在线速度调整方法、设备、单元、机器人及存储介质技术

本申请公开了一种在线速度调整方法、设备、单元、机器人及存储介质，涉及速度控制技术领域，方法包括获取当前时刻下实测的第一运动系数以及规划的第二运动系数；根据第一运动系数进行曲线重规划；根据第二运动系数、第一运动曲线，选取第一时刻；并将通过五阶多项式得到从当前时刻到第一时刻的目标线段；通过约束参数校验目标线段的合法性，若目标线段不合法则重新确定第一时刻以重新规划过渡曲线；否则将目标线段作为过渡曲线，并根据过渡曲线、第一运动曲线得到速度调整曲线，以进行调整机器人的第三运动系数。通过本申请的方案进行速度调控可以保证整个运动过程其速度调整是平滑过渡的，保证运动的完整性同时用于调整的速度计算更加简单。计算更加简单。计算更加简单。

【技术实现步骤摘要】
在线速度调整方法、设备、单元、机器人及存储介质


[0001]本专利技术涉及速度控制
，特别是涉及一种在线速度调整方法、设备、单元及存储介质。

技术介绍

[0002]机器人实际应用过程中，机器人的运动轨迹，如S型曲线，会被划分为多个运动段，每个运动段为规律性变化，因此，通常通过调整机器人的robot speed(运动系数)来控制机器人的轨迹行走，但是，robot speed在机器人运动一段轨迹后会发生变化。这就需要及时调整运动系数，为使机器人在接下来的运动中，保证原始的运动轨迹不变，会在当前时刻点进行加速度不为0的曲线规划，但是，这种方式会破坏机器人运动的整体性，其速度变化轨迹会陡变。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，提出一种在线速度调整方法、设备、单元、机器人及存储介质，可以保证运动的整体性。
[0004]根据本申请第一方面实施例的在线速度调整方法，方法包括：
[0005]获取机器人在当前时刻的第一运动系数以及规划的第二运动系数；
[0006]若所述第一运动系数不等于所述第二运动系数，则根据所述第一运动系数、所述第二运动系数，得到速度调整曲线；
[0007]其中，所述根据所述第一运动系数、所述第二运动系数，得到速度调整曲线，包括：
[0008]根据所述第一运动系数进行曲线重规划，得到第一运动曲线；
[0009]根据所述第二运动系数、所述第一运动曲线，选取第一时刻作为待规划的过渡曲线的结束时刻；
>[0010]根据所述机器人在所述第一时刻的第一运动参数、当前时刻的第二运动参数，通过五阶多项式得到从当前时刻到所述第一时刻的目标线段；
[0011]获取约束参数；
[0012]通过所述约束参数校验所述目标线段的合法性，若所述目标线段合法，则将所述目标线段作为过渡曲线，并根据所述过渡曲线、所述第一运动曲线得到速度调整曲线；其中所述速度调整曲线用于调整机器人的速度；
[0013]若所述目标线段不合法，则重新确定所述第一时刻以重新规划得到所述过渡曲线。
[0014]根据本申请第二方面实施例的速度调整的设备，包括：
[0015]至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行所述指令时实现如第一方面任一所述的在线速度调整方法。
[0016]根据本申请第三方面实施例的速度调整单元，包括：
[0017]参数获取模块，所述参数获取模块用于获取规划的第二运动系数、当前时刻的第一运动系数、约束参数；
[0018]规划模块，所述规划模块用于根据所述第二运动系数、所述第一运动系数进行五阶多项式规划得到目标线段，根据所述约束参数校验所述目标线段的合法性，将合法的所述目标线段设置为过渡曲线，若所述目标线段不合法，则重新规划得到合法的所述目标线段作为所述过渡曲线；根据所述第一运动系数、所述过渡曲线得到速度调整曲线。
[0019]根据本申请第四方面实施例的机器人，包括：
[0020]调速模块，所述调速模块用于执行如第一方面任一所述的在线速度调整方法，得到速度调整曲线；
[0021]控制器，所述控制器用于根据所述速度调整曲线调整行走的速度参数。
[0022]根据本申请第五方面实施例的一种存储介质，包括存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如第一方面任一项所述的在线速度调整方法。
[0023]根据本申请的上述实施例，至少具有如下有益效果：通过第一运动系数重新规划得到的加速度为0的第一运动曲线，相对于加速度不为0的曲线规划更为简单。同时，通过五阶多项式得到过渡曲线，再利用五阶多项式得到过渡曲线的速度变化具有平滑性的特点，使得从初始规划的曲线到过渡曲线到重规划的第一曲线的整个过程是平滑的，不会破坏运动的整体性。因此，通过本申请的方案进行速度调控可以保证整个运动过程其速度调整是平滑过渡的，保证运动的完整性的同时用于调整的速度计算更加简单。
[0024]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0025]本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0026]图1为本申请实施例的一种速度调整单元的示意图；
[0027]图2为本申请实施例的一种机器人的示意图；
[0028]图3为本申请实施例的一种在线速度调整方法的流程示意图；
[0029]图4为本申请实施例的在线速度调整方法的步骤S220的流程示意图；
[0030]图5为本申请实施例的在线速度调整方法的步骤S230的流程示意图；
[0031]图6为本申请实施例的在线速度调整方法的步骤S250的流程示意图；
[0032]图7为本申请实施例的在线速度调整方法的步骤S254的流程示意图；
[0033]图8为本申请实施例的在线速度调整方法的重规划第一运动曲线的流程示意图；
[0034]图9为本申请实施例的在线速度调整方法的第一时刻重确定的流程示意图；
[0035]图10为本申请实施例的在线速度调整方法的步骤S240的流程示意图。
具体实施方式
[0036]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0037]在本申请的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0038]实际应用过程中，对于既定轨迹的行使，通常会规划出一条运动曲线，然后沿既定的运动曲线进行速度控制，但是实际应用中，通常会出现实际的行走速度与规划的速度不符，因此需要重新规划行走的运动曲线，以避免沿原始的运动曲线进行速度控制出现超调或者速度陡变。示例性的，对于S型的运动曲线，可将其运动曲线通常会分为加加速段，匀加速段，加减速段，匀速段，加减速段，匀减速段，减减速段多个运动段；其中每个阶段的加速度、加加速度、速度等均呈阶段性的规律变化。因此，对于此类分为多运动段的运动曲线，对于每一运动段，通常通过修改对应运动段的运动系数k进行速度控制。以其中一个运动段为例，其可以通过如下公式表示：
[0039]s'＝s
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0040]v'＝vm
×
k
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0041]a'＝am
×
k2ꢀꢀꢀꢀ<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在线速度调整方法，其特征在于，所述方法包括：获取机器人在当前时刻的第一运动系数以及规划的第二运动系数；若所述第一运动系数不等于所述第二运动系数，则根据所述第一运动系数、所述第二运动系数，得到速度调整曲线；其中，所述根据所述第一运动系数、所述第二运动系数，得到速度调整曲线，包括：根据所述第一运动系数进行曲线重规划，得到第一运动曲线；根据所述第二运动系数、所述第一运动曲线，选取第一时刻作为待规划的过渡曲线的结束时刻；根据所述机器人在所述第一时刻的第一运动参数、当前时刻的第二运动参数，通过五阶多项式得到从当前时刻到所述第一时刻的目标线段；获取约束参数；通过所述约束参数校验所述目标线段的合法性，若所述目标线段合法，则将所述目标线段作为过渡曲线，并根据所述过渡曲线、所述第一运动曲线得到速度调整曲线；其中所述速度调整曲线用于调整机器人的速度；若所述目标线段不合法，则重新确定所述第一时刻以重新规划得到所述过渡曲线。2.根据权利要求1所述的在线速度调整方法，其特征在于，所述第一运动曲线包括多个运动段；所述根据所述第二运动系数、所述第一运动曲线，选取第一时刻作为待规划的过渡曲线的结束时刻，包括：获取当前时刻下所述第二运动系数对应的运动段的第一运动段类型；将所述第一运动曲线中与所述第一运动段类型相同的运动段的结束时刻作为第一时刻。3.根据权利要求1所述的在线速度调整方法，其特征在于，所述目标线段包括位移曲线、速度曲线、加速度曲线以及加加速度曲线；所述根据所述机器人在所述第一时刻的第一运动参数、当前时刻的第二运动参数，通过五阶多项式得到从当前时刻到所述第一时刻的目标线段，包括：建立第一表达式，所述第一表达式表征所述目标线段对应的过渡时间与所述第一运动参数、所述第二运动参数之间的关系；根据所述第一表达式、所述第一运动参数、所述第二运动参数、预设的五阶多项式，得到所述五阶多项式的若干参数解；根据若干所述参数解、所述五阶多项式，分别得到所述位移曲线、所述速度曲线、所述加速度曲线以及所述加加速度曲线。4.根据权利要求3所述的在线速度调整方法，其特征在于，所述约束参数包括：约束速度、约束加速度；所述通过所述约束参数校验所述目标线段的合法性，包括：计算所述加加速度曲线对应的第一实数根；若所述第一实数根合法，则将所述第一实数根输入到所述加速度曲线中，得到所述第一实数根对应的第二实数根；若所述第二实数根小于等于所述约束加速度，则判定所述目标线段不合法；若所述第二实数根大于所述约束加速度，则根据所述速度曲线的合法性，判断所述目
标线段的合法性。5.根据权利要求4所述的在线速度调整方法，其特征在于，所述根据所述速度曲线的合法性，判断所述目标线段的合法性，包括：计算所述加速度曲线对应的第三实数根；若所述第三实数根合法，则将所述第三实数根输入到所述速度曲线中，得到所述第三实数根对应的第四实数根；若所述第四实数根小于等于所述约束速度，则判定所述目标线段不合法。6.根据权利要求1所述的在线速度调整方法，其特征在于，所述第一运动曲线包括多...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑先进，石金博，沙琪，王彬，王红，
申请(专利权)人：东莞市李群自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：