[发明专利]一种解决机构间隙引起抖动的速度控制算法

说明书

本发明公开了一种解决机构间隙引起抖动的速度控制算法，涉及机器人控制技术领域，包括以下步骤：步骤S1，机构从V₀＝0开始以恒定加速度a₁开始运动t₁秒，速度到达V_t时，位置到达S₁；步骤S2，当速度达到V_t，位置达到S₁时，机构开始以速度V_t作匀速运动t₂秒，直到位置到达S₂；步骤S3，当位置到达S₂时，机构从V_t开始以恒定减速度a₂开始运动t₃秒，速度到达0时，恰好位置到达S。本发明将速度位置曲线变成匀速上升、匀速运动、匀速下降三个部分，可以有效解决启动时因机械本体齿轮啮合不到位等机构缺陷和各轴速度突变引起的震动问题，实现了机械本体平稳启动，消除机构抖动，提高工作精度。

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，特别是涉及一种解决机构间隙引起抖动的速度控制算法。

背景技术

随着时代进步，科技发展，越来越多的机械制造、装配行业需要使用机器人代替人工操作来使得工作效率上升一个等级，从而实现降低成本提高质量的目标。然而，国内大多数的机器人硬件制作水平良莠不齐，会有机械零件之间啮合不到位的情况，例如机器人各轴的齿轮啮合不到位问题。而且目前的机器人启动时，控制器给的启动速度是反应时间短，可以看成瞬间将速度提至目标速度(速度曲线接近矩形)，机械本体来不及反应，容易产生启动或者停止时的抖动，影响到机械的定位精度等等导致工作精度受到影响。

在生产线上，机器人往往多次进行速度变换，为了减少机械本体零件之间的碰撞抖动，提高工作精度，延长机械零件的寿命，如何将机械运动控制时的启动速度逐渐上升到目标速度，再逐渐将目标速度降为0(速度曲线为等腰梯形)，是很关键的。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决机构间隙引起抖动的速度控制算法，将速度位置曲线变成匀速上升、匀速运动、匀速下降三个部分，可以有效解决启动时因机械本体齿轮啮合不到位等机构缺陷和各轴速度突变引起的震动问题，实现了机械本体平稳启动，消除机构抖动，提高工作精度。为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种解决机构间隙引起抖动的速度控制算法，包括以下步骤：

步骤S1，机构从V₀＝0开始以恒定加速度a₁开始运动t₁秒，速度到达V_t时，位置到达S₁；

步骤S2，当速度达到V_t，位置达到S₁时，机构开始以速度V_t作匀速运动t₂秒，直到位置到达S₂；

步骤S3，当位置到达S₂时，机构从V_t开始以恒定减速度a₂开始运动t₃秒，速度到达0时，恰好位置到达S。

优选地，所述步骤S1中包含以下步骤：

S1.1、当V₀＝0时，有V_t＝a₁·t₁，已知a₁是系统给定，V_t是目标速度，计算得出t₁；

S1.2、那么可以算出速度上升阶段，所走过的路程：

优选地，所述步骤S2中包含以下步骤：

S2.1、其中t₂无需理会，因为速度曲线是等腰梯形，那么速度上升阶段和速度下降阶段是等距离，当距离跑到：其中S是目标距离，结束步骤2，进入步骤3。