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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202310757230.1(22)申请日 2023.06.26(71)申请人 湘潭大学地址 411105 湖南省湘潭市雨湖区湘潭大学(72)发明人 吴继春李红姣曹楚源徐志论徐冀初范大鹏(51)Int.Cl.B25J 9/16(2006.01)(54)发明名称一种机器人末端速度规划解构方法(57)摘要本发明公开了一种机器人末端速度规划解构的方法，该方法包括以下步骤：步骤1：将传统的速度规划解构成其中是非时间速度规划，是实时轨迹控制。步骤2：采集程序行号、位移等因素，构建非时间速度规划的横轴，以位移。
2、代替时间变量。步骤3：规划出的速度、加速度等运动参数，构建非时间速度规划的纵轴。通过横轴与纵轴完整构建非时间速度规划步骤4：通过非时间速度规划反向程序代码查询与实际加工位置映射，能有效解决突发事件，同时为采集外部环境信息的智能轨迹控制奠定基础。步骤5:非时间轨迹位移作为变量可以统一速度规划的笛卡尔空间与运动的物理空间。步骤6：通过经典时间速度规划与控制的耦合，提高实时轨迹控制效率的轨迹控制方法。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 116604568 A2023.08.18CN 116604568 A1.一种基于速度规划解构方法，其特征在于，包括以下步骤：传统的速度规划解构成其中是非时间速。
3、度规划，是实时轨迹控制。1)是非时间速度规划，不同于经典时间变量的速度规划，是以位移代替时间为变量的速度规划，不以时间变化而变化，具有空间性。2)是实时轨迹控制，由于这种解构后的实时轨迹控制避免了经典时间速度规划与控制的耦合，从而能减轻实时计算量提高实时轨迹控制效率。2.根据权利要求1所述的速度规划解构后非时间速度规划，其特征是，非时间轨迹位移代替时间为变量，进行速度、加速度及捷度规划，而选择非时间轨迹位移作为变量可以进一步统一速度规划的笛卡尔空间与运动的物理空间。3.根据权利要求1所述的非时间速度规划以轨迹位移为变量，可以与运动物理空间的外部环境建立联系，能有效解决突发事件，避免速度规划在进。
4、行，控制中断不一致情形，同时为采集外部环境信息的智能轨迹控制奠定基础。4.根据权利要求1所述的实时轨迹控制，其特征是，实时轨迹控制是基于非时间速度规划的递进与升华，避免速度规划与轨迹控制耦合，且轨迹位移很容易映射成时间变量，使得时间轨迹控制与常用的轨迹控制一致，但是能提高实时轨迹控制效率和精度。5.根据权利要求1所述速度规划解构方法，其特征是，解构后整体实现了非时间速度规划、笛卡尔空间与物理空间统一、外部加工状态实时采集与定位、人工干预与突发事件处理、高效实时轨迹控制等功能。权利要求书1/1 页2CN 116604568 A2一种机器人末端速度规划解构方法技术领域：0001本发明涉及一种速度解。
5、构的方法，尤其涉及到速度规划解构成非时间速度规划与实时轨迹控制。背景技术：0002在机器人控制以及数控加工领域中，速度规划是一个非常重要的问题。经典的速度规划方法通常基于时间为变量，建立时间与速度、加速度及捷度等运动参数的映射关系。然而，现有的速度规划方法，规划与控制耦合，实时轨迹控制时还需考虑速度规划调整、减速点迭代计算等，导致实时计算量大。基于时间速度规划方法，难以与实际运动物理空间对应，增加了外部加工状态实时采集与定位、实时轨迹控制的难度。0003因此，迫切需要一种新的速度规划方法来解决速度规划与实时轨迹控制解耦、外部加工状态实时采集与定位、高效实时轨迹控制等问题，为智能轨迹控制奠定基础。
6、。发明内容：0004本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种基于速度规划解构的方法。该方法将速度规划解构成非时间速度规划和实时轨迹控制两个部分。0005传统的速度规划解构成其中是非时间速度规划，是实时轨迹控制。0006非时间速度规划，以位移代替时间为变量的速度规划，横轴是轨迹的位移和加工程序的行号，纵轴是速度、加速度及捷度等运动参数，横轴与纵轴构建了整个非时间速度规划。0007非时间速度规划的横轴，具有位移信息和程序行号，建立加工程序与空间位置的对应关系，便于加工位置与对应加工程序的查询，进行局部的工艺优化。0008同时非时间速度规划以轨迹位移为变量，可以与运动物理空间的外部环。
7、境建立联系，能有效解决突发事件，避免速度规划在进行，控制中断的不一致情形，同时为采集外部环境信息的智能轨迹控制奠定基础。0009实时轨迹控制，与非时间速度规划解耦，以提高实时轨迹的计算效率和控制精度。因此实时轨迹控制是非时间速度规划的递进和升华。通过位移与速度求导计算时间，数据流自然从非时间速度规划递进到时间表达的实时轨迹控制。0010解构后整体实现了非时间速度规划、笛卡尔空间与物理空间统一、外部加工状态实时采集与定位、人工干预与突发事件处理、高效实时轨迹控制等功能。附图说明0011图1为本发明实施例的流程图；0012图2为非时间速度规划；说明书1/3 页3CN 116604568 A3001。
8、3图3笛卡尔空间与物理空间的统一；0014图4非时间速度规划的加工代码查询与加工位置映射；具体实施方式0015下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。0016参照附图1，本实施例首先将传统的速度规划解构成其中是非时间速度规划，是实时轨迹控制。是非时间速度规划，不同于经典时间变量的速度规划，以位移代替时间为变量的速度规划，不以时间变化而变化，具有空间性。是实时轨迹控制，由于这种解构后的实时轨迹控制避免了经典时间速度规划与控制的耦合，从而能减轻实时计算量提高实时轨迹控制效率。非时间轨迹位移代替时间为变量，进行速度、加速度及捷度规划，而选择非时间轨迹位移作为变量可以进一步统一速度规划的笛卡尔空。
9、间与运动的物理空间。与运动物理空间的外部环境建立联系，能有效解决突发事件，避免速度规划在进行，控制中断不一致情形，同时为采集外部环境信息的智能轨迹控制奠定基础。0017实时轨迹控制是基于非时间速度规划的递进与升华，避免速度规划与轨迹控制耦合，且轨迹位移很容易映射成时间变量，使得时间轨迹控制与常用的轨迹控制一致，但是能提高实时轨迹控制效率和精度。0018本实施例具体包括如下步骤：0019步骤1：将传统的速度规划解构成其中是非时间速度规划，是实时轨迹控制。0020步骤2：采集程序行号、位移等因素，构建非时间速度规划的横轴，以位移代替时间变量。0021图2为程序行号、程序的位移为横轴，便于速度规划的。
10、笛卡尔空间与运动的物理空间统一，同时为反向查询程序和实际加工位置映射奠定基础。0022步骤3：规划出的速度、加速度等运动参数，构建非时间速度规划的纵轴。通过横轴与纵轴完整构建非时间速度规划0023步骤4：通过非时间速度规划反向程序代码查询与实际加工位置映射，可以与运动物理空间的外部环境建立联系，能有效解决突发事件，避免速度规划在进行，控制中断不一致情形，同时为采集外部环境信息的智能轨迹控制奠定基础。0024步骤5:进一步，非时间轨迹位移作为变量可以进一步统一速度规划的笛卡尔空间与运动的物理空间。0025附图3：通过建立非时间速度规划，这种速度规划具有空间性，实现了速度规划的笛卡尔空间与运动的物。
11、理空间的统一，也就是在运动时不会随速度和时间变化而变化，位置点是客观存在的，只是以什么速度和时间到达该位置点。当外界干预时，在该点暂停，恢说明书2/3 页4CN 116604568 A4复时因为非时间速度规划具有空间性使得该规划继续有效，避免时间变量速度规划中断后，不具有空间性，导致速度规划失效而重新计算等。0026图4为同时当机器人加工到某点的位置有质量瑕疵时，基于非时间速度规划，可以很快查询到对应加工程序，进行加工程序、工艺优化。0027步骤6：通过经典时间速度规划与控制的耦合，实时能减轻实时计算量提高实时轨迹控制效率的轨迹控制方法。由于非时间速度规划具有空间性，不会随时间变化而变化，避免时间轨迹控制与速度规划耦合，且实时轨迹控制是非时间速度的递进和升华，提高实时轨迹控制的计算效率。0028本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也仍在本发明专利的保护范围之内。说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。说明书3/3 页5CN 116604568 A5图1图2说明书附图1/2 页6CN 116604568 A6图3图4说明书附图2/2 页7CN 116604568 A7。