[发明专利]基于S型速度规划的时间最优在线轨迹规划方法

摘要

一种基于S型速度规划的时间最优在线轨迹规划方法，包括：输入计算参数，计算临界值，加速度曲线类型判断，轨迹参数求解。该方法保证在约束条件内时间最优；可用于在线实时调整轨迹，可任意输入初始加速度；用过程参数来表示位移误差函数，通过对误差函数的分析来求解线性方程组，稳定高效。

主权项

1.一种基于S型速度规划的时间最优在线轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：输入机器人当前的初始运动状态和目标运动状态，包括初始位置p0、初始速度v0、初始加速度a0、目标位置pt、目标速度vt、目标加速度at，及运动约束条件，包括最大速度vm、最大加速度am、最大加加速度jm；S2：计算临界值，包括：在轨迹足够长的情况下，从所述初始运动状态以加加速度jm使加速度增加到am时的速度vmax，从所述初始运动状态以加加速度jm使加速度降为0时的速度vzer，以及加速度从0以加加速度jm减小到‑am再增加到0的过程中速度的变化量Δv(Δv<0)；S3：假设轨迹足够长，比较vm和vmax、以及vm+Δv和vt的大小，判断本段轨迹的加速度曲线类型；S4：按照所述步骤S3得到的加速度曲线类型，得到相应的轨迹方程组，求解其中的轨迹参数并输出；S5：如果所述步骤S4中的轨迹方程无解，则假设轨迹足够短，即一定不存在匀速段，根据vt与vzer及vzer+Δv的大小来判断本段轨迹的加速度曲线类型，根据得到的加速度曲线类型，得到相应的轨迹方程组，求解其中的轨迹参数并输出，如果依然无解，则确定在所述输入条件下的时间最优轨迹规划无解。