越突出的作用，工业机器人关节 空间轨迹规划算法是工业机器人控制领域的核心技术，对于要求高速、高精度 场景，关节空间的轨迹规划尤为重要。

目前，关节空间的轨迹规划主要有以下两种：一种方式是点到点轨迹规划， 即在一段轨迹运行结束后，机器人停止后再进行下一点的运动，点到点的轨迹 规划方式需要机器人不断地启动和停止，降低了机器人工作效率，并且机器人 需要不断地启动和停止，对减速机造成较大的震荡或磨损。另一种方式连续轨 迹规划，该种方式由于算法复杂度和计算量问题，在前后轨迹衔接处往往不考 虑加速度的连续性，同样对减速机造成较大的震荡和磨损。

综上所述，目前机器人运动轨迹的计算方法存在轨迹过渡不平滑，对减速 机造成较大震荡和磨损的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种轨迹规划方法、轨迹规划装置、设备和存储介质， 以解决现有机器人轨迹的计算方法存在轨迹过渡不平滑，对减速机造成较大震 荡和磨损的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种轨迹规划方法，用于规划机器人关节 的运动轨迹，包括：

判断是否存在与当前待规划轨迹连接的下一待规划轨迹；

若是，确定所述当前待规划轨迹和所述下一待规划轨迹之间的过渡区域；

在规划所述当前待规划轨迹在所述过渡区域之前的多个第一轨迹点后，规 划出所述当前待规划轨迹在所述过渡区域的多个第二轨迹点和所述下一待规划 轨迹在所述过渡区域的多个第三轨迹点；

采用所述第二轨迹点和所述第三轨迹点确定所述过渡区域的多个第三轨迹 点作为所述当前待规划轨迹过渡至下一待规划轨迹的轨迹点。

第二方面，本发明实施例提供了一种轨迹规划装置，用于规划机器人关节 的运动轨迹，包括：

下一轨迹判断模块，用于判断是否存在与当前待规划轨迹连接的下一待规 划轨迹；

过渡区域确定模块，用于确定所述当前待规划轨迹和所述下一待规划轨迹 之间的过渡区域；

过渡区初始轨迹规划模块，用于在规划所述当前待规划轨迹在所述过渡区 域之前的多个第一轨迹点后，规划出所述当前待规划轨迹在所述过渡区域的多 个第二轨迹点和所述下一待规划轨迹在所述过渡区域的多个第三轨迹点；

过渡区域轨迹点确定模块，用于采用所述第二轨迹点和所述第三轨迹点确 定所述过渡区域的多个第三轨迹点作为所述当前待规划轨迹过渡至下一待规划 轨迹的轨迹点。

第三方面，本发明实施例提供了一种设备，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多 个处理器实现本发明任意实施例所述的轨迹规划方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计 算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所述的轨迹规划方法。

本发明实施例在存在与当前待规划轨迹连接的下一待规划轨迹时，确定当 前待规划轨迹和下一待规划轨迹之间的过渡区域；在规划当前待规划轨迹在过 渡区域之前的多个第一轨迹点后，规划出当前待规划轨迹在过渡区域的多个第 二轨迹点和下一待规划轨迹在过渡区域的多个第三轨迹点；采用第二轨迹点和 第三轨迹点确定过渡区域的多个第三轨迹点作为当前待规划轨迹过渡至下一待 规划轨迹的轨迹点。本发明实施例能够采用当前待规划轨迹和下一待规划轨迹 在过渡区域的第一轨迹点和第二轨迹点确定过渡区的最终轨迹点，使得当前待 规划轨迹能够平滑地过渡到下一待规划轨迹，避免了轨迹之间过渡不平滑需要 机器人减速机不断启停造成减速机震荡和磨损的问题，由于轨迹之间能够平滑 过渡，大大减少了对机器人的震荡和对减速机的磨损。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明 的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例一提供的一种轨迹规划方法的流程图；

图2A为本发明实施例中未平滑过渡处理的轨迹示意图；

图2B为本发明实施例中平滑过渡处理后的轨迹示意图；

图3A为本发明实施例二提供的一种轨迹规划方法的流程图；

图3B为本发明实施例中速度曲线的示意图；

图3C为本发明实施例中相邻两段待规划轨迹的速度未进行矢量合成前的示 意图；

图3D为图3C中相邻两段待规划轨迹的速度进行矢量合成后的示意图；

图4为本发明的一种轨迹规划方法的示例的流程图；

图5为本发明实施例三提供的一种轨迹规划装置的结构示意图；

图6为本发明实施例四提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此 处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需 要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结 构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种轨迹规划方法的流程图，本实施例可适 用于规划机器人关节在空间中的运动轨迹的情况中。本实施例提供的轨迹规划 方法可以由本发明实施例提供的轨迹规划装置来执行，该装置可以通过软件和/ 或硬件的方式来实现，并集成在一设备中。具体的，参考图1，本发明实施例的 轨迹规划方法可以包括如下步骤：

S101、判断是否存在与当前待规划轨迹连接的下一待规划轨迹。

在本发明实施例中，机器人可以是通用串联6轴机器人、少自由度机器人、 冗余度机器人等机器人，机器人关节在空间中即将运行的轨迹为待规划轨迹， 待规划轨迹可以为连续的多段轨迹。

如图2A所示，在实际应用中，可以预先指定机器人关节在空间中需要经过 的多个原始轨迹点(P1、P2和P3)，相邻的两个原始轨迹点之间的轨迹即为待 规划轨迹，需要在两个原始轨迹点之间规划出机器人关节运行的多个轨迹点， 例如，在预先设置的两个轨迹点P1和P2之间插补出多个轨迹点，以通过多个 插补的轨迹点控制机器人关节从预先设置的一个轨迹点P1运行到另一个轨迹点 P2。

当前待规划轨迹可以为多段待规划轨迹中目前规划轨迹点的轨迹，下一待 规划轨迹可以为以当前待规划轨迹的终点为起点的待规划轨迹。在规划当前待 规划轨迹时可以判断是否存在与当前待规划轨迹连接的下一待规划轨迹，例如， 判断是否接收到下一待规划轨迹的原始轨迹点数据，若是，表明存在下一待规 划轨迹，执行S102。

S102、确定所述当前待规划轨迹和所述下一待规划轨迹之间的过渡区域。

在本发明实施例中，可以采用起点和终点的速度为零的速度曲线确定当前 待规划轨迹和所述下一待规划轨迹之间的过渡区域。具体地，可以采用预设速 度约束参数和预设速度曲线计算机器人关节运行当前待规划轨迹的第一总时长 和第一过渡时间，机器人关节运行下一待规划轨迹的第二总时长，进一步采用 第一过渡时间和第一总时长计算第一过渡时长，将第一过渡时长和第二总时长 确定过渡区域。

示例性地，如果第一过渡时长小于第二总时长，则机器人关节在第一过渡 时间开始到第一总时长结束的第一过渡时长内运行的区域为过渡区，否则，确 定机器人关节在第二过渡时间开始到第一总时长结束的时长内运行的区域确定 为过渡区域，其中，第二过渡时间到第一总时长结束的时长等于第二总时长的 二分之一。当然，本领域技术人员还可以采用其他方法设置过渡区域，本发明 实施例对此不加以限制。

S103、在规划所述当前待规划轨迹在所述过渡区域之前的多个第一轨迹点 后，规划出所述当前待规划轨迹在所述过渡区域的多个第二轨迹点和所述下一 待规划轨迹在所述过渡区域的多个第三轨迹点。

具体地，本发明实施例可以按照预设的插补周期插补出当前待规划轨迹的 多个第一轨迹点，每个插补周期对应一个插补时间。例如，按照预设的插补周 期确定出插补时间，根据该插补时间在当前轨迹的总运行时长中属于预设速度 曲线的运动阶段，采用该运动阶段的加速度、速度和位移函数对插补时间进行 积分计算得到每个插补周期插补出的第一轨迹点的加速度、速度和位移。

如图2A所示，轨迹P1-P2为当前待规格轨迹，则可以按照预设插补周期插 补出原始轨迹点P1到原始轨迹点P2之间的多个第一轨迹点，每个第一轨迹点 包括有机器人关节运行至该轨迹点时的加速度、速度和位移，其中，位移可以 是该第一轨迹点相对于原始轨迹点P1的增量，也可以该轨迹点相对于上一轨迹 点的增量。

本发明实施例在S102中确定过渡区域后，该过渡区域具有过渡开始时间， 在按照预设的插补周期插补当前待规划轨迹的多个第一轨迹点时，当插补时间 为过渡开始时间时，每个插补周期同时插补出当前待规划轨迹的多个第二轨迹 点和下一待规划轨迹的多个第三轨迹点，直到插补时间为机器人运行当前待规 划轨迹所需要的总时长的结束时间，亦即插补完当前待规划轨迹的轨迹点。

S104、采用所述第二轨迹点和所述第三轨迹点确定所述过渡区域的多个第 三轨迹点作为所述当前待规划轨迹过渡至下一待规划轨迹的轨迹点。

在本发明实施例中，插补出的每个轨迹点均包含机器人关节运行至该轨迹 点时的加速度、速度和位移增量，对于过渡区域中的第二轨迹点和第三轨迹点， 可以采用同一插补周期插补出来的第二轨迹点和第三轨迹点计算加速度、速度 和位移增量计算加速度矢量和、速度矢量和、位移增量矢量和，得到新的多个 轨迹点，新的多个轨迹点即为过渡区域的最终轨迹点。如图2B所示，由于在原 始轨迹点P2附近为过渡区域，在图2A中原始轨迹点P1左边的一定范围内的多 个轨迹点为过渡区域内的第二轨迹点，原始轨迹点P1右边的一定范围内的多个 轨迹点为过渡区域内的下一待规划轨迹的第三轨迹点，同一插补周期插补出的 第二轨迹点和第三轨迹点求矢量和后得到新的轨迹点如图2B所示，相对于图2A所示，在原始轨迹点P1处轨迹点较为均匀平滑。

本发明实施例在确定存在与当前待规划轨迹连接的下一待规划轨迹时，确 定出当前待规划轨迹和下一待规划轨迹之间的过渡区域，并在规划当前待规划 轨迹在过渡区域之前的多个第一轨迹点后，规划出当前待规划轨迹在过渡区域 的多个第二轨迹点和下一待规划轨迹在过渡区域的多个第三轨迹点，采用当前 待规划轨迹和下一待规划轨迹在过渡区域的第二轨迹点和第三轨迹点确定过渡 区域的最终轨迹点，使得当前待规划轨迹能够平滑地过渡到下一待规划轨迹， 避免了过渡不平滑需要机器人减速机不断启停造成减速机震荡和磨损的问题， 由于轨迹能够平滑过渡，大大减少了对机器人的震荡和对减速机的磨损。

实施例二

图3A为本发明实施例二提供的一种轨迹规划方法的流程图，本实施例在实 施例一的基础上进行优化，具体的，参考图3A，本发明实施例的轨迹规划方法 可以包括如下步骤：

S301、判断是否启用轨迹平滑模式。

本发明实施例中，平滑模式可以是规划轨迹点的过程中，相邻两段轨迹平 滑连接的模式，在实际应用中，可以在交互界面提供是否启用轨迹平滑模式的 选项，当用户选择轨迹平滑模式后则启用平滑模式规划轨迹，执行S303-S311， 否则，执行S302。

S302、根据预设速度曲线和预设速度约束参数，按照预设插补周期插补出 每一条待规划轨迹的轨迹点。

如图3B所示为本发明实施例的预设速度曲线的一个示例，在图3B中，该 速度曲线为7段S形速度曲线，其包括7个运行阶段，分别为加加速阶段t1、 匀加速阶段t2、减加速阶段t3、匀速阶段t4、加减速阶段t5、匀减速阶段t6和 减减速阶段t7，预设速度约束参数可以包括机器人关节的最大速度v_max、最大 加速度a_max、最大加加速度J_max，则每一时刻的机器人的关节位置、速度、加速 度可以由加加速度J_max对时间t的积分进行计算。

其中，7段S型速度曲线可以分为7段分段函数如下：

a＝a[i]+j[i+1]×t

v＝v[i]+a[i]×t+0.5j[i+1]×t²

其中，i为0-7之间的整数，分别对应于7段S型速度曲线的7个阶段，d即 为每个轨迹点的位移，例如，当i等于1时，说明该插补周期为匀加速周期，则 可以从预设速度曲线中获取匀加速阶段t2的速度、加速度和加加速度计算位移 d。

S303、判断是否存在与当前待规划轨迹连接的下一待规划轨迹。

具体地，可以判断是否接收到下一待规划轨迹的原始轨迹点数据，若是， 执行S304。

S304、计算机器人关节运行当前待规划轨迹的第一总时长和第一过渡时间。

其中，当前待规划轨迹可以包括第一原始轨迹点数据，该第一原始轨迹点 数据包括起点原始轨迹点数据和终点轨迹点数据，如图2A所示，对于待规划轨 迹P1-L2，起点原始轨迹点数据和终点轨迹点数据可以分别为点P1和点L2的坐 标，该坐标可以为用户设置的机器人关节需要经过的坐标，则对于当前待规划 轨迹可以在接收到轨迹数据时获取当前待规格轨迹的起点和终点的坐标数据， 该坐标可以为三维的xyz坐标，还可以是极坐标等。

在本发明的可选实施例中，可以采用起点原始轨迹点数据、终点原始点轨 迹数据、预设速度约束参数和预设速度曲线计算机器人关节从所述起点原始点 运动到所述终点原始点的第一总时长和第一过渡时间。

具体地，本发明实施例中，预设速度约束参数包括机器人关节的最大速度、 最大加速度以及最大加加速度，如图3B所示，预设速度曲线包括7段S形速度 曲线，7段S形速度曲线包括加速段(t1-t3)、匀速段(t4)和减速段(t5-t7)， 其中，加速段包括加加速段t1、匀加速段t2和减加速段t3，减速段包括加减速 段t5、匀减速段t6以及减减速段t7，其中，t1＝t7，t2＝t6，t3＝t5。

在本发明的可选实施中，可以采用当前待规划轨迹的起点原始轨迹点数据 和终点原始点轨迹数据计算当前待规划轨迹的轨迹长度，采用轨迹长度、预设 速度约束参数和预设速度曲线计算加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、 加减速段、匀减速段以及减减速段的时长，然后计算加加速段、匀加速段、减 加速段、匀速段、加减速段、匀减速段以及减减速段的时长的和值得到第一总 时长。

具体地，可以通过如下公式计算各个运动阶段的时长：

t_{1_total}＝2t₁+2t₂+2t₃+t₄

上式中，d为轨迹长度，t_{1_total}即为第一总时长。

在本发明的可选实施例中，还可以设置当前待规划轨迹过渡到下一待规划 轨迹的平滑等级，在获取平滑等级后，可以采用平滑等级和第一总时长计算第 一过渡时间，具体地，可以计算加减速段、匀减速段以及减减速段的时长的和 值得到减速段时长，计算加加速段、匀加速段、减加速段和匀速段的时长的和 值得到非减速段时长，计算平滑等级与预设总平滑等级的比值，采用第一总时 长、非减速段时长、比值和减速段时长计算第一过渡时间，具体地计算公式如 下：

上述公式中，t_{1_tran}为第一过渡时间，X为平滑等级，总平滑等级为8，即 将减速段时长t₅+t₆+t₇均分为8等份，即平滑等级有0-8个等级，当用户设定平 滑等级为X等级时可以计算出第一过渡时间t_{1_tran}，如图3B所示，第一过渡时 间t_{1_tran}如图3B中所示，其位置与平滑等级X负相关。

本发明可以设置两段待规划轨迹之间的平滑等级，可以根据不同需要，实 现了不同等级的连续平滑过渡，适合多种场景轨迹规划的需要，例如，在对机 器人轨迹要求不高时，可以采用较高的平滑等级，以提高机器人关节速度的连 续性，可以减少机器人总的运动时长，提高效率，在对轨迹精度要求较高时， 可以采用较低的平滑等级，使得规划的轨迹点可以较大程度贴近预设的轨迹点。

S305、计算机器人关节运行下一待规划轨迹的第二总时长。

具体地，下一待轨迹的第二总时长的计算方式同当前待规划轨迹的第一总时长的计算方式，具体可参考S305在此不再详述。

S306、采用所述第一总时长和所述第一过渡时间计算第一过渡时长。

具体地，可以通过第一总时长的结束时间和第一过渡时间求差值得到第一 过渡时长。

S307、基于所述第一过渡时长和所述第二总时长确定所述当前待规划轨迹 和所述下一待规划轨迹之间的过渡区域，所述过渡区域具有过渡开始时间。

在本发明实施例中，可以判断第一过渡时长是否大于第二总时长；若是， 确定机器人关节在第一过渡时间开始到第一总时长结束的时长内运行的区域确 定为过渡区域，若否，确定机器人关节在第二过渡时间开始到第一总时长结束 的时长内运行的区域确定为过渡区域，其中，第二过渡时间到第一总时长结束 的时长等于第二总时长的二分之一。

具体地，可以采用第一总时长和第一过渡时间计算第三过渡时长，判断第二总 时长是否大于第三过渡时长；若是，则确定第一过渡时间为目标过渡时间；若 否，采用第二总时长和第二过渡时间计算第四过渡时长；采用第一总时长和当 前插补周期对应的插补时间计算第五过渡时长；当第五过渡时长小于第四过渡 时长时，确定当前插补周期对应的插补时间为目标过渡时间。

在实际应用中，第一过渡时间为t_{1_tran}，可以计算第一总时长t_{1_total}的结束时间t_{1_end}和第一过渡时间t_{1_tran}的差值得到第一过渡时长t_{1_end}-t_{1_tran}，如果t_{2_total}＞ t_{1_total}-t_{1_tran}，即第一过渡时长小于第二总时长，则第一过渡时间t_{1_tran}即为当前待 规划轨迹过渡到下一待规划轨迹的过渡时间，确定机器人关节在第一过渡时间 开始到第一总时长结束的时长内运行的区域确定为过渡区域，

第二总时长t_{2_total}小于第一过渡时长，即t_{2_total}<t_{1_total}-t_{1_tran}，则取第二总时长t_{2_total}的一半作为过渡时长，通过该过渡时长确定出第二过渡时间，使得第二过 渡时间到第一总时长结束的时长等于第二总时长的二分之一，当然，在实际应 用中，还可以取第二总时长的其他比例(例如三分之一、四分之一等)作为过 渡时长，本发明实施例对此不加以限制。

S308、按照预设周期插补出所述当前待规划轨迹的多个第一轨迹点，每个 插补周期对应一个插补时间。

在本发明的可选实施例中，可以根据预设速度曲线和预设速度约束参数， 按照预设插补周期插补出当前待规划轨迹多个第一轨迹点，具体地，可以通过 插补的方式插补出当前待规划轨迹的多个轨迹点，示例性地，可以先确定每个 插补周期对应的插补时间，并确定每个插补时间在预设速度曲线所属的阶段， 根据每个插补时间在预设速度曲线所属的阶段分别确定加速度、速度和位移的 积分函数，然后分别采用加速度、速度和位移的积分函数对插补时间积分得到 每个插补周期插补出的轨迹点的加速度、速度和位移，具体地可以参考S302， 在此不再详述。

S309、在所述插补时间为所述过渡开始时间时，按照所述预设插补周期插 补出所述当前待规划轨迹的多个第二轨迹点和所述下一待规划轨迹在所述过渡 区域的第三轨迹点，直到所述插补时间为所述第一总时长结束时的时间。

具体地，可以在插补当前待规划轨迹的第一轨迹点的插补时间为过渡开始时间时，继续插补当前待规划轨迹的多个第二轨迹点，以及同时插补下一待规划轨 迹在过渡区域的第三轨迹点，直到插补时间为第一总时长结束时的时间。

如图2A所示，在按照预设插补周期插补当前待规划轨迹P1-P2的第一轨迹点 的过程中，当插补时间为过渡开始时间时，插补出第二轨迹点P11时，以同样 的插补周期开始插补下一待规划轨迹P2-P3的第三轨迹点P21，然后同时分别插 补出当前待规划轨迹P1-P2和下一待规划轨迹P2-P3在过渡开始时间之后的轨迹 点，直到插补时间为第一总时长的结束时间。

本发明实施例采用第一总时长、第一过渡时间、第二总时长确定过渡区域，可 以避免第一过渡时间之后到第一总时长结束时，规划出的当前待规划轨迹的第 二轨迹点多于下一待规划轨迹的第三轨迹点造成轨迹点数量不相同无法求矢量 和的问题，使得过渡开始时间之后到第一总时长结束的时间内的第二轨迹点和 第三轨迹点的数量相同，可以通过相同数量的轨迹点求矢量和以实现平滑过渡。

S310、对于每个周期插补出的第二轨迹点和第三轨迹点，分别计算所述第 二轨迹点和所述第三轨迹点的加速度、速度和位移增量的矢量和，得到所述当 前待规划轨迹过渡至所述下一待规划轨迹的轨迹点的加速度、速度和位移增量。

具体地，每个轨迹点包括了机器人关节运行至轨迹点时的加速度、速度和 位移增量，如图2A所示，若过渡开始时间之后的某一时刻，假设第一轨迹起点 P1的关节角度为P，当前插补的第二轨迹点P11相对第一段轨迹点P1的角度增 量为Δd₁，速度为v₁，加速度为a₁，当前插补的第三轨迹点P21相对第二段轨迹 点P2的角度增量为Δd₂，速度为v₂，加速度为a₂，则可以重新确定当前待规划 轨迹和下一待规划轨迹之间的插补的轨迹点的关节位置、速度、加速度对应如 下：

d＝P1+Δd₁+Δd₂

v＝v₁+v₂

a＝a₁+a₂

即在当前待轨迹过渡到下一待规划轨迹的过渡区域内，采用过渡区域内同 一插补周期插补出的当前待规划轨迹的第二轨迹点和下一待规划轨迹的第三轨 迹点的轨迹位移增量求矢量和确定以轨迹点，以实现当前待轨迹通过该轨迹点 过渡到下一待规划轨迹。

从图2A和图2B对比可以清晰看到，具有过渡区域的图2B的插补点比没 有过渡区域的图2A中的插补点少，即总插补时间缩小，当前待规划轨迹和下一 待规划轨迹可以实现平滑的过渡，减少了速度启停的切换，提升了效率。

如图3C所示为相邻两段待规划轨迹的速度未进行矢量合成前的示意图，图 3D为图3C中相邻两段待规划轨迹的速度进行矢量合成后的示意图，由图3C和 图3D，在图3C中，相邻两段待规划轨迹不存在过渡区、未进行平滑处理前， 机器人运行第一段轨迹到下一段轨迹时速度存在突变，在图3D中，相邻两段待 规划轨迹存在过渡区、进行平滑处理后的速度平滑，减少了速度启停的切换， 提升了效率。

S311、规划所述下一待规划轨迹在所述过渡区域之后的多个第四轨迹点。

即继续按照预设插补周期插补下一待规划轨迹的剩余的轨迹点，具体插补 方式可参考S302，在此不再详述。

S312、判断所述下一待规划轨迹是否为最后的待规划轨迹。

当规划了当前待规划轨迹的轨迹点后，可以判断下一待规划轨迹是否为机 器人关节运行的最后一段待规划轨迹，如果是，则插补完下一待规划轨迹的剩 余时长的轨迹点；若否，则执行S313。

S313、将所述下一待规划轨迹确定为当前待规划轨迹。

如果下一待规划轨迹不是最后的待规划轨迹，则将下一待规划轨迹确定为 当前待规划轨迹，返回步骤S303直到规划出所有待规划轨迹的轨迹点。

本发明实施例在启用轨迹平滑模式后，采用当前待规划轨迹和下一待规划 轨迹在过渡区的第一轨迹点和第二轨迹点确定过渡区的最终轨迹点，使得当前 待规划轨迹能够平滑地过渡到下一待规划轨迹，避免了过渡不平滑需要机器人 减速机不断启停造成减速机震荡和磨损的问题，由于轨迹能够平滑过渡，大大 减少了对机器人的震荡和对减速机的磨损。

进一步地，在未启用轨迹平滑模式时，根据预设速度曲线和预设速度约束 参数，按照预设插补周期插补出每一条待规划轨迹的轨迹点，可以实现轨迹平 滑模式和非轨迹平滑模式的随意切换性，使得在工业机器人关节空间要求精度 运动到点的场景选择非轨迹平滑模式，并且通过7段S型期末速度为0的规划 可以保证在不需要平滑过渡时直接精确到点位，并且大大减少了计算量，提高 了轨迹规划效率。

进一步地，设置有平滑等级，实现了不同等级的轨迹连接，在对机器人轨 迹要求不高时，可以采用较高的位置等级，以提高机器人关节速度的连续性， 可以减少机器人总的运动时长，提高效率，在对轨迹精度要求较高时，可以采 用较低的位置等级，使得规划的轨迹点可以较大程度贴近预设的轨迹点。

为了使得本领域技术人员更清楚地理解本发明实施例，以下结合附图和示 例对本发明实施例的轨迹规划进行说明。

如图4所示，在本发明的一个示例中轨迹规划方法包括：

S0、开始；

S1、接收第一段轨迹信息。

例如接收第一段轨迹的起点和终点的位置信息。

S2、判断是否启动平滑模式，若是，执行S3-S14、S17；若否，执行S15-S17。

S3、根据第一段轨迹信息进行7段S形起末速度为0的轨迹规划，记录第 一总时长和第一过渡时间。

例如根据第一段轨迹的起点和终点的位置信息计算运行第一段轨迹的第一 总时长和第一段轨迹过渡到下一段轨迹的第一过渡时间。

S4、进行周期插拔计算插补第一段轨迹的轨迹点。

可选地，可以按照预设周期插拔第一段轨迹的轨迹点，每个插补周期对应 一个插补时间。

S5、判断是否到达第一过渡时间，若是执行S6，若否返回S4。

即判断插补时间是否为第一过渡时间，若是执行S6，若否返回S4。

S6、接收第二段轨迹信息。

例如，接收第二段轨迹的终点位置信息，第二段轨迹的起点为第一段轨迹 的终点。

S7、根据第二段轨迹信息进行7段S形起末速度为0的轨迹规划，记录第 二总时长和第二过渡时间。

例如根据第二段轨迹的起点和终点的位置信息计算运行第二段轨迹的第二 总时长和第二段轨迹过渡到下一段轨迹的第二过渡时间。

S8、进行周期插补计算，运算第一段轨迹剩余的轨迹点与第二段轨迹的轨 迹点的叠加。

具体地，在第一过渡时间之后，分别按照预设周期插补出第一段轨迹剩余 的轨迹点和第二段轨迹的位移增量，将第一过渡时间之后同一周期插补出的第 一段轨迹剩余的轨迹点和第二轨迹的位移增量进行矢量叠加，得到第一段轨迹 过渡到第二段轨迹的轨迹点。计算方式如下：

transitionPos＝FisrtStartpos+Δd₁+Δd₂。

其中：transitionPos为该插补周期的过渡轨迹点，FisrtStartpos+Δd₁为该插补周 期的第一段轨迹点，Δd₂为该插补周期第二段轨迹相对第二段起点的位移增量。

S9、判断第一段轨迹是否插补完成。

即判断插补时间是否为第一总时长的结束时间，若是，执行S10，若否返回 S8。

S10、插补第二段轨迹的剩余轨迹。

在本示例中，在第一总时长结束后继续插补第二段轨迹的轨迹点。

S11、判断插补时间是否为第二过渡时间。

在插补第二段轨迹点的过程中，判断插补时间是否到达第二过渡时间，若 是，执行S12，若否，返回S10。

S12、判断是否接到下一段轨迹信息。

例如，是否接收到下一段轨迹的终点的位置信息，若是，执行S13，若否， 执行S14。

S13、接收第三段轨迹信息。

在接收第三段轨迹信息后，参考第一段轨迹的处理方式插补出第三段轨迹 的轨迹点直到插补出最后一段轨迹的轨迹点，然后执行S17。

S14、运行插补出第二段轨迹的剩余轨迹点，参考S8。

S15、根据第一段轨迹信息进行7段S形起末速度为0的轨迹规划。

当未启用平滑模式时，直接进行7段S形起末速度为0的轨迹规划。

S16、进行周期插补计算插补第一段轨迹的轨迹点。

即对每段轨迹进行插补得到轨迹点，返回S1，直到插补出所有轨迹的轨迹 点后运行S17。

S17、结束。

本示例中，对于当前轨迹计算过渡时间，在过渡时间之后按照预设周期插 补出当前轨迹和下一轨迹的轨迹点，然后采用相同插补周期插补出的当前轨迹 点和下一轨迹的轨迹位移增量求和得到当前轨迹过渡到下一轨迹的轨迹点，使 得当前轨迹能够平滑地过渡到下一轨迹，避免了过渡不平滑需要机器人减速机 不断启停造成减速机震荡和磨损的问题，由于能够平滑过渡，大大减少了对机 器人的震荡和对减速机的磨损。

实施例三

图5为本发明实施例三提供的一种轨迹规划装置的结构示意图，具体的， 如图5所示，本发明实施例的轨迹规划装置可以包括：

下一轨迹判断模块501，用于判断是否存在与当前待规划轨迹连接的下一待 规划轨迹；

过渡区域确定模块502，用于确定所述当前待规划轨迹和所述下一待规划轨 迹之间的过渡区域；

过渡区域初始轨迹规划模块503，用于在规划所述当前待规划轨迹在所述过 渡区域之前的多个第一轨迹点后，规划出所述当前待规划轨迹在所述过渡区域 的多个第二轨迹点和所述下一待规划轨迹在所述过渡区域的多个第三轨迹点；

过渡区域轨迹点确定模块504，用于采用所述第二轨迹点和所述第三轨迹点 确定所述过渡区域的多个第三轨迹点作为所述当前待规划轨迹过渡至下一待规 划轨迹的轨迹点。

可选地，还包括：

原始轨迹点数据接收模块，用于接收所述当前待规划轨迹的第一原始轨迹 点数据；

所述下一轨迹判断模块501包括：

判断子模块，用于判断是否接收到下一待规划轨迹的第二原始轨迹点数据。

可选地，还包括：

下一待规划轨迹规划模块，用于规划所述下一待规划轨迹在所述过渡区域 之后的多个第四轨迹点；

最后待规划轨迹判断模块，用于判断所述下一待规划轨迹是否为最后的待 规划轨迹；

当前待规划轨迹确定模块，用于将所述下一待规划轨迹确定为当前待规划 轨迹，返回下一轨迹判断模块501。

可选地，所述过渡区域确定模块502包括：

第一总时长和第一过渡时间计算子模块，用于计算机器人关节运行当前待 规划轨迹的第一总时长和第一过渡时间；

第二总时长计算子模块，用于计算机器人关节运行下一待规划轨迹的第二 总时长；

第一过渡时长计算子模块，用于采用所述第一总时长和所述第一过渡时间 计算第一过渡时长；

过渡区域确定子模块，用于基于所述第一过渡时长和所述第二总时长确定 所述当前待规划轨迹和所述下一待规划轨迹之间的过渡区域。

可选地，所述过渡区域确定子模块包括：

时长判断单元，用于判断所述第一过渡时长是否小于所述第二总时长；

第一过渡区域确定单元，用于确定机器人关节在所述第一过渡时间开始到 所述第一总时长结束的时长内运行的区域确定为所述过渡区域；

第二过渡区域确定单元，用于确定机器人关节在所述第二过渡时间开始到 所述第一总时长结束的时长内运行的区域确定为所述过渡区域，其中，第二过 渡时间到所述第一总时长结束的时长等于所述第二总时长的二分之一。

可选地，所述当前待规划轨迹包括第一原始点轨迹数据，所述第一原始点 轨迹数据包括起点原始轨迹点数据和终点原始点轨迹数据，所述第一过渡时长 计算子模块包括：

第一过渡时长计算单元，用于采用所述起点原始轨迹点数据、终点原始点 轨迹数据、预设速度约束参数和预设速度曲线计算机器人关节从所述起点原始 点运动到所述终点原始点的第一总时长和第一过渡时间。

可选地，所述预设速度约束参数包括所述机器人关节的最大速度、最大加 速度以及最大加加速度，所述预设速度曲线包括7段S形速度曲线，所述7段S 形速度曲线包括加速段、匀速段和减速段，其中，所述加速段包括加加速段、 匀加速段和减加速段，所述减速段包括加减速段、匀减速段以及减减速段。

可选地，所述第一过渡时长计算单元包括：

轨迹长度计算子单元，用于采用所述起点原始点轨迹数据和所述终点原始 点轨迹数据计算所述当前待规划轨迹的轨迹长度；

时长计算子单元，用于采用所述轨迹长度、所述预设速度约束参数和所述 预设速度曲线计算所述加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、 匀减速段以及减减速段的时长；

时长求和子单元，用于计算所述加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、 加减速段、匀减速段以及减减速段的时长的和值得到所述第一总时长；

平滑等级获取子单元，用于获取平滑等级；

第一过渡时间计算子单元，用于采用所述平滑等级和所述第一总时长计算 所述第一过渡时间。

可选地，所述第一过渡时间计算子单元包括：

减速段时长计算组件，用于计算所述加减速段、匀减速段以及减减速段的 时长的和值得到减速段时长；

非减速段时长计算组件，用于计算所述加加速段、匀加速段、减加速段和 匀速段的时长的和值得到非减速段时长；

比值计算组件，用于计算所述平滑等级与预设总平滑等级的比值；

第一过渡时间计算组件，用于采用所述第一总时长、所述非减速段时长、 所述比值和所述减速段时长计算所述第一过渡时间。

可选地，所述过渡区域具有过渡开始时间，所述过渡区域初始轨迹规划模 块503包括：

第一插补子模块，用于按照预设周期插补出所述当前待规划轨迹的多个第 一轨迹点，每个插补周期对应一个插补时间；

第二插补子模块，用于在所述插补时间为所述过渡开始时间时，按照所述 预设插补周期插补出所述当前待规划轨迹的多个第二轨迹点和所述下一待规划 轨迹在所述过渡区域的第三轨迹点，直到所述插补时间为所述第一总时长结束 时的时间。

可选地，所述第一插补子模块包括：

第一插补单元，用于根据预设速度曲线和预设速度约束参数，按照预设插 补周期插补出所述当前待规划轨迹多个第一轨迹点。

可选地，所述预设速度约束参数包括最大加加速度，所述第一插补单元包 括：

插补时间确定子单元，用于确定每个周期对应的插补时间；

插补时间所属阶段确定子单元，用于确定每个插补时间在所述预设速度曲 线所属的阶段；

积分函数确定子单元，用于根据所述每个插补时间在所述预设速度曲线所 属的阶段分别确定加速度、速度和位移的积分函数；

积分子单元，用于分别采用所述加速度、速度和位移的积分函数对所述插 补时间积分得到每个插补周期插补出的轨迹点的加速度、速度和位移。

可选地，所述第二插补子模块包括：

第二插补单元，用于根据预设速度曲线和预设速度约束参数，按照预设插 补周期插补出所述当前待规划轨迹的多个第二轨迹点和所述下一待规划轨迹的 多个第三轨迹点，直到所述插补时间为所述第一总时长结束时的时间。

可选地，每个轨迹点包括了机器人关节运行至所述轨迹点时的加速度、速 度和位移增量，所述过渡区域轨迹点确定模块504包括：

矢量合成子模块，用于对于每个周期插补出的第二轨迹点和第三轨迹点， 分别计算所述第二轨迹点和所述第三轨迹点的加速度、速度和位移增量的矢量 和，得到所述当前待规划轨迹过渡至所述下一待规划轨迹的轨迹点的加速度、 速度和位移增量。

可选地，还包括：

平滑模式判断模块，用于判断是否启用轨迹平滑模式；

第一判断结果确定模块，用于返回第一总时长和第一过渡时间计算子模块；

第二判断结果确定模块，用于根据预设速度曲线和预设速度约束参数，按 照预设周期插补出所述当前待规划轨迹的多个第一轨迹点。

本实施例提供的轨迹规划装置可执行本发明任意实施例提供的轨迹规划方 法，具备相应的功能和有益效果。

实施例四

参照图6，示出了本发明一个示例中的一种设备的结构示意图。如图6所示， 该设备具体可以包括：处理器60、存储器61、具有触摸功能的显示屏62、输入 装置63、输出装置64以及通信装置65。该设备中处理器60的数量可以是一个 或者多个，图6中以一个处理器60为例。该设备中存储器61的数量可以是一 个或者多个，图6中以一个存储器61为例。该设备的处理器60、存储器61、 显示屏62、输入装置63、输出装置64以及通信装置65可以通过总线或者其他 方式连接，图6中以通过总线连接为例。

存储器61作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可 执行程序以及模块，如本发明任意实施例所述的轨迹规划方法对应的程序指令/ 模块(例如，上述轨迹规划装置中的下一轨迹判断模块501、过渡区域确定模块 502、过渡区域初始轨迹规划模块503和过渡区域轨迹点确定模块504)，存储 器61可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、 至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数 据等。此外，存储器61可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存 储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。 在一些实例中，存储器61可进一步包括相对于处理器60远程设置的存储器， 这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联 网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

显示屏62为具有触摸功能的显示屏62，其可以是电容屏、电磁屏或者红外 屏。一般而言，显示屏62用于根据处理器60的指示显示数据，还用于接收作 用于显示屏62的触摸操作，并将相应的信号发送至处理器60或其他装置。可 选的，当显示屏62为红外屏时，其还包括红外触摸框，该红外触摸框设置在显 示屏62的四周，其还可以用于接收红外信号，并将该红外信号发送至处理器60 或者其他设备。

通信装置65，用于与其他设备建立通信连接，其可以是有线通信装置和/或 无线通信装置。

输入装置63可用于接收输入的数字或者字符信息，以及产生与设备的用户 设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置64可以包括扬声器等音频设备。 需要说明的是，输入装置63和输出装置64的具体组成可以根据实际情况设定。

处理器60通过运行存储在存储器61中的软件程序、指令以及模块，从而 执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述轨迹规划方法。

具体地，实施例中，处理器60执行存储器61中存储的一个或多个程序时， 具体实现本发明实施例提供的轨迹规划方法的步骤。

实施例五

本发明实施例五还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程 序，该程序被处理器执行时可实现本发明任意实施例中的轨迹规划方法。该方 法具体可以用于规划机器人关节的运动轨迹，包括：

判断是否存在与当前待规划轨迹连接的下一待规划轨迹；

若是，确定所述当前待规划轨迹和所述下一待规划轨迹之间的过渡区域；

在规划所述当前待规划轨迹在所述过渡区域之前的多个第一轨迹点后，规 划出所述当前待规划轨迹在所述过渡区域的多个第二轨迹点和所述下一待规划 轨迹在所述过渡区域的多个第三轨迹点；

采用所述第二轨迹点和所述第三轨迹点确定所述过渡区域的多个第三轨迹 点作为所述当前待规划轨迹过渡至下一待规划轨迹的轨迹点。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其 计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明应用于设备 上任意实施例所提供的轨迹规划方法中的相关操作。

需要说明的是，对于装置、设备、存储介质实施例而言，由于其与方法实 施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即 可。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到， 本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很 多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上 或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机 软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器 (Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、 闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可 以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述轨迹 规划的方法。

值得注意的是，上述轨迹规划装置的实施例中，所包括的各个单元和模块 只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应 的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用 于限制本发明的保护范围。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技 术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所 作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种轨迹规划方法，其特征在于，用于规划机器人关节的运动轨迹，包括：

判断是否存在与当前待规划轨迹连接的下一待规划轨迹；

若是，确定所述当前待规划轨迹和所述下一待规划轨迹之间的过渡区域；

在规划所述当前待规划轨迹在所述过渡区域之前的多个第一轨迹点后，规划出所述当前待规划轨迹在所述过渡区域的多个第二轨迹点和所述下一待规划轨迹在所述过渡区域的多个第三轨迹点；

采用所述第二轨迹点和所述第三轨迹点确定所述过渡区域的多个第三轨迹点作为所述当前待规划轨迹过渡至下一待规划轨迹的轨迹点；

所述确定所述当前待规划轨迹和所述下一待规划轨迹之间的过渡区域，包括：

计算机器人关节运行当前待规划轨迹的第一总时长和第一过渡时间；机器人关节运行当前待规划轨迹的第一过渡时间的计算方式：

，

其中t_{1_tran}为第一过渡时间，X为平滑等级，t_{1_total}为第一总时长，t1为7段S形速度曲线中加加速段，t2为7段S形速度曲线中匀加速段，t3为7段S形速度曲线中减加速段,t4为7段S形速度曲线中匀速段，其中，所述7段S形速度曲线包括加速段、匀速段和减速段，其中，所述加速段包括加加速段、匀加速段和减加速段，所述减速段包括加减速段、匀减速段以及减减速段；

计算机器人关节运行下一待规划轨迹的第二总时长；

采用所述第一总时长和所述第一过渡时间计算第一过渡时长；

基于所述第一过渡时长和所述第二总时长确定所述当前待规划轨迹和所述下一待规划轨迹之间的过渡区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断当前待规划轨迹是否存在下一待规划轨迹之前，还包括：

接收所述当前待规划轨迹的第一原始轨迹点数据；

所述判断当前待规划轨迹是否存在下一待规划轨迹，包括：

判断是否接收到下一待规划轨迹的第二原始轨迹点数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

规划所述下一待规划轨迹在所述过渡区域之后的多个第四轨迹点；

判断所述下一待规划轨迹是否为最后的待规划轨迹；

若否，将所述下一待规划轨迹确定为当前待规划轨迹，返回判断是否存在与当前待规划轨迹连接的下一待规划轨迹的步骤，直到规划完所有待规划轨迹的轨迹点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一过渡时长和所述第二总时长确定所述当前待规划轨迹和所述下一待规划轨迹之间的过渡区域，包括：

判断所述第一过渡时长是否小于所述第二总时长；

若是，确定机器人关节在所述第一过渡时间开始到所述第一总时长结束的时长内运行的区域确定为所述过渡区域；

若否，确定机器人关节在第二过渡时间开始到所述第一总时长结束的时长内运行的区域确定为所述过渡区域，其中，第二过渡时间到所述第一总时长结束的时长等于所述第二总时长的二分之一。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当前待规划轨迹包括第一原始轨迹点数据，所述第一原始轨迹点数据包括起点原始点轨迹数据和终点原始点轨迹数据，所述计算机器人关节运行当前待规划轨迹的第一总时长和第一过渡时间，包括：

采用所述起点原始点轨迹数据、终点原始点轨迹数据、预设速度约束参数和预设速度曲线计算机器人关节从起点原始点运动到终点原始点的第一总时长和第一过渡时间。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设速度约束参数包括所述机器人关节的最大速度、最大加速度以及最大加加速度，所述预设速度曲线包括7段S形速度曲线。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述采用所述起点原始点轨迹数据、终点原始点轨迹数据、预设速度约束参数和预设速度曲线计算机器人关节从所述起点原始点运动到所述终点原始点的第一总时长和第一过渡时间，包括：

采用所述起点原始点轨迹数据和所述终点原始点轨迹数据计算所述当前待规划轨迹的轨迹长度；

采用所述轨迹长度、所述预设速度约束参数和所述预设速度曲线计算所述加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段以及减减速段的时长；

计算所述加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段以及减减速段的时长的和值得到所述第一总时长；

获取平滑等级；

采用所述平滑等级和所述第一总时长计算所述第一过渡时间。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用所述平滑等级和所述第一总时长计算所述第一过渡时间，包括：

计算所述加减速段、匀减速段以及减减速段的时长的和值得到减速段时长；

计算所述加加速段、匀加速段、减加速段和匀速段的时长的和值得到非减速段时长；

计算所述平滑等级与预设总平滑等级的比值；

采用所述第一总时长、所述非减速段时长、所述比值和所述减速段时长计算所述第一过渡时间。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述过渡区域具有过渡开始时间，所述在规划所述当前待规划轨迹在所述过渡区域之前的多个第一轨迹点后，规划出所述当前待规划轨迹在所述过渡区域的多个第二轨迹点和所述下一待规划轨迹在所述过渡区域的多个第三轨迹点，包括：

按照预设插补周期插补出所述当前待规划轨迹的多个第一轨迹点，每个预设插补周期对应一个插补时间；

在所述插补时间为所述过渡开始时间时，按照所述预设插补周期插补出所述当前待规划轨迹的多个第二轨迹点和所述下一待规划轨迹在所述过渡区域的第三轨迹点，直到所述插补时间为所述第一总时长结束时的时间。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述按照预设插补周期插补出所述当前待规划轨迹的多个第一轨迹点，包括：

根据预设速度曲线和预设速度约束参数，按照预设插补周期插补出所述当前待规划轨迹多个第一轨迹点。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预设速度约束参数包括最大加加速度，所述根据预设速度曲线和预设速度约束参数，按照预设插补周期插补出所述当前待规划轨迹多个第一轨迹点，包括：

确定每个周期对应的插补时间；

确定每个插补时间在所述预设速度曲线所属的阶段；

根据所述每个插补时间在所述预设速度曲线所属的阶段分别确定加速度、速度和位移的积分函数；

分别采用所述加速度、速度和位移的积分函数对所述插补时间积分得到每个预设插补周期插补出的轨迹点的加速度、速度和位移。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述插补时间为所述过渡开始时间时，按照所述预设插补周期插补出所述当前待规划轨迹的多个第二轨迹点和所述下一待规划轨迹在所述过渡区域的第三轨迹点，直到所述插补时间为所述第一总时长结束时的时间，包括：

根据预设速度曲线和预设速度约束参数，按照预设插补周期插补出所述当前待规划轨迹的多个第二轨迹点和所述下一待规划轨迹的多个第三轨迹点，直到所述插补时间为所述第一总时长结束时的时间。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，每个轨迹点包括了机器人关节运行至所述轨迹点时的加速度、速度和位移增量，所述采用所述第二轨迹点和所述第三轨迹点确定所述过渡区域的多个第三轨迹点作为所述当前待规划轨迹过渡至下一待规划轨迹的轨迹点，包括：

对于每个预设插补周期插补出的第二轨迹点和第三轨迹点，分别计算所述第二轨迹点和所述第三轨迹点的加速度、速度和位移增量的矢量和，得到所述当前待规划轨迹过渡至所述下一待规划轨迹的轨迹点的加速度、速度和位移增量。

14.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在计算机器人关节运行当前待规划轨迹的第一总时长和第一过渡时间之前，还包括：

判断是否启用轨迹平滑模式；

若是，则执行计算机器人关节运行当前待规划轨迹的第一总时长和第一过渡时间的步骤；

若否，则根据预设速度曲线和预设速度约束参数，按照预设插补周期插补出所述当前待规划轨迹的多个第一轨迹点。

15.一种轨迹规划装置，其特征在于，用于规划机器人关节的运动轨迹，包括：

下一轨迹判断模块，用于判断是否存在与当前待规划轨迹连接的下一待规划轨迹；

过渡区域确定模块，用于确定所述当前待规划轨迹和所述下一待规划轨迹之间的过渡区域；

过渡区初始轨迹规划模块，用于在规划所述当前待规划轨迹在所述过渡区域之前的多个第一轨迹点后，规划出所述当前待规划轨迹在所述过渡区域的多个第二轨迹点和所述下一待规划轨迹在所述过渡区域的多个第三轨迹点；

过渡区域轨迹点确定模块，用于采用所述第二轨迹点和所述第三轨迹点确定所述过渡区域的多个第三轨迹点作为所述当前待规划轨迹过渡至下一待规划轨迹的轨迹点；

所述过渡区域确定模块包括：

第一总时长和第一过渡时间计算子模块，用于计算机器人关节运行当前待规划轨迹的第一总时长和第一过渡时间；

机器人关节运行当前待规划轨迹的第一过渡时间的计算方式：

，

其中t_{1_tran}为第一过渡时间，X为平滑等级，t_{1_total}为第一总时长，t1为7段S形速度曲线中加加速段，t2为7段S形速度曲线中匀加速段，t3为7段S形速度曲线中减加速段,t4为7段S形速度曲线中匀速段，其中，所述7段S形速度曲线包括加速段、匀速段和减速段，其中，所述加速段包括加加速段、匀加速段和减加速段，所述减速段包括加减速段、匀减速段以及减减速段；

第二总时长计算子模块，用于计算机器人关节运行下一待规划轨迹的第二总时长；

第一过渡时长计算子模块，用于采用所述第一总时长和所述第一过渡时间计算第一过渡时长；

过渡区域确定子模块，用于基于所述第一过渡时长和所述第二总时长确定所述当前待规划轨迹和所述下一待规划轨迹之间的过渡区域。

16.一种设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-14中任一项所述的轨迹规划方法。

17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-14中任一项所述的轨迹规划方法。

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