一种高精度精密定位运动规划方法.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CN114265307A(43)申请公布日2022.04.01(21)申请号202010976591.1(22)申请日2020.09.16(71)申请人深圳市迈实自动化有限公司地址518000广东省深圳市南山区南海大道1055号TCL科技大厦B栋5楼B区(72)发明人张元(74)专利代理机构深圳市君胜知识产权代理事务所(普通合伙)44268代理人朱阳波(51)Int.Cl.G05B13/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高精度精密定位运动规划方法(57)摘要本发明公开了一种高精度精密定位运动规划方法，其包括步骤：参数化运动规划曲线，在速度上限为Vm和加速度上限为am的条件下，构建速度方程为：其中，K为与Vm相关的系数，τ为与am相关的系数；当规划的距离为x，且在ta时刻的速度为则根据方程组求解得到若小于Vm，则根据方程：获得高精度精密定位运动规划曲线。本发明提供的高精度精密定位运动规划方法能够有效改善时间滞后的问题，其具有加减速不对称的特性，且运算方程简单，计算量小。CN114265307ACN114265307A权利要求书1/1页1.一种高精度精密定位运动规划方法，其特征在于，包括步骤：参数化运动规划曲线，在速度上限为Vm和加速度上限为am的条件下，构建速度方程为：其中，K为与Vm相关的系数，τ为与am相关的系数；当规划的距离为x，且在ta时刻的速度为则根据方程组求解得到若小于Vm，则根据方程：获得高精度精密定位运动规划曲线。2.根据权利要求1所述的高精度精密定位运动规划方法，其特征在于，还包括步骤：若大于Vm，则速度到达Vm的时间tm为：最大速度经历的时间为令t1＝tm，t2＝tm+tv，t3＝2tm+tv，则根据以下方程：获得高精度精密定位运动规划曲线。3.根据权利要求1所述的高精度精密定位运动规划方法，其特征在于，所述K与Vm满足关系K≥vm，且K越大，速度上升越快。4.根据权利要求1所述的高精度精密定位运动规划方法，其特征在于，还包括步骤：对v在t＝0时求导数，得到初始加速度5.根据权利要求4所述的高精度精密定位运动规划方法，其特征在于，还包括步骤：令a(0)＝am，得到τ＝K/am，在时间最优的情况下2CN114265307A说明书1/4页一种高精度精密定位运动规划方法技术领域[0001]本发明涉及高精度运动控制技术领域，特别涉及一种高精度精密定位运动规划方法。背景技术[0002]高速高精度运动控制是现代机械工程技术中的研究热点，对于提高机械装备的工作效率和加工质量有重要影响。高速高精度运动控制技术被广泛应用于数控机床、工业机器人等诸多领域。梯形速度曲线和S型速度曲线规划被广泛应用在运动控制领域。[0003]然而，S型速度曲线的计算量较大，而梯形速度曲线由于速度变化不连续，容易在到达速度上限的转折点处发生超调。同时，在点位控制中，这两种曲线在时间上都有较大的滞后，即机械实际到位时间要比规划时间晚，这在生产实际中容易造成危险并对产品造成破坏。[0004]因此，现有技术还有待于改进和发展。发明内容[0005]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种高精度精密定位运动规划方法，旨在解决现有定位运动规划方法存在计算量大以及时延较大的问题。[0006]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：[0007]一种高精度精密定位运动规划方法，其中，包括步骤：[0008]参数化运动规划曲线，在速度上限为Vm和加速度上限为am的条件下，构建速度方程为：其中，K为与Vm相关的系数，τ为与am相关的系数；[0009]当规划的距离为x，且在ta时刻的速度为则根据方程组求解得到[0010]若小于Vm，则根据方程：获得高精度精密定位运动规划曲线。[0011]所述的高精度精密定位运动规划方法，其中，还包括步骤：[0012]若大于Vm，则速度到达Vm的时间tm为：最大速度经历的时间为[0013]令t1＝tm，t2＝tm+tv，t3＝2tm+tv，则根据以下方程：3CN114265307A说明书2/4页获得高精度精密定位运动规划曲线。[0014]所述的高精度精密定位运动规划方法，其中，所述K与Vm满足关系K≥vm，且K越大，速度上升越快。[0015]所述的高精度精密定位运动规划方法，其中，还包括步骤：[0016]对v在t＝0时求导数，得到初始加速度[0017]所述的高精度精密定位运动规划方法，其中，还包括步骤：[0018]令a(0)＝am，得到τ＝K/am，在时间最优的情况下[0019]有益效果：与现有技术相比，本发明提供的高精度精密定位运动规划方法能够有效改善时间滞后的问题，其具有加减速不对称的特性，且运算方程简