[发明专利]一种针对机器人圆弧轨迹运动的位姿同步方法和装置

摘要

本发明公开了一种针对机器人圆弧轨迹运动的位姿同步方法和装置。所述方法包括采集位姿数据、计算四元数、建立四元数姿态样条曲线、进行速度规划并获得各插补节点、计算四元数姿态和欧拉角姿态和计算合成位姿等步骤；所述装置包括用于存储程序的存储器和用于加载程序以执行本发明方法的处理器。本发明可避免难以采集机器人圆弧轨迹圆心的问题，更好地逼近加工曲面轨迹，使得机器人的姿态变化达到二阶连续，实现位姿在中间点的同步，将对姿态的规划转换为对姿态节点的规划，避免将姿态积分为角度再进行规划、再反向插值为节点的繁琐过程，并且可以避免物理量之间转换时各变量物理意义不明确的情况。本发明广泛应用于机器人自动控制技术领域。

主权项

1.一种针对机器人圆弧轨迹运动的位姿同步方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.分别采集机器人圆弧轨迹运动的起始点、中间点和末端点的位姿数据；所述起始点、中间点和末端点为机器人工作空间中任意三个不共线的点；所述位姿数据包括位置坐标和欧拉角姿态；S2.分别计算起始点、中间点和末端点的欧拉角姿态对应的四元数；S3.以起始点、中间点和末端点作为控制点，根据其对应的四元数，建立四元数姿态样条曲线；S4.对起始点、中间点和末端点所在圆弧进行速度规划，从而获得各插补节点；所述各插补节点分别对应各自的插补周期；S5.将各插补节点代入四元数姿态样条曲线，分别计算得到各个插补周期对应的四元数姿态；S6.将各四元数姿态分别转换成对应的欧拉角姿态；S7.将各欧拉角姿态分别与同一插补周期中对应的位置坐标进行合成，从而得到合成位姿；S8.根据合成位姿，计算机器人各关节在各个插补周期中对应的角度增量；所述角度增量用于控制机器人各关节。