CN116382273A - 一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法及系统 - Google Patents

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CN116382273A CN202310301042.8A CN202310301042A CN116382273A CN 116382273 A CN116382273 A CN 116382273A CN 202310301042 A CN202310301042 A CN 202310301042A CN 116382273 A CN116382273 A CN 116382273A
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Abstract

本发明公开了一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法及系统包括，基于移动机器人的初始运行参数，获取目标插补基础数组，构建空间坐标系；预设目标位置参数，获取移动机器人实时位置参数；根据预设参数以及实时位置参数规划速度曲线；利用速度曲线结合基础数组得到插补输出速度，控制机器人运行。本发明用于机器人速度曲线规划，能实现接近其段速度曲线的平滑程度，而只需要远小于七段速度曲线的计算量。可以较小计算量的情况下，实现较好的速度平滑特性。可以提高机器人运动的平滑性，快捷又稳定。

Description

一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法及系统
技术领域
本发明涉及平滑速度规划技术领域，尤其涉及一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法及系统。
背景技术
随着全球技术及时代的飞速发展，智能移动机器人的应用领域的日益扩大，移动机器人在诸多生活领域发挥着越来越重要的作用，人们期望智能移动机器人能在更多的领域为人类服务，代替人类完成更多更复杂的工作。为了实现生产更可靠、更熟练的机器人的有效方法，以及解决不同领域的问题和优化现有解决方案，在提高机器人的任务性能方面，机器人导航是移动机器人领域的重要课题。机器人速度规划是帮助机器人在环境中平稳运行的核心任务之一，在过去几十年中受到了广泛关注。机器人的速度规划技术，其本质是如何使机器人能快速平稳的运行。
目前在机器人运动速度规划领域，常用的方式有两种：一是梯形速度规划，二是S型速度规划(七段速度曲线)。其中梯形速度曲线在应用时相对较简单，计算量较小，对控制器的计算处理能力相对较低，比较适合简单入门级的机器人使用；七段速度曲线相对于梯形速度曲线，在机器人的运动控制上会更平滑，尤其是在初始的加速和减速末端阶段，能使得机器人运行更稳定，减少机械冲击提高机器人寿命，不过七段速度曲线相对来说算法难度相对较大，对控制器的算力要求较高，主要运用于运行速度较高的机器人。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明提供了一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法，能够解决背景技术中提到的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法，包括：
基于移动机器人的初始运行参数，获取目标插补基础数组，构建空间坐标系；
预设目标位置参数，获取移动机器人实时位置参数；
根据预设参数以及实时位置参数规划速度曲线；
利用所述速度曲线结合所述基础数组得到插补输出速度，控制机器人运行。
作为本发明所述的基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法的一种优选方案，其中：所述移动机器人的初始运行参数包括，移动机器人自由度、移动机器人工作范围、移动机器人工作速度、移动机器人工作加速度、移动机器人工作方向、移动机器人工作时间、移动机器人承载能力、移动机器人精度、移动机器人驱动方式以及移动机器人控制方式；
所述获取目标插补基础数组包括，对移动机器人最大工作速度及加速度进行插补计算。
作为本发明所述的基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法的一种优选方案，其中：所述构建空间坐标系包括：
以移动机器人初始位置为原点，以移动机器人所在路面为空间坐标系xoy面，以移动机器人与目标位置的连线且垂直于所述移动机器人所在路面的面作为空间坐标系yoz面，建立空间坐标系。
所述目标位置参数包括，预设目标位置的坐标参数、预设目标位置的动量参数，所述动量参数包括速度、加速度以及移动方向；
所述移动机器人实时位置参数包括，移动机器人的坐标参数、移动机器人的动量参数、移动机器人运行空间轨迹、移动机器人运行时间以及移动机器人移动轨迹切线斜率；
记规划后移动机器人最大速度为Vmax，规划后移动机器人加速度为w0；
移动机器人加速度由传感器直接获取或由移动机器人运行时坐标变动求解，由坐标求解切向加速度与切向角速度，由切向加速度与切向角速度获取移动机器人加速度。
作为本发明所述的基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法的一种优选方案，其中：所述速度曲线包括，
Figure BDA0004145136810000031
其中，t0为控制器对电机的控制周期，t为移动机器人运行时间，Vmax为规划后移动机器人最大速度，w0为规划后移动机器人加速度。
作为本发明所述的基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法的一种优选方案，其中：所述速度曲线还包括，
加速度曲线为：
Figure BDA0004145136810000032
位置曲线为：
Figure BDA0004145136810000033
其中，t0为控制器对电机的控制周期，t为移动机器人运行时间，Vmax为规划后移动机器人最大速度，w0为规划后移动机器人加速度。
作为本发明所述的基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法的一种优选方案，其中：所述速度曲线还包括两种运行情况，第一运行情况与第二运行情况，
所述第一运行情况包括，
移动机器人全程加速，且在目标位置达到预设目标速度；
移动机器人先加速到预设目标速度，然后匀速运行；
移动机器人先加速到最大速度，匀速行驶固定时间后，再减速到预设目标速度；
移动机器人加速到最大速度，然后减速到预设目标速度；
移动机器人先加速再减速，且最快速度达不到最大速度时，重新计算出该次规划可到达的最大速度；
移动机器人一直减速到预设目标速度；
移动机器人先匀速运行一段距离后，再减速运行至预设目标速度。
所述第二运行情况包括，
当移动机器人遇到突发情况，所述突发情况包括移动机器人无法按照规定行驶路线与速度行驶的情况，若移动机器人遇到突发情况后停止运行，则此时移动机器人速度为零，且可通过坐标系获取移动机器人空间坐标位置，并由此位置与预设目标位置参数重新进行剩余路段的平滑速度规划。
作为本发明所述的基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法的一种优选方案，其中：所述第二运行情况还包括，
若移动机器人遇到突发情况后未停止运行，行驶状态改变脱离目标规划路径时，则获取此时移动机器人实时位置参数，通过此时移动机器人实时位置参数与预设目标位置参数进行剩余路段的平滑速度规划；
若此时移动机器人速度大于预设目标速度且运行方向与规划运行方向角度小于九十度，则直接规划移动机器人减速至预设目标速度，并运行至预设目标位置；
若此时移动机器人速度小于预设目标速度且运行方向与规划运行方向角度小于九十度，则直接可规划移动机器人全程加速，且在目标位置达到预设目标速度或移动机器人先加速到预设目标速度，然后匀速运行或移动机器人先加速到最大速度，匀速行驶固定时间后，再减速到预设目标速度；
若此时移动机器人运行方向与规划运行方向角度大于九十度，则将移动机器人速度降至零，并使得机器人进行一百八十度调头，按照移动机器人遇到突发情况后停止运行情况进行处理。
一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划系统，其特征在于：包括数据获取模块、参数预设模块、规划模块以及控制模块，
数据获取模块，所述数据获取模块用于基于移动机器人的初始运行参数，获取目标插补基础数组，构建空间坐标系；
参数预设模块，所述参数预设模块用于预设目标位置参数，获取移动机器人实时位置参数；
规划模块，所述规划模块用于根据预设参数以及实时位置参数规划速度曲线；
控制模块，所述控制模块用于利用所述速度曲线结合所述基础数组得到插补输出速度，控制机器人运行。
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，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法的步骤。
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，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。
本发明的有益效果：本发明提出一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法及系统，室内移动机器人在运行时，需要频繁的加减速、或者停车启动，在这个过程中机器人的速度规画曲线决定了其运动的稳定性及机械寿命。常用的梯形速度曲线或者七段速度曲线，要么是平滑度不足，要么是算法复杂度太多，计算量太大。本发明用于机器人速度曲线规划，能实现接近其段速度曲线的平滑程度，而只需要远小于七段速度曲线的计算量。可以较小计算量的情况下，实现较好的速度平滑特性。可以提高机器人运动的平滑性，快捷又稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明一个实施例提供的一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法及系统的方法流程图；
图2为本发明一个实施例提供的一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法及系统的计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参照图1-2，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法及系统，包括：
步骤102，基于移动机器人的初始运行参数，获取目标插补基础数组，构建空间坐标系；
其中，移动机器人的初始运行参数包括，移动机器人自由度、移动机器人工作范围、移动机器人工作速度、移动机器人工作加速度、移动机器人工作方向、移动机器人工作时间、移动机器人承载能力、移动机器人精度、移动机器人驱动方式以及移动机器人控制方式；
更进一步的，获取目标插补基础数组包括，对移动机器人最大工作速度及加速度进行插补计算。
构建空间坐标系包括：
应说明的是，以移动机器人初始位置为原点，以移动机器人所在路面为空间坐标系xoy面，以移动机器人与目标位置的连线且垂直于移动机器人所在路面的面作为空间坐标系yoz面，建立空间坐标系。
步骤104，预设目标位置参数，获取移动机器人实时位置参数；
其中，目标位置参数包括，预设目标位置的坐标参数、预设目标位置的动量参数，动量参数包括速度、加速度以及移动方向；
具体的，移动机器人实时位置参数包括，移动机器人的坐标参数、移动机器人的动量参数、移动机器人运行空间轨迹、移动机器人运行时间以及移动机器人移动轨迹切线斜率；
更进一步的，记规划后移动机器人最大速度为Vmax，规划后移动机器人加速度为w0；
应说明的是，移动机器人加速度由传感器直接获取或由移动机器人运行时坐标变动求解，由坐标求解切向加速度与切向角速度，由切向加速度与切向角速度获取移动机器人加速度。
步骤106，根据预设参数以及实时位置参数规划速度曲线；
其中，速度曲线包括，
Figure BDA0004145136810000071
其中，t0为控制器对电机的控制周期，t为移动机器人运行时间，Vmax为规划后移动机器人最大速度，w0为规划后移动机器人加速度。
更进一步的，加速度曲线为：
Figure BDA0004145136810000072
更进一步的，位置曲线为：
Figure BDA0004145136810000073
其中，t0为控制器对电机的控制周期，t为移动机器人运行时间，Vmax为规划后移动机器人最大速度，w0为规划后移动机器人加速度。
速度曲线还包括两种运行情况，第一运行情况与第二运行情况，
更进一步的，第一运行情况包括，移动机器人全程加速，且在目标位置达到预设目标速度；
更进一步的，移动机器人先加速到预设目标速度，然后匀速运行；
更进一步的，移动机器人先加速到最大速度，匀速行驶固定时间后，再减速到预设目标速度；
更进一步的，移动机器人加速到最大速度，然后减速到预设目标速度；
更进一步的，移动机器人先加速再减速，且最快速度达不到最大速度时，重新计算出该次规划可到达的最大速度；
更进一步的，移动机器人一直减速到预设目标速度；
更进一步的，移动机器人先匀速运行一段距离后，再减速运行至预设目标速度。
更进一步的，第二运行情况包括，
应说明的是，当移动机器人遇到突发情况，突发情况包括移动机器人无法按照规定行驶路线与速度行驶的情况，若移动机器人遇到突发情况后停止运行，则此时移动机器人速度为零，且可通过坐标系获取移动机器人空间坐标位置，并由此位置与预设目标位置参数重新进行剩余路段的平滑速度规划。
应说明的是，若移动机器人遇到突发情况后未停止运行，行驶状态改变脱离目标规划路径时，则获取此时移动机器人实时位置参数，通过此时移动机器人实时位置参数与预设目标位置参数进行剩余路段的平滑速度规划；
应说明的是，若此时移动机器人速度大于预设目标速度且运行方向与规划运行方向角度小于九十度，则直接规划移动机器人减速至预设目标速度，并运行至预设目标位置；
应说明的是，若此时移动机器人速度小于预设目标速度且运行方向与规划运行方向角度小于九十度，则直接可规划移动机器人全程加速，且在目标位置达到预设目标速度或移动机器人先加速到预设目标速度，然后匀速运行或移动机器人先加速到最大速度，匀速行驶固定时间后，再减速到预设目标速度；
应说明的是，若此时移动机器人运行方向与规划运行方向角度大于九十度，则将移动机器人速度降至零，并使得机器人进行一百八十度调头，按照移动机器人遇到突发情况后停止运行情况进行处理。
步骤108，利用速度曲线结合基础数组得到插补输出速度，控制机器人运行。
应说明的是，在计算规划完成后，根据初始化阶段保存的插补基础数组得到每一个控制周期对应的控制速度，然后转换为电机对应转速后，发送至电机驱动器。
一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划系统，其特征在于：包括数据获取模块、参数预设模块、规划模块以及控制模块，
数据获取模块，数据获取模块用于基于移动机器人的初始运行参数，获取目标插补基础数组，构建空间坐标系；
参数预设模块，参数预设模块用于预设目标位置参数，获取移动机器人实时位置参数；
规划模块，规划模块用于根据预设参数以及实时位置参数规划速度曲线；
控制模块，控制模块用于利用速度曲线结合基础数组得到插补输出速度，控制机器人运行。
上述各单元模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图2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、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
基于移动机器人的初始运行参数，获取目标插补基础数组，构建空间坐标系；
预设目标位置参数，获取移动机器人实时位置参数；
根据预设参数以及实时位置参数规划速度曲线；
利用速度曲线结合基础数组得到插补输出速度，控制机器人运行。
实施例2
参照图1-2，为本发明的一个实施例，提供了一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法及系统，为了验证本发明的有益效果，通过对比实验进行科学论证。
表1移动机器人平滑速度规划实际实验数据
Figure BDA0004145136810000101
其中，每个单位坐标端代表1m，当坐标存在Z方向坐标值时，说明小车位置高于目标位置，可能初始位置在斜坡上，若是预设目标位置存在Z方向坐标值且初始位置不存在Z方向坐标值时，说明预设位置位于斜坡上。
本发明提出一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法及系统，室内移动机器人在运行时，需要频繁的加减速、或者停车启动，在这个过程中机器人的速度规画曲线决定了其运动的稳定性及机械寿命。常用的梯形速度曲线或者七段速度曲线，要么是平滑度不足，要么是算法复杂度太多，计算量太大。本发明用于机器人速度曲线规划，能实现接近其段速度曲线的平滑程度，而只需要远小于七段速度曲线的计算量。可以较小计算量的情况下，实现较好的速度平滑特性。可以提高机器人运动的平滑性，快捷又稳定。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法，其特征在于：包括，
基于移动机器人的初始运行参数，获取目标插补基础数组，构建空间坐标系；
预设目标位置参数，获取移动机器人实时位置参数；
根据预设参数以及实时位置参数规划速度曲线；
利用所述速度曲线结合所述基础数组得到插补输出速度，控制机器人运行。
2.如权利要求1所述的基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法，其特征在于：所述移动机器人的初始运行参数包括，移动机器人自由度、移动机器人工作范围、移动机器人工作速度、移动机器人工作加速度、移动机器人工作方向、移动机器人工作时间、移动机器人承载能力、移动机器人精度、移动机器人驱动方式以及移动机器人控制方式；
所述获取目标插补基础数组包括，对移动机器人最大工作速度及加速度进行插补计算。
3.如权利要求2所述的基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法，其特征在于：所述构建空间坐标系包括：
以移动机器人初始位置为原点，以移动机器人所在路面为空间坐标系xoy面，以移动机器人与目标位置的连线且垂直于所述移动机器人所在路面的面作为空间坐标系yoz面，建立空间坐标系。
所述目标位置参数包括，预设目标位置的坐标参数、预设目标位置的动量参数，所述动量参数包括速度、加速度以及移动方向；
所述移动机器人实时位置参数包括，移动机器人的坐标参数、移动机器人的动量参数、移动机器人运行空间轨迹、移动机器人运行时间以及移动机器人移动轨迹切线斜率；
记规划后移动机器人最大速度为Vmax，规划后移动机器人加速度为w0；
移动机器人加速度由传感器直接获取或由移动机器人运行时坐标变动求解，由坐标求解切向加速度与切向角速度，由切向加速度与切向角速度获取移动机器人加速度。
4.如权利要求3所述的基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法，其特征在于：所述速度曲线包括，
Figure FDA0004145136790000021
其中，t0为控制器对电机的控制周期，t为移动机器人运行时间，Vmax为规划后移动机器人最大速度，w0为规划后移动机器人加速度。
5.如权利要求4所述的基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法，其特征在于：所述速度曲线还包括，
加速度曲线为：
Figure FDA0004145136790000022
位置曲线为：
Figure FDA0004145136790000023
其中，t0为控制器对电机的控制周期，t为移动机器人运行时间，Vmax为规划后移动机器人最大速度，w0为规划后移动机器人加速度。
6.如权利要求5所述的基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法，其特征在于：所述速度曲线还包括两种运行情况，第一运行情况与第二运行情况，
所述第一运行情况包括，
移动机器人全程加速，且在目标位置达到预设目标速度；
移动机器人先加速到预设目标速度，然后匀速运行；
移动机器人先加速到最大速度，匀速行驶固定时间后，再减速到预设目标速度；
移动机器人加速到最大速度，然后减速到预设目标速度；
移动机器人先加速再减速，且最快速度达不到最大速度时，重新计算出该次规划可到达的最大速度；
移动机器人一直减速到预设目标速度；
移动机器人先匀速运行一段距离后，再减速运行至预设目标速度。
所述第二运行情况包括，
当移动机器人遇到突发情况，所述突发情况包括移动机器人无法按照规定行驶路线与速度行驶的情况，若移动机器人遇到突发情况后停止运行，则此时移动机器人速度为零，且可通过坐标系获取移动机器人空间坐标位置，并由此位置与预设目标位置参数重新进行剩余路段的平滑速度规划。
7.如权利要求6所述的基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划方法，其特征在于：所述第二运行情况还包括，
若移动机器人遇到突发情况后未停止运行，行驶状态改变脱离目标规划路径时，则获取此时移动机器人实时位置参数，通过此时移动机器人实时位置参数与预设目标位置参数进行剩余路段的平滑速度规划；
若此时移动机器人速度大于预设目标速度且运行方向与规划运行方向角度小于九十度，则直接规划移动机器人减速至预设目标速度，并运行至预设目标位置；
若此时移动机器人速度小于预设目标速度且运行方向与规划运行方向角度小于九十度，则直接可规划移动机器人全程加速，且在目标位置达到预设目标速度或移动机器人先加速到预设目标速度，然后匀速运行或移动机器人先加速到最大速度，匀速行驶固定时间后，再减速到预设目标速度；
若此时移动机器人运行方向与规划运行方向角度大于九十度，则将移动机器人速度降至零，并使得机器人进行一百八十度调头，按照移动机器人遇到突发情况后停止运行情况进行处理。
8.一种基于余弦函数的移动机器人平滑速度规划系统，其特征在于：包括数据获取模块、参数预设模块、规划模块以及控制模块，
数据获取模块，所述数据获取模块用于基于移动机器人的初始运行参数，获取目标插补基础数组，构建空间坐标系；
参数预设模块，所述参数预设模块用于预设目标位置参数，获取移动机器人实时位置参数；
规划模块，所述规划模块用于根据预设参数以及实时位置参数规划速度曲线；
控制模块，所述控制模块用于利用所述速度曲线结合所述基础数组得到插补输出速度，控制机器人运行。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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