[发明专利]机器人的运动控制方法及系统

说明书

本发明涉及机器人的运动控制方法及系统，所述方法包括以下步骤：输入预设参数，并构造出位移矢量；将位移矢量投射到三个坐标轴上，根据预设参数分别计算出三个轴上所对应的脉冲的脉宽；三轴同步输出计算所得的脉冲，同时计算出下一个脉冲的脉宽；重复上一步骤直至完成预设的运动轨迹。本发明在一个脉冲时间内计算完成下一个脉冲的宽度并输出，只存在机械和电机的误差，而没有计算误差，大大提高桌面机器人的运动和定位精度。

技术领域

本发明属机器人控制技术领域，具体涉及一种机器人的运动控制方法及系统。

背景技术

随着计算机集成制造技术的迅猛发展，工业、农业、航空等行业对机器人的需求越来越大，随之而来的是对机器人控制器的需求也越旺盛。目前我国桌面机器人运动控制系统中的控制器存在定位不准确、轨迹契合度不高的问题。现有控制器采用了插补的逼近算法，在实际应用中轨迹契合误差和累积误差较大，产生较大的运动轨迹和停止定位偏差。

目前应用的最广泛的是“示教再现型”机器人，其工作原理如下：操作人员利用“示教控制器”发出指令，让机器人的机械手臂运动，一步步完成它应当完成的各个动作，这个过程叫“示教”；机器人上的传感器能够把机器人所得的信息依次送给机器人的记忆装置，该记忆装置可以把机器人各部分运动顺序、位置、速度等记录并存储起来，这一过程叫编程；机器人工作时，记忆装置把信号放出来控制机器人动作，这就是“再现”的过程，它可以按照操作人员教给它的动作自动地、不断地、反复地进行工作。

目前的示教器采用按键和文字屏方式，示教学习难度大、操作不方便、示教效率低。示教器用按键和文字屏完成设备工序动作的规划，学习和操作难度大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种机器人的运动控制方法及系统。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

机器人的运动控制方法，包括以下步骤：

S1：输入预设参数，并构造出位移矢量；

S2：将位移矢量投射到三个坐标轴上，根据预设参数分别计算出三个轴上所对应的脉冲的脉宽；

S3：三轴同步输出计算所得的脉冲，同时计算出下一个脉冲的脉宽；

S4：重复上一步骤直至完成预设的运动轨迹。

进一步地，步骤S2和步骤S3中，计算脉宽的具体方法为：

其中，Tn+1为任意一个坐标轴所对应的第n+1个脉冲的脉宽；Vn为同一坐标轴上的第n个脉冲所对应的速度；ΔS为脉冲当量，n为自然数。

进一步地，所述步骤S2具体包括：

S201：将位移矢量投射到三个坐标轴上，然后分别计算出该位移矢量与三个轴的夹角α、β和γ；

S202：根据输入的预设参数计算出加速距离、减速距离和恒速距离；

S203：分别用sinα、sinβ和sinγ乘以加速距离，得出加速距离在三个轴上的对应分量；同样方式计算出减速距离和恒速距离在三个轴上的对应分量；

S204：根据任意一个坐标轴上的三个距离分量，推算出该轴所对应的速度分量Vn，再计算出该轴所对应的脉冲的脉宽；