[发明专利]一种运动速度的控制方法、系统、主机及存储介质

说明书

本申请涉及一种运动速度的控制方法、系统、主机及存储介质，其包括以下步骤：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；获取平滑的拟合轨迹并转化为插补轨迹；将拟合轨迹划分为若干段有序的局部曲线；计算执行件当前所处局部曲线和下一段局部曲线的平均曲率半径，获得其对应的阈值区间，并调整执行件在当前和下一段局部曲线的运行速度为相应阈值区间对应的运行速度；并比较两速度的相对大小，并驱使执行件在当前所处局部曲线和下一段局部曲线的交界处进行两速度之间的平滑过渡。本申请让执行件在平滑轨迹上平缓地加速或减速，以降低执行件突然受力而加剧磨损的风险。

技术领域

本申请涉及自动化控制的领域，尤其是涉及一种运动速度的控制方法、系统、主机及存储介质。

背景技术

近年来随着工业自动化的发展，自动化控制逐渐成为一门新兴学科，并得到了较快的发展。机械手是提高劳动生产率，改善劳动条件，减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段，国内外都十分重视它的应用和发展。机械手最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。机械手延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作；代替人完成繁重、单调重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。

通过动作示教，机械手可以按照固定的程序进行运动。不论运动轨迹简单还是复杂，都需要通过直线插补、圆弧插补或关节插补等方法，控制机器人完成轨迹运动。显然，教导的点位越多，机械手的运动轨迹精度越高。但点位越多，也就意味着线段越多，就需要频繁的进行加减速，以便完成线段之间的过渡，从而造成整体效率降低。目前，相关技术提出使用B样条对一次性将控制点拟合成连续的曲线，从而实现平滑过渡的方法。但是发明人认为，即使进行了B样条拟合，B样条上依然会存在曲率的变化，如果不进行合理的加速减速，将会造成机械手的加速磨损，影响使用寿命。

发明内容

为了让执行件在平滑轨迹上平缓地加速或减速，以降低执行件突然受力而加剧磨损的风险，本申请提供一种运动速度的控制方法、系统、主机及存储介质。

第一方面，本申请提供的一种运动速度的控制方法，采用如下的技术方案：一种运动速度的控制方法，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。