[发明专利]一种控制机器人多轴同步运动的方法、装置

权利要求书

1.一种控制机器人多轴同步运动的方法，其特征在于，所述方法包括：

将所述机器人的N个轴中每个轴的运动参数和指定运行轨迹中机器人各轴的运动距离输入至约束方程组中；其中，所述运动参数包括机器人各轴允许的最大运动速度v_max和极限加速度；

所述约束方程组中的未知量包括：完成所述指定运行轨迹时机器人各轴的加速时间T_a、匀速时间T_u和减速时间T_d，其中，所述机器人完成所述指定运行轨迹时机器人各轴的加速时间T_a均相同、匀速时间T_u均相同、减速时间T_d均相同，所述约束方程组用于反映所述未知量与输入的参数之间形成的不等式关系；所述N为整数且≥2；

求取所述约束方程组的可行域中目标函数的最优解，以得到最优解下机器人各轴的加速时间T_a、匀速时间T_u和减速时间T_d；

圆整所述加速时间T_a、所述匀速时间T_u和所述减速时间T_d，以得到完成所述指定运行轨迹时机器人各轴的实际加速时间、实际匀速时间和实际减速时间；

根据所述实际加速时间、所述实际匀速时间、所述实际减速时间和所述指定运行轨迹中机器人各轴的运动距离，得到各轴实际最大运动速度、实际最大加速度和实际最小加速度；

根据所述实际加速时间、所述实际匀速时间、所述实际减速时间、所述实际最大运动速度、所述实际最大加速度和所述实际最小加速度生成控制信号，控制各轴运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述约束方程组由梯形速度规划方法和运动约束条件组成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述极限加速度包括最大加速度a_1max和最小加速度-a_2max；

所述约束方程组具体包括：

和

或者，

其中，v_i为第i个轴的实际最大运动速度，a_1i为第i个轴的实际最大加速度，a_2i为第i个轴的实际最小加速度的绝对值，D_i为第i个轴的运动距离，v_max,i为第i个轴允许的最大运动速度，a_1max,i为第i个轴允许的最大加速度，a_2max,i为第i个轴允许的最小加速度的绝对值，i为整数且1≤i≤N。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述极限加速度包括最大加速度或最小加速度；

所述约束方程组具体包括：

和v_i≤v_max,i，a_1i≤a_1max,i，T_u≥0，T_a＞0；

或者，

其中，第i个轴的最大加速度等于最小加速度的绝对值，a_1i＝a_2i，T_a＝T_d，v_i为第i个轴的实际最大运动速度，a_1i为第i个轴的实际最大加速度，a_2i为第i个轴的实际最小加速度的绝对值，D_i为第i个轴的运动距离，v_max,i为第i个轴允许的最大运动速度，a_1max,i为第i个轴允许的最大加速度，i为整数且1≤i≤N。

5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述目标函数为：f₁＝T_a+T_d+T_u，所述约束方程组的可行域中目标函数的最优解为：minf₁。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述约束方程组由双S型速度规划方法和运动约束条件组成。