一种速度规划方法与流程

技术特征：

1.一种速度规划方法，其特征在于，包括：

根据第一约束条件，对多轴机构的所有轴进行S型速度规划；其中，所述第一约束条件包括运动的路程、起点速度、末点速度、起点加速度、末点加速度、运行速度、最大运行速度、最大加速度以及最大加加速度；

从规划结果中，选取时间最长的轴作为基准轴；

根据第二约束条件，以三次B样条曲线为规划曲线，对其余的轴重新进行给定时间的速度规划；其中，所述第二约束条件包括运动的路程、起点速度、末点速度、起点加速度、末点加速度、最大运行速度、最大加速度、最大加加速度以及所述基准轴的总运行时间。

2.根据权利要求1所述的速度规划方法，其特征在于，所述根据第二约束条件，以三次B样条曲线为规划曲线，对其余的轴重新进行给定时间的速度规划具体包括：

根据所述第二约束条件，并以三次准均匀B样条曲线为规划曲线，对所述基准轴以外的其余的轴进行给定时间的速度规划。

3.根据权利要求2所述的速度规划方法，其特征在于，所述规划曲线为六个控制点的三次准均匀B样条曲线；

所述六个控制点的三次准均匀B样条曲线的表达式为：

$(t,s)\left(u\right)=\underset{i=1}{\overset{6}{\Σ}}{B}_i\left(u\right){\mathrm{cp}}_i$

其中，t为时间，s为路程，u为节点，B_i(u)为基函数，cp_i为控制点；i为控制点在所述规划曲线上的次序。

4.根据权利要求3所述的速度规划方法，其特征在于，所述根据第二约束条件，以三次B样条曲线为规划曲线，对其余的轴重新进行给定时间的速度规划具体包括：

根据所述第二约束条件与所述规划曲线，获取6个控制点信息；所述控制点信息包括控制点所对应的时间与路程；

根据获取的所述控制点信息与所述规划曲线，获取各时刻所对应的位置、速度与加速度。

5.根据权利要求4所述的速度规划方法，其特征在于，根据所述第二约束条件与所述规划曲线，获取6个控制点信息具体包括：

根据节点的个数、控制点个数以及曲线次数之间的关系，获取所述规划曲线的节点矢量；

根据所述节点矢量，获取节点分别为0与1时，基函数、所述基函数的一阶导数值、所述基函数的二阶导数值；

若所述起点时刻、所述起点位置均为0，速度为v_s，加速度为a_s，所述末点的时刻为t，位置为s，速度为v_e，加速度为0，则得出所述起点的节点为0，基函数值为(0,0)，所述基函数的一阶导数值为所述基函数的二阶导数值为其中，

计算得出第一个控制点为(0,0)，第二个控制点为第三个控制点为

根据所述规划曲线中路程随着时间的增加而增加的规律，按照线性方法给定第四个控制点为(s-k₁*v_e,t-k₁)，第五个控制点为(s-k₂*v_e,t-k₂)，其中，k₁、k₂为常数，k₁>k₂>0，第六个控制点为(s,t)。

6.根据权利要求5所述的速度规划方法，其特征在于，所述获取6个控制点信息具体包括：

根据所述第一个控制点与所述第二个控制点，得出第一不等式；其中，所述第一不等式为

根据所述第二个控制点与所述第三个控制点，得出第二不等式与第三不等式；其中，所述第二不等式为所述第三不等式为

根据所述第三个控制点与所述第四个控制点，得出第四不等式与第五不等式；其中，所述第四不等式为所述第五不等式为其中，所述第四个控制点为(cp4_t,cp4_s)；

根据所述第一不等式、所述第二不等式、所述第三不等式、所述第四不等式、所述第五不等式的可行域的中心点，确定所述与所述的最优解。

7.根据权利要求5所述的速度规划方法，其特征在于，所述根据所述第二约束条件与所述规划曲线，获取6个控制点信息具体包括：

根据所述第二约束条件与所述规划曲线，求解得出所述第四个控制点、所述第五个控制点与所述第六个控制点。

8.根据权利要求5所述的速度规划方法，其特征在于，所述根据所述第二约束条件与所述规划曲线，获取6个控制点信息具体包括：

若所述a_s为0，根据所述规划曲线中路程随着时间的增加而增加的规律，按照线性方法给定所述第一个控制点、所述第二个控制点与所述第三个控制点。

9.根据权利要求5所述的速度规划方法，其特征在于，还包括：

根据当前时刻计算对应的节点；其中，u为所述当前时刻所对应的节点，u₀为所述当前时刻前一时刻的节点，所述Δt为所述当前时刻与前一时刻的时间差，所述与所述由所述规划曲线得出；

将计算得出的节点代入所述规划曲线，得出所述当前时刻对应的位置，并根据所述计算得出所述当前时刻所对应的速度，根据所述计算得出所述当前时刻所对应的加速度。

10.根据权利要求1所述的速度规划方法，其特征在于，所述根据第二约束条件，以三次B样条曲线为规划曲线，对其余的轴重新进行给定时间的速度规划具体包括：

根据所述第二约束条件，并以三次非均匀B样条曲线为规划曲线，对所述多轴机构的基准轴以外的其余的轴进行给定时间的速度规划。