一种机器人运行速度实时调节方法

摘要

本发明公开了一种机器人运行速度实时调节方法，通过示教轨迹解析出运动要素，对此进行轨迹规划和插补，再利用输入的调速参数对插补指令进行修正，达到实时调速的目的。根据本发明方法修正的控制指令曲线能够平滑、连续的变化，使得机械系统受力无冲击、无突变，控制效果柔和，减小了运动部件的损耗。同时，该方法的控制逻辑简单、计算量小，符合机器人控制系统实时性的控制要求。进行调速时只需按照实际工况示教出标准工序，之后通过调试监控终端发送不同的调速命令，机器人控制系统通过响应接收到的调速参数就能达到改变机器人运行速度的效果，这极大的简化了操作人员的工作复杂度，提高了现场加工效率，有利于机器人的标准化作业。

主权项

一种机器人运行速度实时调节方法，包括以下步骤：首先，通过机器人调试监控终端，示教出机器人作业所需要的加工轨迹，每条加工轨迹至少包含运动类型、目标位置、设定速度、设定加速度四个运动要素；加工轨迹示教完成后，机器人控制系统获取一次作业对应的所有轨迹，从中解析出每条轨迹所包含的运动要素，由此得到机器人进行一次作业所要执行的所有连续轨迹；机器人控制系统根据每条轨迹的类型、位移、速度等运动要素对上述加工轨迹进行轨迹规划和插补，得到每条加工轨迹上的插补指令；在作业过程中，机器人操作人员通过调试监控终端发送调速命令，机器人控制系统获取到相应的调速参数，将以上规划好的插补指令作为基准插补指令，在此基础上采用实时调节处理法对基准插补指令进行速度调节处理，将经过实时调节处理的修正插补指令作为最终的实际控制指令；其特征是：所述实时调节处理法，处理过程是：对于每条已规划好的轨迹，从插补模块中获取当前控制周期的插补指令，插补指令包含插补速度指令和插补位移指令；将该插补速度指令作为基准插补速度指令v(t)，对应的当前控制周期的基准插补位移指令表示为：$s\left(t\right)={\int }_0^{t}v\left(t\right)dt,t\in [0,T],$其中：T表示执行该示教轨迹所需要的总时间，t是当前控制周期对应的时间；机器人控制系统实时获取当前的调速参数，记为ovr，取值范围为：0％≤ovr≤100％；根据实时调速参数对插补指令进行修正：首先将当前的调速参数直接作用于基准插补速度，使目标插补速度变为ovr*v(t)；然后对该目标速度值进行校验，将本周期允许的插补速度增量记为Δv(t)，并与上一周期输出的插补速度v′(t‑1)进行比较，以速度的变化量不超过最大速度增量为限制，即本周期速度的变化范围为±Δv(t)；经过校验之后得到满足限制条件的修正插补速度指令：v′(t)＝{ovr*v(t)|v′(t‑1)‑Δv(t)≤ovr*v(t)≤v′(t‑1)+Δv(t)}根据修正的插补速度指令v′(t)可以得到当前控制周期对应的修正插补位移指令：$s^{\prime }\left(t\right)={\int }_0^t{v}^{\prime }\left(t\right)dt,t\in [0,T]$机器人控制系统将每个控制周期所对应的修正插补指令输出，控制机器人以需要的目标速度进行作业。