[发明专利]一种运动倍率调节方法、装置、计算机设备和存储介质

权利要求书

1.一种运动倍率调节方法，其特征在于，所述方法包括：

获取在上一采样时刻中计算得到的历史执行倍率、与所述历史执行倍率相适应的历史倍率导数，以及经由控制设备传输的倍率指令，所述倍率指令中携带有指令倍率；

根据所述历史执行倍率、历史倍率导数和指令倍率，对机器设备在当前采样过程中所需执行的执行倍率，以及与所述执行倍率相适应的倍率导数进行计算，得到实时执行倍率和实时倍率导数；

获取经由运动规划器传输的运动指令，并根据所述实时执行倍率和实时倍率导数，对所述运动指令进行插值转换，得到相应的插补运动指令；

将所述插补运动指令传输到伺服驱动器，以由所述伺服服务器根据接收到的所述插补运动指令，调整所述机器设备的运动速度；

在进入下一采样时刻时，将所述实时执行倍率作为在上一采样时刻中计算得到的历史执行倍率，将所述实时倍率导数作为所述历史倍率导数，并返回所述获取在上一采样时刻中计算得到的历史执行倍率、历史倍率导数以及倍率指令的步骤继续执行，直到相应采样时刻中求得的实时执行倍率等于获取到的指令倍率时，结束倍率调节。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时执行倍率通过以下步骤计算得到：

根据所述历史执行倍率、历史倍率导数和预设的采样时间，通过下述公式，对机器设备在当前采样过程中所需执行的执行倍率进行计算，得到实时执行倍率：

其中，为实时执行倍率，为历史执行倍率，为历史倍率导数，T_s为采样时间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时倍率导数通过以下步骤计算得到：

根据所述历史执行倍率、历史倍率导数、指令倍率和预设的采样时间，通过下述公式，计算得到倍率二阶导数：

其中，为历史执行倍率，为历史倍率导数，T_s为采样时间，r_in为指令倍率，A_max为预设的倍率二阶导数上界，f为倍率二阶导数，fhan(·)为非线性函数；

根据所述倍率二阶导数f和预设的倍率导数上界V_max，通过下述公式，计算得到与所述实时执行倍率相适应的实时倍率导数：

其中，为实时倍率导数，sat(·)为饱和函数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在相应采样时刻中，从预设的循环缓冲区中按照时间顺序取出两个目标对象；

将时间在前的第一目标对象作为第一节点，将时间在后的第二目标对象作为第二节点，将运动时间作为插值变量；

根据所述第一节点与所述第二节点之间构成的节点区间，在确定计算所得的实时执行倍率大于零，且，所述插值变量超出所述节点区间时，通过预设的运动数据双向栈对当前移出的第一节点进行存储；以及，在确定所述插值变量超出所述节点范围区间时，通过预设的循环缓冲区，对当前经由运动规划器传输的运动指令进行存储；

将所述第二节点作为新的第一节点，将从所述循环缓冲区中重新取出的，且，时间在后的第三目标对象作为新的第二节点，并重新确定插值变量；

返回到判定实时执行倍率的取值、以及判断所述插值变量是否超出相应节点区间的步骤继续执行，直到触发相应的迭代结束条件时，停止迭代。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时执行倍率和实时倍率导数，对所述运动指令进行插值转换，得到相应的插补运动指令，包括：

当确定所述循环缓冲区未满，且所述实时执行倍率大于零时，从所述运动数据双向栈中进行反向数据的获取，并基于获取到的反向数据进行节点信息的确定；所述反向数据包括在确定所述实时执行倍率小于零时，所插值的第一运动指令；

在反向数据获取失败时，基于当前获取到的运动指令进行节点信息的确定；

当确定所述循环缓冲区未满，且所述实时执行倍率小于零时，从所述运动数据双向栈中进行正向数据的获取，并基于获取到的正向数据进行节点信息的确定；所述正向数据包括在确定所述实时执行倍率大于零时，所插值的第二运动指令；

由预设的插补器控制器根据所述节点信息、所述实时执行倍率和实时倍率导数，进行Hermite插值转换，得到相应的插补运动指令。