[发明专利]基于变结构滤波器的工业机器人在线轨迹规划方法及装置

权利要求书

1.一种基于变结构滤波器的工业机器人在线轨迹规划方法，其特征在于，所述方法包括：

根据用户自定义的参考轨迹速度曲线，在每个控制周期中将参考期望位置、参考期望速度、参考期望加速度输入变结构滤波器；

变结构滤波器根据约束求解器求得的速度与加速度约束计算得到当前控制周期的规划位置、规划速度、规划加速度，其中，约束求解器包含运动学约束求解器和动力学约束求解器，运动学约束求解器将给定的关节最大速度、关节最大加速度映射到路径参数上，得到路径速度约束和路径加速度约束，动力学约束求解器根据动力学方程将关节最大力矩约束映射为路径加速度约束，综合动力学与运动学约束结果，得到每个规划周期内的速度上下限及加速度上下限；

将所述规划位置、规划速度、规划加速度输入逆解器中，得到当前控制周期的关节位置指令、关节速度指令与关节加速度指令，进而发送给机器人伺服驱动器驱动机器人运动。

2.根据权利要求1所述的基于变结构滤波器的工业机器人在线轨迹规划方法，其特征在于，还包括：

将关节位置输入约束求解器，计算得到下一周期变结构滤波器所需要的约束信息。

3.一种基于变结构滤波器的工业机器人在线轨迹规划装置，其特征在于，包括：

变结构滤波器输入模块，用于根据用户自定义的参考轨迹速度曲线，在每个控制周期中将参考期望位置、参考期望速度、参考期望加速度输入变结构滤波器；

变结构滤波器计算模块，用于变结构滤波器根据约束求解器求得的速度与加速度约束计算得到当前控制周期的规划位置、规划速度、规划加速度，其中，约束求解器包含运动学约束求解器和动力学约束求解器，运动学约束求解器将给定的关节最大速度、关节最大加速度映射到路径参数上，得到路径速度约束和路径加速度约束，动力学约束求解器根据动力学方程将关节最大力矩约束映射为路径加速度约束，综合动力学与运动学约束结果，得到每个规划周期内的速度上下限及加速度上下限；

机器人驱动模块，用于将所述规划位置、规划速度、规划加速度输入逆解器中，得到当前控制周期的关节位置指令、关节速度指令与关节加速度指令，进而发送给机器人伺服驱动器驱动机器人运动。

4.根据权利要求3所述的基于变结构滤波器的工业机器人在线轨迹规划装置，其特征在于，还包括：

约束信息更新单元，用于将关节位置输入约束求解器，计算得到下一周期变结构滤波器所需要的约束信息。

5.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至2任一项所述的基于变结构滤波器的工业机器人在线轨迹规划方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至2任一项所述的基于变结构滤波器的工业机器人在线轨迹规划方法的步骤。