[发明专利]一种机器人平滑的时间最优轨迹规划的方法

权利要求书

1.一种机器人平滑的时间最优轨迹规划的方法，其特征在于，包括：

S1、根据机器人的结构参数和工作空间，生成任务轨迹，标记为机器人末端轨迹曲线；

S2、结合机器人的机械臂动力学方程和机器人末端轨迹曲线，建立机器人力矩约束方程；

S3、依据机器人驱动电机的最大速度，得到机器人关节的最大速度限制，根据机器人关节的最大速度限制，得到机器人总路径速度约束，即为机器人运动学约束方程；

S4、依据机器人力矩约束方程和机器人运动学约束方程，建立时间最优化轨迹问题的目标函数；

S5、根据机器人运动学约束方程绘制速度限制曲线，结合运动学约束方程和时间最优化轨迹问题的目标函数绘制时间最优曲线；

S6、提取时间最优曲线上曲率大小排名前三的点标记为关键点，在关键点之间添加辅助点，根据关键点和辅助点，建立三次样条曲线对时间最优曲线进行拟合，得到拟合曲线；

S7、根据拟合曲线得到机器人的关节运动参数，根据关节运动参数综合得到运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机械臂动力学方程为：

其中，分别是关节位置，速度和加速度、M(q)是质量矩阵、C(q)表示离心力和科氏力；是摩擦力矩；G(q)表示重力力矩，τ是驱动力矩。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机器人总路径速度约束为：

其中，是路径的最大速度，是力矩约束下的最大速度，是关节速度约束下的最大速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三次样条曲线的表达式为：y_i＝a_i(x-x_i)³+b_i(x-x_i)²+c_i(x-x_i)+d_i

其中，x_i是时间插补点，y_i是位置插补点，x是时间变量，a_i,b_i,c_i,d_i是多项式系数，i为正整数。