[发明专利]基于S形曲线机器人过渡轨迹规划的拐角加速度优化方法及装置

说明书

一种基于S形曲线机器人过渡轨迹规划的拐角加速度优化方法，包括：判断过渡轨迹P_sP_e的最大的切向加速度是否大于d_max1和a_max2中较小的那一者；d_max1和a_max2分别为工程约束条件规定的轨迹P₀P₁的最大减速度、P₁P₂的最大加速度；若过渡轨迹P_sP_e的最大的切向加速度大于d_max1和a_max2中较小的那一者，则通过遗传算法计算轨迹P₀P₁的最优减速度a1、以及轨迹P₁P₂的最优加速度a2。本发明还提供了一种基于S形曲线机器人过渡轨迹规划的拐角加速度优化装置。本发明能使机器人过渡轨迹规划中通过矢量合成法确定的过渡轨迹的加速度满足加速度约束的要求，并使轨迹过渡时的降速小。

技术领域

本发明涉及机器人的路径规划技术。

背景技术

轨迹规划是保证机器人实现稳定运动的重要技术。机器人运动轨迹通常有点到点、直线，圆弧等轨迹，在实际应用中单条轨迹往往不能满足任务需求，而必须依靠多条轨迹衔接而成。在机器人的过渡轨迹规划中，基于向量的合成方法可以满足过渡轨迹的速度约束，但难以满足其加速度约束，从而会导致机器人在运行过程中产生机械振动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于S形曲线机器人过渡轨迹规划的拐角加速度优化方法及其装置，其能使基于S形曲线的机器人过渡轨迹规划中通过矢量合成法确定的过渡轨迹的加速度满足加速度约束的要求，并使轨迹过渡时的降速小。

本发明实施例提供了一种基于S形曲线机器人过渡轨迹规划的拐角加速度优化方法，该基于S形曲线机器人过渡轨迹规划通过矢量合成法确定轨迹P₀P₁与轨迹P₁P₂之间的过渡轨迹P_sP_e的切向加速度，其中，基于S形曲线机器人过渡轨迹规划的拐角加速度优化方法包括以下步骤：

判断过渡轨迹P_sP_e的最大的切向加速度是否大于d_max1和a_max2中较小的那一者；d_max1为工程约束条件规定的轨迹P₀P₁的最大减速度，a_max2为工程约束条件规定的轨迹P₁P₂的最大加速度；

若过渡轨迹P_sP_e的最大的切向加速度大于d_max1和a_max2中较小的那一者，则通过遗传算法计算轨迹P₀P₁的最优减速度a1、以及轨迹P₁P₂的最优加速度a2，以使过渡轨迹P_sP_e的最大切向加速度的值在小于等于d_max1和a_max2中较小的那一者的情况下达到最大。

本发明还提供了一种基于S形曲线机器人过渡轨迹规划的拐角加速度优化装置，包括：存储器，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行所述指令以实现上述的方法。