[发明专利]一种在弯曲光滑路径下的速度规划方法、存储介质

权利要求书

1.一种在弯曲光滑路径下的速度规划方法，步骤包括：

步骤1获取机器人规划路径上各路径点对应包括速度、曲率及曲率半径信息，以计算出在机器人的向心力约束下各路径点允许的最大速度并供与机器人最大运动速度之间取小，来作为各路径点的速度约束，以供生成速度空间；

步骤2遍历速度空间中所有路径点的速度约束，以组成最大速度上界曲线并取其速度谷点生成待规划点索引列；

步骤3在待规划点索引列中，依次提取相邻两路径点的索引列，将索引列值较小的路径点的速度信息作为规划的起始速度，索引列值较大的路径点的速度信息作为规划的终止速度，以供根据速度曲线算法进行速度规划，并将规划结果更新规划路径。

2.根据权利要求1所述的在弯曲光滑路径下的速度规划方法，其中步骤步骤3中还包括：检验各路径点对应的速度值是否超出速度约束，若超出，则将本段速度规划的速度上限值减小后重新进行速度规划，直至符合速度约束的要求。

3.根据权利要求1所述的在弯曲光滑路径下的速度规划方法，其中规划点索引列的生成步骤包括：取最大速度上界曲线的速度谷点对应的下标索引列，并加入起始点和终止点的下标索引列，以组成待规划点索引列

。

4.根据权利要求1所述的在弯曲光滑路径下的速度规划方法，其中步骤3中的速度规划为S形速度规划，其规划步骤包括：

将速度轨迹分为：加加速时段，匀加速时段，减加速时段，匀速时段，加减速时段，匀减速时段，减减速时段，计算机器人不考虑加减速限制下所能达到的最大加速度与最大减速度：

其中为机器人最大加加速度；

根据机器人的最大加速度和最大减速度与和的关系，计算，：

若，则，，

若，则，，，并更新

若，则，，

若，则，，，并更新

进一步计算加速段路程与减速段路程：

判断总的路程长度与和的关系：，若不满足，将减小后重新计算各时段与路程，直至符合速度约束的要求，若满足上述判断，则计算匀速段路程与：

。

5.根据权利要求1所述的在弯曲光滑路径下的速度规划方法，其中最大速度的计算步骤包括：

计算出各路径点对应的一阶导数，二阶导数,曲率,和曲率半径的信息:

依据圆周运动公式计算：，解得机器人加速度后计算

其中为机器人的向心力，为机器人质量，为机器人加速度，为机器人当前速度，为机器人圆周运动的半径。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中所述计算机程序被计算机处理器执行时，实现如权利要求1至5中任一项所述在弯曲光滑路径下的速度规划方法的步骤。