[发明专利]一种运动速度的控制方法、系统、主机及存储介质

权利要求书

1.一种运动速度的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立若干个相邻的阈值区间，各个阈值区间分别对应有运行速度，其中，所有的阈值区间组合成正实数域；

获取平滑的拟合轨迹，并将拟合轨迹转化为用于供执行件移动的插补轨迹；

将拟合轨迹划分为若干段有序的局部曲线；

基于统计策略计算当前轨迹的平均曲率半径，其中，当前轨迹为执行件当前所处插补轨迹对应的局部曲线；判断当前轨迹的平均曲率半径所处的阈值区间，并调整当前速度为该阈值区间对应的运行速度，其中，当前速度为执行件在所处的插补轨迹上的移动速度；

基于统计策略计算未来轨迹的平均曲率半径，其中，未来轨迹为与当前轨迹相连的下一段局部曲线；判断未来轨迹的平均曲率半径所处的阈值区间，并设置未来速度为该阈值区间对应的运行速度，其中，未来速度为执行件在未来轨迹对应的插补轨迹上的移动速度；

判断当前速度和未来速度的相对大小，并基于规划策略驱使执行件在对当前轨迹和未来轨迹的交界处从当前速度平滑过渡到未来速度。

2.根据权利要求1所述的运动速度的控制方法，其特征在于，获取平滑的拟合轨迹的步骤包括：

录入示教轨迹图像；

将示教轨迹划分为若干段；

在各段运动轨迹上以等间距选取控制点；

将控制点按照选取顺序排序拟合为B样条曲线。

3.根据权利要求1所述的运动速度的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在未来轨迹上等间距或变间距地选取若干检测点，并依次写入检测点集；

从检测点集依次读取检测点，并基于局部减速策略在检测点处设置减速区；

基于规划策略对减速区和减速区外的部分的交界处进行速度规划；

所述局部减速策略包括以下步骤：

步骤一：输入检测点和待减速曲线；

步骤二：计算待减速曲线在检测点上的曲率半径，并判断该曲率半径所处的阈值区间，以得到该检测点对应的运行速度；

步骤三：判断该检测点对应的运行速度是否小于待减速曲线的平均曲率半径所处阈值区间对应的运行速度，若是，则该检测点为减速点，并在减速点前后设置减速区，其中，减速区对应的运行速度为减速点对应的运行速度。

4.根据权利要求3所述的运动速度的控制方法，其特征在于，所述局部减速策略还包括以下步骤：

步骤四：将减速区中位于减速点后的检测点移至减速点集；

步骤五：判断减速点集内的检测点对应的运行速度是否小于减速点对应的运行速度，若是，则将对应有更小运行速度的检测点的对应运行速度作为减速区的运行速度。

5.根据权利要求1所述的运动速度的控制方法，其特征在于，统计策略包括以下步骤：

在输入曲线上均匀或非均匀地选取采样点；

计算输入曲线在各个采样点上的曲率半径；

计算输入曲线在所有采样点上曲率半径的平均值。

6.根据权利要求1或3或4所述的运动速度的控制方法，其特征在于，规划策略包括以下步骤：

获取两条依次平滑连接的曲线，并作为第一线段和第二线段，并将第一线段和第二线段的交界处附近设置为调速区；

获取执行件在第一线段上的计划移动速度和在第二线段上的计划移动速度，并分别作为执行件在调速区上运动的初速度和末速度；

基于初速度和末速度对调速区进行匀变速的第一速度规划；

对第一速度规划得到的加速度曲线做等积分面积的对称图形替换的第二速度规划。

7.根据权利要求6所述的运动速度的控制方法，其特征在于，所述第二速度规划包括以下步骤：

获取第一速度规划中的匀变速阶段；

采用对称且光滑的加速度曲线替换匀变速阶段的加速度曲线，其中所述对称且光滑的加速度曲线对时间的积分面积和匀变速阶段的加速度曲线对时间的积分面积大小相等；

基于替换后的加速度曲线计算执行件在调速区的加加速度曲线、速度曲线和位移曲线。