运动轨迹的速度前瞻处理方法、装置和计算机设备与流程

本申请涉及设备运动轨迹控制，特别是涉及运动轨迹的速度前瞻处理方法、装置和计算机设备。

背景技术：

1、带有机械臂和执行末端的设备在机加工、物流等领域有广泛的应用；机械臂带动执行末端运动；执行末端的运动轨迹由一段段的直线段(path)组成，直线段与直线段之间为拐点。需要对拐点的速度进行控制，如果拐点处速度都设为0，则会降低运动轨迹运行的效率。若拐点处不降速，当拐点较大时，会导致机器人振动。

2、目前，对于运动轨迹的速度前瞻处理方案为：拐点处使用小圆弧进行过渡，根据圆弧曲率半径大小更改运行速度。这种方案的缺点在于：拐点处的运动轨迹被修改，降低了运动轨迹的精度。

3、针对相关技术中存在拐点处的运动轨迹被修改，降低了运动轨迹的精度，目前还没有提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、在本实施例中提供了一种运动轨迹的速度前瞻处理方法、装置和计算机设备，以解决相关技术中存在拐点处的运动轨迹被修改，降低了运动轨迹的精度的问题。

2、第一个方面，在本实施例中提供了一种运动轨迹的速度前瞻处理方法，包括：

3、获取设备允许的起跳速度，基于所述起跳速度确定所述设备允许的最大跳变能量；

4、获取所述设备的运动轨迹，所述运动轨迹由一段直线段和一个拐点依次连接组成；基于所述运动轨迹确定相邻两条所述直线段之间的拐点处的拐点角度；

5、根据所述最大跳变能量、所述拐点角度以及所述直线段预设的最大运行速度，确定所述拐点的最大运行速度。

6、在其中的一些实施例中，所述基于所述起跳速度确定所述设备允许的最大跳变能量，包括：

7、利用跳变能力公式，基于所述起跳速度确定所述设备允许的最大跳变能量。

8、在其中的一些实施例中，所述基于所述运动轨迹确定相邻两条所述直线段之间的拐点处的拐点角度，包括：

9、确定相邻两条所述直线段对应的两个向量；

10、根据相邻两条所述直线段对应的两个向量，确定相邻两条所述直线段对应的两个长度，及确定两个向量对应的向量点积；

11、利用拐点角度公式，根据所述向量点积和两个所述长度，确定相邻两条所述直线段之间的拐点处的拐点角度。

12、在其中的一些实施例中，所述根据所述最大跳变能量、所述拐点角度以及所述直线段预设的最大运行速度，确定所述拐点的最大运行速度，包括：

13、基于所述拐点角度与预设角度条件的关系，根据所述最大跳变能量和所述直线段预设的最大运行速度，确定所述拐点的最大运行速度。

14、在其中的一些实施例中，所述基于所述拐点角度与预设角度条件的关系，根据所述最大跳变能量和所述直线段预设的最大运行速度，确定所述拐点的最大运行速度，包括：

15、当所述拐点角度等于0度时，所述拐点的最大运行速度为所述直线段预设的最大运行速度。

16、在其中的一些实施例中，所述基于所述拐点角度与预设角度条件的关系，根据所述最大跳变能量和所述直线段预设的最大运行速度，确定所述拐点的最大运行速度，包括：

17、当所述拐点角度大于0，且小于二分之π度时；

18、基于所述直线段预设的最大运行速度，确定在对应拐点上的第一速度分量和第二速度分量，并确定第一速度分量方向的能量跳变和第二速度分量方向的能量跳变；

19、根据所述第一速度分量方向的能量跳变和所述第二速度分量方向的能量跳变，确定所述拐点的最大运行速度经过所述拐点的第一能量跳变；

20、以所述第一能量跳变等于所述最大跳变能量，确定所述拐点的最大运行速度；并在所述拐点的最大运行速度大于所述直线段预设的最大运行速度时，将所述直线段预设的最大运行速度作为所述拐点的最大运行速度。

21、在其中的一些实施例中，所述基于所述拐点角度与预设角度条件的关系，根据所述最大跳变能量和所述直线段预设的最大运行速度，确定所述拐点的最大运行速度，包括：

22、当所述拐点角度大于或等于二分之π度时；

23、以所述拐点的速度从所述拐点的最大运行速度突变成0，再从0突变成所述拐点的最大运行速度，确定所述拐点的最大运行速度经过所述拐点的第二能量跳变；

24、以所述第二能量跳变等于所述最大跳变能量，确定所述拐点的最大运行速度。

25、第二个方面，在本实施例中提供了一种运动轨迹的速度前瞻处理装置，包括：第一计算模块、第二计算模块以及第三计算模块；

26、所述第一计算模块，用于获取设备允许的起跳速度，基于所述起跳速度确定所述设备允许的最大跳变能量；

27、所述第二计算模块，用于获取所述设备的运动轨迹，所述运动轨迹由一段直线段和一个拐点依次连接组成；基于所述运动轨迹确定相邻两条所述直线段之间的拐点处的拐点角度；

28、所述第三计算模块，用于根据所述最大跳变能量、所述拐点角度以及所述直线段预设的最大运行速度，确定所述拐点的最大运行速度。

29、第三个方面，在本实施例中提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一个方面所述的运动轨迹的速度前瞻处理方法。

30、第四个方面，在本实施例中提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一个方面所述的运动轨迹的速度前瞻处理方法。

31、与相关技术相比，在本实施例中提供的运动轨迹的速度前瞻处理方法、装置和计算机设备，通过获取设备允许的起跳速度，基于起跳速度确定设备允许的最大跳变能量；获取设备的运动轨迹，运动轨迹由一段直线段和一个拐点依次连接组成；基于运动轨迹确定相邻两条直线段之间的拐点处的拐点角度；根据最大跳变能量、拐点角度以及直线段预设的最大运行速度，确定拐点的最大运行速度，解决了相关技术中存在拐点处的运动轨迹被修改，降低了运动轨迹的精度的问题，实现了在保证运动轨迹不变的情况下，提高直线段拐点处的运行效率，进而提高整体运动轨迹的运行效率。

32、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

技术特征：

1.一种运动轨迹的速度前瞻处理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的运动轨迹的速度前瞻处理方法，其特征在于，所述基于所述起跳速度确定所述设备允许的最大跳变能量，包括：

3.根据权利要求1所述的运动轨迹的速度前瞻处理方法，其特征在于，所述基于所述运动轨迹确定相邻两条所述直线段之间的拐点处的拐点角度，包括：

4.根据权利要求1所述的运动轨迹的速度前瞻处理方法，其特征在于，所述根据所述最大跳变能量、所述拐点角度以及所述直线段预设的最大运行速度，确定所述拐点的最大运行速度，包括：

5.根据权利要求4所述的运动轨迹的速度前瞻处理方法，其特征在于，所述基于所述拐点角度与预设角度条件的关系，根据所述最大跳变能量和所述直线段预设的最大运行速度，确定所述拐点的最大运行速度，包括：

6.根据权利要求4所述的运动轨迹的速度前瞻处理方法，其特征在于，所述基于所述拐点角度与预设角度条件的关系，根据所述最大跳变能量和所述直线段预设的最大运行速度，确定所述拐点的最大运行速度，包括：

7.根据权利要求4所述的运动轨迹的速度前瞻处理方法，其特征在于，所述基于所述拐点角度与预设角度条件的关系，根据所述最大跳变能量和所述直线段预设的最大运行速度，确定所述拐点的最大运行速度，包括：

8.一种运动轨迹的速度前瞻处理装置，其特征在于，包括：第一计算模块、第二计算模块以及第三计算模块；

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至7中任一项所述的运动轨迹的速度前瞻处理方法的步骤。

10.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的运动轨迹的速度前瞻处理方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种运动轨迹的速度前瞻处理方法、装置和计算机设备，其中，该方法包括：获取设备允许的起跳速度，基于起跳速度确定设备允许的最大跳变能量；获取设备的运动轨迹，运动轨迹由一段直线段和一个拐点依次连接组成；基于运动轨迹确定相邻两条直线段之间的拐点处的拐点角度；根据最大跳变能量、拐点角度以及直线段预设的最大运行速度，确定拐点的最大运行速度。通过本申请，解决了相关技术中存在拐点处的运动轨迹被修改，降低了运动轨迹的精度的问题，实现了在保证运动轨迹不变的情况下，提高直线段拐点处的运行效率，进而提高整体运动轨迹的运行效率。

技术研发人员：王富平,李铭
受保护的技术使用者：浙江华睿科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13