运动轨迹规划方法、装置、设备和存储介质.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113703399A(43)申请公布日2021.11.26(21)申请号202110986578.9(22)申请日2021.08.26(71)申请人广东拓斯达科技股份有限公司地址523000广东省东莞市大岭山镇大塘朗创新路2号(72)发明人魏佳静高松吴丰礼(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人蔡舒野(51)Int.Cl.G05B19/416(2006.01)权利要求书3页说明书12页附图7页(54)发明名称运动轨迹规划方法、装置、设备和存储介质(57)摘要本申请涉及一种运动轨迹规划方法、装置、设备和存储介质。该方法包括：获取待规划对象的运动控制参数；其中，所述运动控制参数包括所述待规划对象的起始状态、目标状态以及从起始状态运动到目标状态所需的约束参数；当所述起始状态中的起始加速度不等于零时，对所述起始加速度进行归零处理，得到归零处理后的起始状态；根据所述归零处理后的起始状态、所述目标状态以及所述约束参数，对所述待规划对象进行S型曲线规划。该方法能够针对初始加速度不等于零的情况进行处理，使得所规划的轨迹曲线更加平滑、速度能够频繁变换且具有一定的平稳性，能够满足待规划对象的实际轨迹规划需求。CN113703399ACN113703399A权利要求书1/3页1.一种运动轨迹规划方法，其特征在于，包括：获取待规划对象的运动控制参数；其中，所述运动控制参数包括所述待规划对象的起始状态、目标状态以及从起始状态运动到目标状态所需的约束参数；当所述起始状态中的起始加速度不等于零时，对所述起始加速度进行归零处理，得到归零处理后的起始状态；根据所述归零处理后的起始状态、所述目标状态以及所述约束参数，对所述待规划对象进行S型曲线规划。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述约束参数包括最大速度、最大加速度以及最大加加速度；所述根据所述归零处理后的起始状态、所述目标状态以及所述约束参数，对所述待规划对象进行S型曲线规划，包括：判断所述待规划对象的最大速度是否能够达到；若否，则计算所述待规划对象的最大可达速度；根据所述归零处理后的起始状态、所述目标状态、所述最大可达速度、所述最大加速度以及所述最大加加速度，对所述待规划对象进行S型曲线规划。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述起始加速度进行归零处理，得到归零处理后的起始状态，包括：计算所述起始加速度归零处理后所引起的速度偏移量和位置偏移量；根据所述速度偏移量对所述起始状态中的起始速度进行补偿，得到归零处理后的起始速度；根据所述位置偏移量对所述起始状态中的起始位置进行补偿，得到归零处理后的起始位置。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述最大速度大于第一数值时，所述计算所述起始加速度归零处理后所引起的速度偏移量和位置偏移量，包括：根据下述公式1，计算所述起始加速度归零处理后所引起的速度偏移量Δv′；公式1：根据下述公式2，计算所述起始加速度归零处理后所引起的位置偏移量Δx′；公式2：其中，a0为所述起始状态中的起始加速度，jmax为所述最大加加速度，所述第一数值与所述起始状态中的起始速度、所述起始状态中的起始加速度以及所述最大加加速度相关。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述最大速度小于第一数值时，所述计算所述起始加速度归零处理后所引起的速度偏移量和位置偏移量，包括：2CN113703399A权利要求书2/3页根据下述公式3，计算所述起始加速度归零处理后所引起的速度偏移量Δv′；公式3：根据下述公式4，计算所述起始加速度归零处理后所引起的位置偏移量Δx′；公式4：其中，a0为所述起始状态中的起始加速度，jmax为所述最大加加速度，所述第一数值与所述起始状态中的起始速度、所述起始状态中的起始加速度以及所述最大加加速度相关。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述判断所述待规划对象的最大速度是否能够达到，包括：根据下述公式5，计算用于表征所述待规划对象的最大速度是否能够达到的参数Tlim；公式5：当所述Tlim大于零时，确定所述待规划对象的最大速度能够达到；当所述Tlim小于零时，确定所述待规划对象的最大速度无法达到；其中，所述Δx为所述待规划对象的目标位置与起始位置之差，x0′为归零处理后的起始位置，v0′为归零处理后的起始速度，Ta为以所述最大加加速度为约束的完整的加速段对应的时间，Td为以所述最大加加速度为约束的完整的减速段对应的时间，vmax为所述最大速度，v1为所述待规划对象的目标速度。7.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述计算所述待规划对象的最大可达速度，包括：通过牛顿法求解下述公式6，得到所述待规划对象的最大可达速度v