[发明专利]速度规划方法、系统、控制系统、机器人、及存储介质

说明书

本发明提供一种速度规划方法、系统、控制系统、机器人、及存储介质，其包括：按照时间顺序建立轨迹模型并设置约束条件；所述轨迹模型包括末端轨迹，所述末端轨迹对应的最终运动参数中至少包括一种为非零；根据所述轨迹模型，建立速度规划曲线模型；基于所述速度规划曲线模型并根据所述约束条件，以时间最优为目标求解得到最优运动参数；根据所述最优运动参数生成目标速度规划曲线。首先，本发明可对任意始末状态的路径段进行速度规划而不受限于路径段的始末参数值。再者，本发明可覆盖S型加减速过程中所有的分支路径，大大提升了应用范围。最后，本发明提供的速度规划方法无需区分速度先被约束还是加速度先被约束，因而大大简化了建模的过程，帮助用户提升工作效率。

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，特别是涉及速度规划方法、系统、控制系统、机器人、及存储介质。

背景技术

现今，人工智能领域的发展如火如荼，机器人作为一种自动执行工作任务的机器装置更是人工智能领域最为重要的一个分支。

机器人作为一种可运动的装置，其在运动过程中的轨迹平滑性和实时性是衡量机器人运动规划性能的重要指标。通常，为保证机器人的轨迹平滑，工业设备采用S型速度规划或者高阶的速度规划方法。

但是，现有机器人采用的速度规划方法，通常只能应对从零状态至零状态或者从非零状态至零状态的情况。而众所周知的是，现实应用场景中更多的情况则是从非零状态至非零状态。因此，用户亟需一种应用范围更广的速度规划方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种速度规划方法、系统、控制系统、机器人、及存储介质，用于解决现有技术中速度规划应用范围有限的问题。

第一方面，本发明提供一种速度规划方法，其包括：按照时间顺序建立轨迹模型并设置约束条件；所述轨迹模型包括末端轨迹，所述末端轨迹对应的最终运动参数中至少包括一种为非零；根据所述轨迹模型，建立速度规划曲线模型；基于所述速度规划曲线模型并根据所述约束条件，以时间最优为目标求解得到最优运动参数；根据所述最优运动参数生成目标速度规划曲线。

第二方面，本发明提供一种速度规划装置，其包括：轨迹模型建立模块，用于按照时间顺序建立轨迹模型并设置约束条件；所述轨迹模型包括末端轨迹，所述末端轨迹对应的最终运动参数中至少包括一种为非零；速度规划曲线模型建立模块，用于建立速度规划曲线模型；处理模块，用于基于所述速度规划曲线模型并根据所述约束条件，以时间最优为目标求解得到最优运动参数，并根据所述最优运动参数生成目标速度规划曲线。

第三方面，本发明提供一种控制系统，其包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述控制系统执行所述速度规划方法。

第四方面，本发明提供一种机器人，包括所述控制系统。

第五方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述速度规划方法。

结合以上任意一方面，在一种可能的实现方式中，所述运动参数包括加速度和速度，所述轨迹模型斜坡加速段、匀速段、以及斜坡减速段，其中：

所述斜坡加速段按照时间顺序可包括如下轨迹：

1)t∈[t₀,t₁]，匀加加速段，加速度从初始值a₀加加速至实际允许的最大加速度值A′_max，速度从初始值v₀持续增加，该段轨迹预计用时为ta1；

2)t∈[t₁,t₂]，匀加速段，加速度保持为所述实际允许的最大加速度值A′_max，速度持续加速，该段轨迹预计用时为tca；