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申请/专利权人：杭州电子科技大学;杭州赛格医疗设备有限公司
申请日：2023-03-15
公开（公告）日：2024-06-25
公开（公告）号：CN116061195B
主分类号：B25J9/16
分类号：B25J9/16
优先权：
专利状态码：有效-授权
法律状态：2024.06.25#授权;2023.05.23#实质审查的生效;2023.05.05#公开
摘要：本发明公开了一种工业机械臂运动轨迹控制方法，基于约束空间中采样的分段直线路径P1,P2,…,Pn，根据机械臂关节速度与加速度大小限制，通过随机迭代求得时间优化的平滑运动轨迹。在前一次优化轨迹上随机选取两个位置，根据所有关节的速度与加速度大小限制，得到机械臂在这两个位置间的最大执行时间T；接着根据执行时间T，计算各关节的最小加速度轨迹；最后采用二分法判断轨迹是否与周围环境产生碰撞，若产生碰撞则丢弃本次优化路径直接进入下一次迭代；否则替换原来的优化路径并进入下一次迭代；直到完成N次迭代。该方法能够在各关节速度和加速度大小限制下得到时间优化的平滑轨迹，且能避免障碍物碰撞。
主权项：1.一种工业机械臂运动轨迹控制方法，其特征在于，具体步骤包括：步骤S1、根据约束空间中的拐点确定无碰撞分段直线路径P1，P2，...，Pn，设定迭代次数为N；步骤S2、设置单调插值函数yt，把分段直线路径转化为时间优化的转折点轨迹，则分段路径上各线段两端点e，f间轨迹Γt可表示为：Γt＝e+ytf-e1其两边分别取一阶与二阶导数，得到插补路径上的关节速度与加速度大小分别为： i表示关节；vy、ay分别表示所有关节最大速度限制与最大加速度限制；步骤S3、根据e，f计算转折点： 若ayt1≤vy4若满足4式则转折点在t1处；否则包含两个转折点； t1与t1+t2时刻即为转折点；因此，根据4、5式即可得到时间优化的加速过程；最终根据转折点可以计算每个分段路径上每一点的速度大小；步骤S4、在路径上随机选取两点α、β，计算运动最慢关节所耗费的时间T；步骤S5、根据T计算各关节的最小加速度运动轨迹；步骤S6、采用运动轨迹二分法进行碰撞检测以判断优化轨迹是否与约束环境产生碰撞，如产生碰撞丢弃本次优化并跳转步骤S4继续迭代；若没有碰撞，则将原轨迹替换为本次优化轨迹继续跳转步骤S4迭代优化；步骤S7：判断迭代次数是否达到N；如果达到，则返回平滑的时间优化轨迹；否则，跳转步骤S4继续迭代。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 杭州电子科技大学;杭州赛格医疗设备有限公司 一种新的工业机械手臂运动轨迹控制方法
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