CN112356036B - 一种scara机器人轨迹规划方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SCARA机器人轨迹规划方法、装置、设备及存储介质，该SCARA机器人轨迹规划方法应用于SCARA机器人各个关节的运动控制，包括：获取SCARA机器人末端件在起始点和终止点之间的平面位置；将该平面位置进行归一化处理，得到运动控制参数；对各个关节分别建立关于运动控制参数的运动轨迹方程，运动轨迹方程用于输出给SCARA机器人以控制其各个关节的轨迹。通过一个共同的运动控制参数，将各个旋转关节的角位移和移动关节的位移联系起来，实现了SCARA机器人各个旋转关节和移动关节的联动，可使末端件沿着期望的轨迹运动，确保末端件位置的精确性。

Description

一种SCARA机器人轨迹规划方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及机器人轨迹规划技术领域，更具体地说，涉及一种SCARA机器人轨迹规划方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

SCARA机器人包括三个旋转关节和一个移动关节，三个旋转关节的轴线相互平行，且该轴线平行于移动关节的运动方向，三个旋转关节用于实现末端件在平面内的定位和定向，移动关节则实现末端件在垂直于该平面方向的直线运动。

因此，SCARA机器人最适用于平面定位且垂直方向进行装配的作业，例如，将一个圆头针插入配对的圆孔，或者搬动和取放物件。此时，三个旋转关节在水平面内转动，使得末端件自起始点的水平位置运动到终止点的水平位置处，移动关节在垂直方向运动，实现末端件在高度方向的位置变化，最终将末端件送到指定位置点。

现有技术中，通常采用点到点的运动或轨迹跟踪运动来分别对各个旋转关节和移动关节的轨迹进行单独规划。也即，对于单个关节的运动而言，旋转关节对旋转方向上的转动角度按照一定规律进行插补，移动关节则对移动方向上的位移进行插补。

对于点到点的运动来说，在轨迹规划时，只关心起始点和目标点，对运动路径并没有限制，因此，只需要在关节空间对每个关节分别进行运动规划，以保证机器人的运动平稳性即可，此时，各个关节可以有不同的运动时间。

例如，通过设定起点、目标点以及末端件需要达到的高度，进行点到点规划，并且在必要的拐点进行轨迹平滑，使得末端件能够顺利过渡，末端件的运动轨迹如图7所示。

按照此方法进行规划时，主要是通过控制机器人各个关节的运动，使机器人的末端件到达目标位姿，因此机器人各个关节无需联动，各个关节也可具有不同的运动时间。比如，在SCARA机器人搬动取放作业过程中，对于AB段或EF段轨迹，只需要机器人的移动关节进行运动，机器人的旋转关节保持静止，进入平滑阶段BC段或DE段后，旋转关节才开始和移动关节同时运动。

对于轨迹跟踪运动来说，在轨迹规划时，根据规划出的各个路径点处的机器人位置与姿态，通过逆运动学求取机器人各个关节的目标位置，然后，通过分别单独规划各个关节的运动，使机器人的末端件到达路径上各点处的期望位姿；在此过程中，虽然各个关节是同时运动的，各个关节的运动却是相互独立，互不干涉的。

显然，上述两种运动方式均没有实现各个关节之间的联动，其本质均是点到点的运动，对于轨迹跟踪运动来说，也只是能够保证路径上各个位置点处各个关节的对应位置关系，但是由于各个路径点之间的路径无法保证，因此，存在一定的不确定性，末端件的位置精度低。

综上所述，如何使得SCARA机器人各个关节之间实现联动，以提高SCARA机器人末端件的位置精度，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种SCARA机器人轨迹规划方法，以减小SCARA机器人末端件位姿的不确定性，提高末端件的位置精度。

本发明的另一目的是提供一种SCARA机器人轨迹规划装置、设备和存储介质，具有上述有益效果。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种SCARA机器人轨迹规划方法，应用于SCARA机器人各个关节的运动控制，包括：

获取SCARA机器人的末端件在起始点和终止点之间的平面位置；

将所述平面位置进行归一化处理，得到运动控制参数，记为u，u∈[0,1]；

对所述SCARA机器人的各个关节分别建立关于所述运动控制参数的运动轨迹方程，所述运动轨迹方程用于输出给所述SCARA机器人以控制其各个关节的轨迹。

优选地，对所述SCARA机器人的各个关节分别建立关于所述运动控制参数的运动轨迹方程，包括：

对所述SCARA机器人的各个旋转关节分别建立关于所述运动控制参数的一次函数运动轨迹方程。

优选地，对所述SCARA机器人的各个旋转关节分别建立关于所述运动控制参数的一次函数运动轨迹方程，包括：

分别建立所述SCARA机器人各个旋转关节的角位移与所述运动控制参数之间的一次函数通用方程，所述一次函数通用方程为：

其中，i＝1，2，3，表示所述SCARA机器人的三个旋转关节；

为第i个旋转关节的角位移；k_i为第i个旋转关节的一次函数通用方程的系数；c_i为第i个旋转关节的一次函数通用方程的常数项；

获取所述末端件在所述起始点时各个所述旋转关节的角位移

以及所述末端件在所述终止点时各个所述旋转关节的角位移

其中，所述末端件在所述起始点时，u＝0；所述末端件在所述终止点时，u＝1；

根据

和

结合u的对应取值，计算得到k_i和c_i的具体值。

优选地，对所述SCARA机器人的各个关节分别建立关于所述运动控制参数的运动轨迹方程，包括：

对所述SCARA机器人的移动关节建立关于所述运动控制参数的二次函数运动轨迹方程。

优选地，对所述SCARA机器人的移动关节建立关于所述运动控制参数的二次函数运动轨迹方程，包括：

建立所述SCARA机器人的移动关节的位移与所述运动控制参数的二次函数通用方程，所述二次函数通用方程为：

h＝au²+bu+c，a≠0

其中，h为所述末端件的高度位移；a为二次项系数，b为一次项系数，c为常数项；

获取所述末端件在所述起始点的高度h₀、所述末端件在所述终止点的高度h₁以及所述末端件的最大高度h_max，其中，所述末端件在所述起始点时，u＝0；所述末端件在所述终止点时，u＝1；所述末端件达到所述最大高度h_max时，对应的u＝-b/2a；

根据h₀、h₁和h_max，结合u的对应取值，计算得到a，b和c的具体值。

一种SCARA机器人轨迹规划装置，包括：

平面位置获取模块，用于获取SCARA机器人的末端件在起始点和终止点之间的平面位置；

归一化处理模块，用于将所述平面位置进行归一化处理，得到运动控制参数u，u∈[0,1]；

运动轨迹方程建立模块，用于对所述SCARA机器人的各个关节分别建立关于所述运动控制参数的运动轨迹方程，所述运动轨迹方程用于输出给所述SCARA机器人以控制其各个关节的轨迹。

优选地，所述运动轨迹方程建立模块包括：

旋转关节运动轨迹方程建立模块，用于对所述SCARA机器人的各个旋转关节分别建立关于所述运动控制参数的一次函数运动轨迹方程。

优选地，所述运动轨迹方程建立模块包括：

移动关节运动轨迹方程建立模块，用于对所述SCARA机器人的移动关节建立关于所述运动控制参数的二次函数运动轨迹方程。

一种SCARA机器人轨迹规划设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述任意一种SCARA机器人轨迹规划方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一种SCARA机器人轨迹规划方法的步骤。

本发明提供的SCARA机器人轨迹规划方法，通过将SCARA机器人的末端件在起始点和终止点之间的平面位置进行归一化处理，得到一个平面位置参数，将该平面位置参数作为各个关节共同的运动控制参数，对SCARA机器人的各个关节分别进行运动轨迹规划。

也即，通过同一个运动控制参数u来分别对SCARA机器人的各个旋转关节及其移动关节进行轨迹规划，当运动控制参数u变化时，通过各个旋转关节的角位移与运动控制参数之间的函数关系，可以确定出末端件在各个平面位置点处时，SCARA机器人各个旋转关节的角位移；同时，通过移动关节的位移与运动控制参数之间的函数关系，可以确定出末端件在各个平面位置点处时，SCARA机器人的移动关节的位移，也即，确定末端件在各个平面位置点的高度位置。

由于对各个关节的规划中采用了同一个运动控制参数u，通过该运动控制参数u可以将SCARA机器人各个旋转关节的角位移和SCARA机器人的移动关节的位移联系起来，换句话说，实现了SCARA机器人各个旋转关节和移动关节的联动，从而可以使末端件沿着期望的轨迹进行运动，确保SCARA机器人末端件位置的精确性。

本发明提供的SCARA机器人轨迹规划装置、SCARA机器人轨迹规划设备以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

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，还可以根据提供的附图获得其它的附图。

图1为本发明具体实施例一所提供的SCARA机器人轨迹规划方法的流程图；

图2为本发明具体实施例二所提供的SCARA机器人轨迹规划方法的流程图；

图3为本发明具体实施例所提供的SCARA机器人旋转关节的一次函数运动轨迹方程的图像；

图4为本发明具体实施例所提供的SCARA机器人移动关节的二次函数运动轨迹方程的图像；

图5为本发明具体实施例提供的SCARA机器人轨迹规划装置的结构图；

图6为本发明具体实施例提供的SCARA机器人轨迹规划设备的结构图；

图7为现有技术中机器人末端件的运动轨迹示意图。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种SCARA机器人轨迹规划方法，以减小SCARA机器人末端件位姿的不确定性，提高末端件的位置精度。本发明的另一核心是提供一种SCARA机器人轨迹规划装置、设备和存储介质，具有上述有益效果。

请参考图1-图4，图1为本发明具体实施例一所提供的SCARA机器人轨迹规划方法的流程图；图2为本发明具体实施例二所提供的SCARA机器人轨迹规划方法的流程图；图3为本发明具体实施例所提供的SCARA机器人旋转关节的一次函数运动轨迹方程的图像；图4为本发明具体实施例所提供的SCARA机器人移动关节的二次函数运动轨迹方程的图像。

本发明提供一种SCARA机器人轨迹规划方法，应用于SCARA机器人各个关节的运动控制，包括步骤S1至步骤S3：

步骤S1：获取SCARA机器人的末端件在起始点和终止点之间的平面位置。

需要说明的是，平面位置是指SCARA机器人的末端件在与SCARA机器人各旋转关节的转动平面相平行的平面内的位置坐标，或者说，平面位置是指SCARA机器人的末端件在垂直于SCARA机器人移动关节移动方向的平面内的位置坐标。

步骤S2：将该平面位置进行归一化处理，得到运动控制参数，记为u，u∈[0,1]。

可以理解的是，将SCARA机器人的末端件在起始点和终止点之间的平面位置进行归一化处理，得到的运动控制参数是与末端件的平面位置相关的变量，也即，运动控制参数与平面位置具有一定的对应关系。

步骤S3：对SCARA机器人的各个关节分别建立关于运动控制参数的运动轨迹方程，运动轨迹方程用于输出给SCARA机器人以控制其各个关节的轨迹。

需要说明的是，对SCARA机器人的各个旋转关节分别建立关于运动控制参数的运动轨迹方程，是指分别建立各个旋转关节的角位移与运动控制参数之间的函数关系；对SCARA机器人的移动关节建立关于运动控制参数的运动轨迹方程，是指建立移动关节的位移与运动控制参数之间的函数关系。

可以理解的是，SCARA机器人的各个旋转关节在垂直于其移动关节的移动方向的平面内转动，用于实现末端件在平面内的定位和定向，因此，末端件在平面内的各个位置点时，SCARA机器人的各个旋转关节具有对应的角位移，也即，SCARA机器人的各个旋转关节的角位移与运动控制参数之间具有一定的对应关系，因此，可通过建立SCARA机器人的各个旋转关节的角位移与运动控制参数之间的函数关系，来规划SCARA机器人各个旋转关节的运动轨迹。

同理，SCARA机器人的移动关节用于实现末端件在垂直于上述平面的方向上的直线运动，以改变末端件的高度位置。显然，末端件在平面内的各个位置点时，具有与各个平面位置点相对应的高度位置，末端件在各个平面位置点的高度位置则由SCARA机器人的移动关节的位移决定，也即，SCARA机器人的移动关节的位移与运动控制参数之间具有一定的对应关系，因此，可通过建立SCARA机器人的移动关节的位移与运动控制参数之间的函数关系，来规划SCARA机器人移动关节的运动轨迹。

由此可以看出，本发明可以通过同一个运动控制参数u来分别对SCARA机器人的各个旋转关节及其移动关节进行轨迹规划，当运动控制参数u变化时，通过各个旋转关节的角位移与运动控制参数之间的函数关系，可以确定出末端件在各个平面位置点处时，SCARA机器人各个旋转关节的角位移；同时，通过移动关节的位移与运动控制参数之间的函数关系，可以确定出末端件在各个平面位置点处时，SCARA机器人的移动关节的位移，也即，确定末端件在各个平面位置点的高度位置。

也即，通过一个共同的运动控制参数u，将SCARA机器人各个旋转关节的角位移和SCARA机器人的移动关节的位移联系起来，换句话说，实现了SCARA机器人各个旋转关节和移动关节的联动，从而可以使末端件沿着期望的轨迹进行运动，确保SCARA机器人末端件位置的精确性。

需要说明的是，本发明对SCARA机器人各个旋转关节的角位移与运动控制参数之间的具体函数关系不做限定，各个旋转关节的角位移与运动控制参数之间可以是一次函数关系、二次函数关系或其它函数关系。

考虑到运动的简单及便于实现性，在上述实施例的基础之上，对SCARA机器人的各个关节分别建立关于运动控制参数的运动轨迹方程，包括步骤S31：

步骤S31：对SCARA机器人的各个旋转关节分别建立关于运动控制参数的一次函数运动轨迹方程。

也即，各个旋转关节的角位移与运动控制参数之间是一次函数关系，这样，使得各个旋转关节的运动简单，便于实现各个旋转关节的快速运动。

为了确定具体的该一次函数运动轨迹方程，在上述实施例的基础之上，对SCARA机器人的各个旋转关节分别建立关于运动控制参数的一次函数运动轨迹方程，包括：

分别建立SCARA机器人各个旋转关节的角位移与运动控制参数之间的一次函数通用方程，一次函数通用方程为：

其中，i＝1，2，3，表示SCARA机器人的三个旋转关节；

为第i个旋转关节的角位移；k_i为第i个旋转关节的一次函数通用方程的系数；c_i为第i个旋转关节的一次函数通用方程的常数项。

获取末端件在起始点时各个旋转关节的角位移

以及末端件在终止点时各个旋转关节的角位移

其中，末端件在起始点时，u＝0；末端件在终止点时，u＝1。

根据

和

结合u的对应取值，计算得到k_i和c_i的具体值。

由此可得到确定的一次函数运动轨迹方程，即：将k_i和c_i的具体值代入一次函数通用方程

后得到的具体方程，据此方程可规划出SCARA机器人三个旋转关节的运动轨迹，进而可控制各个旋转关节按此轨迹进行运动。

例如，设定末端件在起始点时，u＝0，SCARA机器人的某一旋转关节的角位移为

末端件在终止点时，u＝1，SCARA机器人该旋转关节的角位移为

则，将u＝0，

和u＝1，

分别代入

后，可求得：c＝-20，k_i＝20；此时，该旋转关节的一次函数运动轨迹方程为：

如图3所示，图3中，运动控制参数u以0.01为间距示出，等间距取值，即u＝0，0.01，0.02，…，1。

另外，需要说明的是，本发明对SCARA机器人移动关节的位移与运动控制参数之间的具体函数关系不做限定，移动关节的位移与运动控制参数之间可以是一次函数关系、二次函数关系或其它函数关系等。

考虑到移动关节运动实现的方便性，同时保证末端件在拐角处运动的连续性，避免产生抖动或跳变等，在上述实施例的基础之上，对SCARA机器人的各个关节分别建立关于运动控制参数的运动轨迹方程，包括步骤S32：

步骤S32：对SCARA机器人的移动关节建立关于运动控制参数的二次函数运动轨迹方程。

可以理解的是，末端件的平面位置与时间参数之间具有一定的关系，也即，运动控制参数实质上与时间参数相关，这里之所以将移动关节的位移与运动控制参数之间建立二次函数关系，是为了能够对运动控制参数求取二阶倒数，以保证移动关节加速度的连续性，从而保证末端件在拐角处能够平滑过渡，以避免末端件在拐角处产生抖动和跳变。

为了确定具体的该二次函数运动轨迹方程，在上述实施例的基础之上，对SCARA机器人的移动关节建立关于运动控制参数的二次函数运动轨迹方程，包括：

建立SCARA机器人的移动关节的位移与运动控制参数的二次函数通用方程，二次函数通用方程为：

h＝au²+bu+c，a≠0，

其中，h为末端件的高度位移；a为二次项系数，b为一次项系数，c为常数项。

获取末端件在起始点的高度h₀、末端件在终止点的高度h₁以及末端件的最大高度h_max，其中，末端件在起始点时，u＝0；末端件在终止点时，u＝1；末端件达到最大高度h_max时，对应的u＝-b/2a。

根据h₀、h₁和h_max，结合u的对应取值，计算得到a，b和c的具体值。

由此可得到确定的二次函数运动轨迹方程，即：将a，b和c的具体值代入二次函数通用方程h＝au²+bu+c后得到的具体方程，据此方程可规划出SCARA机器人的移动关节的运动轨迹，进而可控制移动关节按此轨迹进行运动。

例如，设定末端件在起始点时，u＝0，SCARA机器人末端件的高度为h₀＝10cm；末端件在终止点时，u＝1，末端件的高度为h₁＝30cm；末端件相对起始点需要抬起的高度为35cm，也即，h_max＝45cm，此时，u＝-b/2a，将u＝0，h₀＝10，u＝1，h₁＝30cm以及u＝-b/2a，h_max＝45分别代入h＝au²+bu+c后，可求得a，b和c的值，进而可绘制出二次函数运动轨迹方程的图像，如图4所示，图4中，运动控制参数u以0.01为间距示出，等间距取值，即u＝0，0.01，0.02，…，1。

请参考图5，为本发明具体实施例提供的SCARA机器人轨迹规划装置的结构图。

除了上述SCARA机器人轨迹规划方法，本发明还提供一种实现上述SCARA机器人轨迹规划方法的SCARA机器人轨迹规划装置，该SCARA机器人轨迹规划装置与上述方法实施例相对应，下文描述的SCARA机器人轨迹规划装置与上文描述的SCARA机器人轨迹规划方法可相互对应参照。

该SCARA机器人轨迹规划装置包括：

平面位置获取模块，用于获取SCARA机器人的末端件在起始点和终止点之间的平面位置。

归一化处理模块，用于将SCARA机器人的末端件在起始点和终止点之间的平面位置进行归一化处理，得到运动控制参数u，u∈[0,1]。

运动轨迹方程建立模块，用于对SCARA机器人的各个关节分别建立关于运动控制参数的运动轨迹方程，运动轨迹方程用于输出给SCARA机器人以控制其各个关节的轨迹。

显然，本发明实施例提供的SCARA机器人轨迹规划装置，具有上述SCARA机器人轨迹规划方法具有的有益效果。

在上述实施例的基础之上，运动轨迹方程建立模块包括：

旋转关节运动轨迹方程建立模块，用于对SCARA机器人的各个旋转关节分别建立关于运动控制参数的一次函数运动轨迹方程。

进一步地，旋转关节运动轨迹方程建立模块包括：

一次函数通用方程建立模块，用于分别建立SCARA机器人各个旋转关节的角位移与运动控制参数之间的一次函数通用方程，一次函数通用方程为：

角位移获取模块，用于获取末端件在起始点时各个旋转关节的角位移

以及末端件在终止点时各个旋转关节的角位移

其中，末端件在起始点时，u＝0；末端件在终止点时，u＝1。

第一系数计算模块，用于根据

和

结合u的对应取值，计算得到k_i和c_i的具体值，进而可确定

的具体方程。

另外，在上述实施例的基础之上，运动轨迹方程建立模块包括：

移动关节运动轨迹方程建立模块，用于对SCARA机器人的移动关节建立关于运动控制参数的二次函数运动轨迹方程。

进一步地，移动关节运动轨迹方程建立模块包括：

二次函数通用方程建立模块，用于建立SCARA机器人的移动关节的位移与运动控制参数的二次函数通用方程，二次函数通用方程为：

h＝au²+bu+c，a≠0。

高度获取模块，用于获取末端件在起始点的高度h₀、末端件在终止点的高度h₁以及末端件的最大高度h_max，其中，末端件在起始点时，u＝0；末端件在终止点时，u＝1；末端件达到最大高度h_max时，对应的u＝-b/2a。

第二系数计算模块，用于根据h₀、h₁和h_max，结合u的对应取值，计算得到a，b和c的具体值，进而可确定h＝au²+bu+c的具体方程。

请参见图6，图6为本发明具体实施例所提供的SCARA机器人轨迹规划设备的结构图，该SCARA机器人轨迹规划设备相应于上述SCARA机器人轨迹规划方法的实施例，可以包括：

存储器21，用于存储计算机程序；

处理器22，用于执行上述存储器21存储的计算机程序时实现如上述任意一个实施例公开的SCARA机器人轨迹规划方法的步骤。

本发明实施例提供的SCARA机器人轨迹规划设备，具有上述SCARA机器人轨迹规划方法的有益效果。

对于本发明提供的SCARA机器人轨迹规划设备的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不做赘述。

相应于上面的方法实施例，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一个实施例公开的SCARA机器人轨迹规划方法的步骤。

本发明实施例提供的计算机可读存储介质，具有上述SCARA机器人轨迹规划方法的有益效果。

该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

对于本发明提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不做赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的SCARA机器人轨迹规划方法、装置、设备及存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种SCARA机器人轨迹规划方法，应用于SCARA机器人各个关节的运动控制，其特征在于，包括：

获取SCARA机器人的末端件在起始点和终止点之间的平面位置；

将所述平面位置进行归一化处理，得到运动控制参数，记为u，u∈[0,1]；

对所述SCARA机器人的移动关节和各个旋转关节分别建立关于所述运动控制参数的运动轨迹方程，所述运动轨迹方程用于输出给所述SCARA机器人以控制其各个关节的轨迹；

其中，对所述SCARA机器人的各个旋转关节分别建立关于所述运动控制参数的运动轨迹方程，包括：

对所述SCARA机器人的各个旋转关节分别建立关于所述运动控制参数的一次函数运动轨迹方程；

对所述SCARA机器人的移动关节建立关于所述运动控制参数的运动轨迹方程，包括：

对所述SCARA机器人的移动关节建立关于所述运动控制参数的二次函数运动轨迹方程。

2.根据权利要求1所述的SCARA机器人轨迹规划方法，其特征在于，对所述SCARA机器人的各个旋转关节分别建立关于所述运动控制参数的一次函数运动轨迹方程，包括：

分别建立所述SCARA机器人各个旋转关节的角位移与所述运动控制参数之间的一次函数通用方程，所述一次函数通用方程为：

其中，i＝1，2，3，表示所述SCARA机器人的三个旋转关节；

为第i个旋转关节的角位移；k_i为第i个旋转关节的一次函数通用方程的系数；c_i为第i个旋转关节的一次函数通用方程的常数项；

获取所述末端件在所述起始点时各个所述旋转关节的角位移

以及所述末端件在所述终止点时各个所述旋转关节的角位移

其中，所述末端件在所述起始点时，u＝0；所述末端件在所述终止点时，u＝1；

根据

和

结合u的对应取值，计算得到k_i和c_i的具体值。

3.根据权利要求1或2所述的SCARA机器人轨迹规划方法，其特征在于，对所述SCARA机器人的移动关节建立关于所述运动控制参数的二次函数运动轨迹方程，包括：

建立所述SCARA机器人的移动关节的位移与所述运动控制参数的二次函数通用方程，所述二次函数通用方程为：

h＝au²+bu+c，a≠0

其中，h为所述末端件的高度位移；a为二次项系数，b为一次项系数，c为常数项；

获取所述末端件在所述起始点的高度h₀、所述末端件在所述终止点的高度h₁以及所述末端件的最大高度h_max，其中，所述末端件在所述起始点时，u＝0；所述末端件在所述终止点时，u＝1；所述末端件达到所述最大高度h_max时，对应的u＝-b/2a；

根据h₀、h₁和h_max，结合u的对应取值，计算得到a，b和c的具体值。

4.一种SCARA机器人轨迹规划装置，其特征在于，包括：

平面位置获取模块，用于获取SCARA机器人的末端件在起始点和终止点之间的平面位置；

归一化处理模块，用于将所述平面位置进行归一化处理，得到运动控制参数u，u∈[0,1]；

运动轨迹方程建立模块，用于对所述SCARA机器人的各个关节分别建立关于所述运动控制参数的运动轨迹方程，所述运动轨迹方程用于输出给所述SCARA机器人以控制其各个关节的轨迹；

其中，所述运动轨迹方程建立模块包括：

旋转关节运动轨迹方程建立模块，用于对所述SCARA机器人的各个旋转关节分别建立关于所述运动控制参数的一次函数运动轨迹方程；

移动关节运动轨迹方程建立模块，用于对所述SCARA机器人的移动关节建立关于所述运动控制参数的二次函数运动轨迹方程。

5.一种SCARA机器人轨迹规划设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述SCARA机器人轨迹规划方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述SCARA机器人轨迹规划方法的步骤。

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