[发明专利]工业机器人的空间轨迹过渡方法、系统及机器人

权利要求书

1.一种工业机器人的空间轨迹过渡方法，其特征在于，包括：

根据运动指令对相邻两条运动轨迹进行参数化，包括：对直线运动轨迹进行参数化和对圆弧曲线进行参数化；

根据预设过渡距离计算过渡归一化参数，所述过渡归一化参数包括直线运动轨迹在进入过渡区域的第一过渡归一化参数值、直线运动轨迹在离开过渡区域的第二过渡归一化参数值、圆弧运动轨迹在进入过渡区域的第三过渡归一化参数值和圆弧运动轨迹在离开过渡区域的第四过渡归一化参数值；

根据所述直线运动轨迹、所述圆弧曲线运动轨迹、所述过渡归一化参数构建过渡区域曲线；

根据弓高误差和最大加速度计算所述过渡区域曲线的边界速度，其中，根据弓高误差计算第一边界速度，根据最大加速度计算第二边界速度，将所述第一边界速度与所述第二边界速度的最小值作为过渡区域的边界速度；

根据所述边界速度对所述过渡区域曲线进行优化，并基于所述过渡区域曲线获取过渡区域每个插补周期的位置信息，控制机器人根据所述位置信息进行运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对直线运动轨迹进行参数化和对圆弧曲线进行参数化，包括：

对直线运动轨迹进行参数化，参数方程为：f(s)＝p_start+s·(p_end-p_start)；

其中，s∈[0,1]为归一化参数，p_start和p_end分别为直线的起点和终点；

对圆弧运动轨迹进行参数化，参数方程为：

其中，s∈[0,1]为归一化参数，为空间转换矢量，r_c为圆弧半径，p_c为圆弧圆心坐标；

的具体表达式为：

其中，和为圆弧运动轨迹的起点处切向量和终点处切向量，θ为圆弧总圆心角。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设过渡距离计算过渡归一化参数，包括：

获取预设过渡距离，根据所述预设过渡距离计算直线运动轨迹在进入过渡区域的第一过渡归一化参数值及离开过渡区域的第二过渡归一化参数值；

根据所述预设过渡距离计算圆弧运动轨迹进入过渡区域的第三过渡归一化参数值和离开过渡区域的第四过渡归一化参数值；

判断所述第一过渡归一化参数值、第二过渡归一化参数值、第三过渡归一化参数值以及第四过渡归一化参数值是否满足预设条件；

若满足预设条件，则对所述第一过渡归一化参数值、第二过渡归一化参数值、第三过渡归一化参数值以及第四过渡归一化参数值进行截断。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

所述根据所述预设过渡距离计算直线运动轨迹在进入过渡区域的第一过渡归一化参数值的计算公式为：其中，d_z为预设过渡距离，L₁为进入过渡区域的直线运动轨迹的总长度；

所述根据所述预设过渡距离计算直线运动轨迹离开过渡区域的第二过渡归一化参数值的计算公式为：其中，L₂为离开过渡区域的直线运动轨迹的总长度；

所述根据所述预设过渡距离计算圆弧运动轨迹进入过渡区域的第三过渡归一化参数值的计算公式为：其中，θ₁为进入过渡区域的圆弧运动轨迹的总圆心角，r_c1为圆弧运动轨迹的半径；

所述根据所述预设过渡距离计算圆弧运动轨迹离开过渡区域的第四过渡归一化参数值的计算公式为其中，θ₂为离开过渡区域的圆弧运动轨迹的总圆心角，r_c2为圆弧运动轨迹的半径。