专利汇可以提供一种机器人逆时针运动控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 机器人 逆 时针 运动控制方法,该方法包括以下步骤:设定并输入多个机器人运动参数;计算机器人运动的第一圆心的坐标;计算机器人运动的第二圆心的坐标;计算第一圆心指向第二圆心的单位向量;计算机器人运动的第一转换点的坐标;计算机器人运动的第二转换点的坐标;计算机器人运动的第一转 角 ;计算机器人运动的第二转角;基于上述运动路径参数,对于机器人的逆时针运动进行控制。本发明结合机器人学知识,利用坐标旋转变换方法实现了对于机器人逆时针运动的控制,本发明简单而且实用。,下面是一种机器人逆时针运动控制方法专利的具体信息内容。
1.一种机器人逆时针运动控制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤S1:设定并输入多个机器人运动参数,所述运动参数至少包括:机器人运动初始点S坐标(xs,ys),机器人在初始点S处的初始方向单位向量Ps(pxs,pys),机器人运动目标点G坐标(xg,yg),机器人在目标点G处的目标方向单位向量Pg(pxg,pyg),以及机器人容许的转弯半径R;
步骤S2:基于初始点S、初始方向单位向量Ps和转弯半径R计算得到机器人从初始点S沿初始方向单位向量Ps以转弯半径R做逆时针绕第一圆心Os运动的第一圆心Os的坐标(xos,yos);
步骤S3:基于目标点G、目标方向单位向量Pg和转弯半径R计算得到机器人以转弯半径R沿逆时针方向绕第二圆心Og运动以到达目标点G和目标方向单位向量Pg的第二圆心Og的坐标(xog,yog);
步骤S4:基于第一圆心Os和第二圆心Og的坐标计算得到由第一圆心Os指向第二圆心Og的单位向量Q(qx,qy);
步骤S5:基于所述单位向量Q、转弯半径R和第一圆心Os计算得到机器人从绕第一圆心Os逆时针运动转为沿单位向量Q方向作直线运动的第一转换点Ws的坐标(xws,yws);
步骤S6:基于所述单位向量Q、转弯半径R和第二圆心Og计算得到机器人从沿单位向量Q方向直线运动转为绕第二圆心Og逆时针运动的第二转换点Wg的坐标(xwg,ywg);
步骤S7:基于第一圆心Os、初始点S、第一转换点Ws计算得到机器人从初始点S逆时针绕第一圆心Os运动到第一转换点Ws转过的第一转角αs;
步骤S8:基于第二圆心Og、目标点G、第二转换点Wg计算得到机器人从第二转换点Wg沿逆时针绕第二圆心Og运动到目标点G转过的第二转角βg;
步骤S9:基于所述步骤S2-S8计算得到的运动路径参数,对于机器人的逆时针运动进行控制,所述机器人的逆时针运动路径为:由初始点S以转弯半径R绕第一圆心Os逆时针运动转过第一转角αs到达第一转换点Ws,由第一转换点Ws沿单位向量Q方向直线运动到第二转换点Wg,由第二转换点Wg以转弯半径R绕第二圆心Og逆时针运动转过第二转角βg即到达目标点G;
所述步骤S7进一步包括以下步骤:
步骤S71:计算第一圆心Os指向初始点S的第一向量MS;
步骤S72:计算第一圆心Os指向第一转换点Ws的第二向量NS;
步骤S73:用反余弦求取第一向量MS和第二向量NS之间的夹角α;
步骤S74:判断从初始点S逆时针绕第一圆心Os到达第一转换点Ws转过的第一转角αs是否大于180度,如果αs小于等于180度,则令αs等于α,否则令αs等于2π-α;
所述步骤S8进一步包括以下步骤:
步骤S81:计算第二圆心Og指向目标点G的第三向量MG;
步骤S82:计算第二圆心Og指向第二转换点Wg的第四向量NG;
步骤S83:用反余弦求取第三向量MG和第四向量NG之间的夹角β;
步骤S84:判断从第二转换点Wg逆时针绕第二圆心Og运动到目标点G转过的第二转角βg是否大于180度,如果βg小于等于180度,则令βg等于β,否则令βg等于2π-β。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S2具体为:先将初始方向单位向量Ps逆时针旋转90度,然后与转弯半径R相乘,再将相乘结果与初始点S坐标相加即得第一圆心Os的坐标。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S3具体为:先将目标方向单位向量Pg逆时针旋转90度,然后与转弯半径R相乘,再将相乘结果与目标点G坐标相加即得第二圆心Og的坐标。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S4具体为:用第二圆心Og的坐标减去第一圆心Os的坐标,再将相减结果除以第一圆心Os和第二圆心Og两点间的长度值即得单位向量Q。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S5具体为:先将单位向量Q顺时针旋转90度,然后与转弯半径R相乘,再将相乘结果与第一圆心Os坐标相加即得第一转换点Ws的坐标。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S6具体为:先将单位向量Q顺时针旋转90度,然后与转弯半径R相乘,再将相乘结果与第二圆心Og坐标相加即得第二转换点Wg的坐标。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S74具体为:
当pys<0且 时,αs= 2π-α;当 p ys<0且
时,αs=α;
当pys>0且 时,αs= 2π-α;当 p ys>0且
时,αs=α;
当pys=0且xws≤0时,αs=2π-α;当pys=0且xws>0时,αs=α。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S84具体为:
当 pyg<0且 时,βg= β; 当 p yg< 0 且
时,βg=2π-β;
当pyg>0且 时,βg=β; 当p yg>0且
时,βg=2π-β;
当pyg=0且xwg≤0时,βg=β;当pyg=0且xwg>0时,βg=2π-β。
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