申请/专利权人：北京立迈胜控制技术有限责任公司

申请日：2022-11-03

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN115741679B

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：2024.06.28#授权;2023.03.24#实质审查的生效;2023.03.07#公开

摘要：本发明涉及机器人抓取技术领域，公开了一种基于高阶平滑规划和速度叠加的动态抓取算法，首先获取当前机器人的位置Prxr,yr,zr和速度Vr以及传送带上物体的抓取点位置P0x0,y0,z0和运行速度VC0及加速度AC0；传送带上物体的抓取点位置P0x0,y0,z0和抓取策略确定偏移高度h2，从而确定接近点P0’的位置，再根据高阶平滑速度规划算法规划一条由Prxr,yr,zr点到接近点P0’的轨迹，经计算后可得到h1段和S段位移所需的运行总时间T01；采用五段S型曲线进行速度平滑规划，同时以位置值的方式进行叠加。本发明避免了由于传送带速度波动或者在变加速情况下造成的位置预测不准，导致的定位精度和跟踪速度误差较大的缺点。减小传送带跟踪误差、保证了跟踪和抓取精度。

主权项：1.一种基于高阶平滑规划和速度叠加的动态抓取算法，其特征在于，具体按以下步骤执行：S1：获取当前机器人的位置Prxr,yr,zr和速度Vr以及传送带上物体的抓取点位置P0x0,y0,z0和运行速度VC0及加速度AC0；S2：传送带上物体的抓取点位置P0x0,y0,z0和抓取策略确定偏移高度h2，从而确定接近点P0’的位置，再根据高阶平滑速度规划算法规划一条由Prxr,yr,zr点到接近点P0’的轨迹，经计算后可得到h1段和S段位移所需的运行总时间T01；S3：采用五段S型曲线进行速度平滑规划，同时以位置值的方式进行叠加，五段S型曲线速度规划条件下的位置、速度和加速度表达式如式1-式3； 其中，st表示S型曲线，所述vt表示速度，at表示加速度；S4：根据运动总时间T01和测量得到的传送带运行速度VC和加速度AC，计算得到T01时间内传送带移动的距离LC以及机器人的速度Vr1；具体如式4-式5；LC＝VC0*T01+0.5*AC0*T012式4Vc1＝Vr*T01+0.5*AC0*T01式5以传送带布置方向与机器人的坐标轴Y轴方向平行、传送带速度方向沿机器人的Y轴正向进而得到T01时间后传送带上物体的位置P1x1,y1,z1；其中，如式6； S5：在误差更新及补偿同步阶段时，T01时刻机器人的跟踪位置P1x1,y1,z1和传送带上物体的实际位置P1’x10,y10,z10之间存在位置偏差ΔL和速度偏差ΔV；所述位置偏差ΔL为x10-x1,y10-y1,z10-z1，表示跟踪位置P1与实际位置P1’之间分别在X、Y和Z轴方向的偏差；其中，位置偏差ΔL表示如式7；ΔL.x＝x10-x1＝0ΔL.y＝y10-y1ΔL.z＝z10-z1＝0式7其中，ΔL表示位置偏差；S6：计算、更新步骤S5中的偏差误差，并根据高阶平滑速度规划算法规划h2段的时间T02，根据当前传送带上物体的实际位置P1’、运行速度VC1’、加速度AC1’以及运动时间T02；S7：计算得到T02时刻后，传送带上物体沿传送带方向的理论位置P2以及沿传送带方向的补偿进给速度VC2；具体如式8； S8：得到机器人沿Z向下降时h2段的运动速度和轨迹曲线；S9：在抓取速度叠加阶段，机器人将计算得到的沿传送带方向的补偿进给速度和沿Z向下降的运动速度进行叠加，采用五次多项式进行速度平滑规划，同时以位置值的方式进行叠加，五次多项式速度规划条件下的位置、速度和加速度表达式如式9； S10：通过对比位移和速度曲线，保证机器人在下降抓取过程中补偿原位移误差，使机器人下降到最低点时与传送带上物体保持同步，和保证叠加后的速度不破坏原规划得到的平滑加速度和速度曲线，使机器人整个运动过程中运动平滑无抖动。

全文数据：

权利要求：

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