[发明专利]机器人暂停运动控制方法和系统

权利要求书

1.一种机器人暂停运动控制方法，其特征在于，包括：

接收控制端传送的暂停运动指令；

在当前机器人处于点到点运动、直线运动、圆弧运动或回到原点运动的任意一种当前运动状态下，执行所述暂停运动指令；

获取当前运动的目标点和运动的剩余时间，将所述目标点和运动的剩余时间保存为恢复当前运动的轨迹计算参数；读取机械臂末端的当前位置、当前速度和当前加速度，并计算机械臂末端由当前位置、当前速度和当前加速度变化到停止时所经过的暂停运动轨迹；

计算机械臂末端在所述暂停运动轨迹上运行时，机械臂关节在各个位置的目标角度、目标角速度和目标角加速度并转发至控制主站。

2.根据权利要求1所述的机器人暂停运动控制方法，其特征在于，若所述当前运动为点到点运动或回到原点运动，

所述获取并记录当前运动的目标点和运动的剩余时间，以及读取机械臂末端的当前位置、当前速度和当前加速度，并根据所述当前位置、当前速度和当前加速度计算暂停运动轨迹的方法包括如下步骤：

计算当前点到点或回到原点运动的目标点，根据当前运动的总时长与当前运动已经历的时间计算当前运动的剩余时间，记录所述目标点和剩余时间；

读取机械臂当前的关节角度，关节角速度，以及关节角加速度；

依据最大加速度使速度降为0的原则，计算各个关节速度降为0的时间，记为暂停运行指令执行时间；

根据暂停运行指令执行时间得到暂停运行轨迹；

所述计算机械臂每个关节的目标角度、目标角速度和目标角加速度的方法包括如下步骤：

根据机械臂当前的关节角速度和所述暂停运行指令执行时间计算各个机械臂关节的目标角加速度；

根据所述目标角加速度计算各个机械臂关节的目标角速度与关节目标角度。

3.根据权利要求2所述的机器人暂停运动控制方法，其特征在于，所述当前点到点或回到原点运动的目标点θ₁，当前运动的剩余时间：Tr＝T₀-t₀，其中T₀是当前运动的总时长，t₀是当前运动已经历的时间；

所述各个关节速度降为0的时间计算公式为：

其中，i代表关节的标号，选取T_i中的最大值，记为暂停运行指令执行时间T；

机械臂关节的目标角加速度计算公式为：

各个机械臂关节的目标角速度与关节目标角度θ_i的计算公式分别为：

式中，θ₀为机械臂当前的关节角度，为关节角速度，为关节角加速度；t表示暂停运动过程中的时刻。

4.根据权利要求1所述的机器人暂停运动控制方法，其特征在于，若所述当前运动为直线运动；

所述获取并记录当前运动的目标点和运动的剩余时间，以及读取机械臂末端的当前位置、当前速度和当前加速度，并根据所述当前位置、当前速度和当前加速度计算暂停运动轨迹的方法包括：

计算当前直线运动的目标点，根据当前运动的总时长与当前运动已经历的时间计算当前运动的剩余时间，记录所述目标点和剩余时间；

根据直线运动轨迹计算机械臂当前时刻的轨迹，关节角速度和关节角加速度；

根据所述轨迹，关节角速度和关节角加速度计算暂停直线运动需要走过的轨迹，得到暂停运动轨迹，并记录恢复运动时机械臂沿直线已走过的轨迹；

所述计算机械臂每个关节的目标角度、目标角速度和目标角加速度的方法包括如下步骤：

计算暂停运动中机械臂任一时刻t的轨迹位置、轨迹速度和轨迹加速度：

根据所述轨迹位置、轨迹速度和轨迹加速度计算机械臂末端的目标位置、速度与加速度；

使用逆运动学方法根据所述目标位置，速度与加速度计算机械臂关节的目标角度、目标角速度和目标角加速度。