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轨迹规划方法、电子设备及存储介质

申请号 CN202311870017.8 申请日 2023-12-29 公开(公告)号 CN117908470A 公开(公告)日 2024-04-19
申请人 上海新时达电气股份有限公司; 发明人 夏鹏鹏; 雷发胜; 陈伟;
摘要 本 申请 实施例 涉及控制技术领域,公开了一种轨迹规划方法、 电子 设备及存储介质,本申请的轨迹规划方法包括:获取初始运动参数;根据初始运动参数获取无匀 加速 阶段且无匀减速阶段情况下的第一加加速度J1;根据初始运动参数获取无匀速阶段情况下的第二加加速度J2;根据第一加加速度J1、第二加加速度J2、加加速度J,确定加权系数范围,供用户在加权系数范围内选择一个目标加权系数P;根据目标加权系数P、加加速度J获取目标加加速度J0,以替换初始运行参数中的加加速度J得到目标运行参数;根据目标运行参数得到目标运动位移函数,以使目标物体在S型轨迹上按照目标运动位移函数运行;从而提高了S型路径规划的便捷性。
权利要求

1.一种轨迹规划方法,其特征在于,包括:
获取初始运动参数;所述初始运动参数包括最大加速度Am、加加速度J、最大速度Vm、位移S、初始速度Vs、末速度Ve;
根据所述初始运动参数获取无匀加速阶段且无匀减速阶段情况下的第一加加速度J1;
根据所述初始运动参数获取无匀速阶段情况下的第二加加速度J2;
根据所述第一加加速度J1、所述第二加加速度J2、所述加加速度J,确定加权系数范围,供用户在加权系数范围内选择一个目标加权系数P;
根据所述目标加权系数P、所述加加速度J获取目标加加速度J0,以替换所述初始运行参数中的所述加加速度J得到目标运行参数;
根据所述目标运行参数得到目标运动位移函数,以使目标物体在S型轨迹上按照所述目标运动位移函数运行。
2.根据权利要求1所述的轨迹规划方法,其特征在于,所述获取初始运动参数之后,还包括:获取所述初始运动参数下的各阶段运动时间;
所述各阶段的运动时间包括加加速阶段的运行时间T1、匀加速阶段的运行时间T2、减加速阶段的运行时间T3、匀速阶段的运行时间T4、加减速阶段的运行时间T5、匀减速阶段的运行时间T6、减减速阶段的运行时间T7。
3.根据权利要求2所述的轨迹规划方法,其特征在于,所述根据所述初始运动参数获取无匀加速阶段且无匀减速阶段情况下的第一加加速度J1,具体包括:
判断所述各阶段的运动时间中的所述匀加速阶段的运动时间T2和所述匀减速阶段的运动时间T6是否均为0;
若为0,则所述第一加加速度J1等于所述加加速度J;
若不为0,则根据所述初始运动参数、所述各阶段的运动时间得到第一预测加加速度j1、第一预测最大加速度a1;将所述初始运动参数中的所述加加速度J、所述最大加速度Am分别变更为所述第一预测加加速度j1、所述第一预测最大加速度a1,以重新确定所述各阶段的运动时间,直至所述各阶段的运动时间中的所述匀加速阶段的运动时间T2和所述匀减速的运动时间T6均为0为止。
4.根据权利要求3所述的轨迹规划方法,其特征在于,所述根据所述初始运动参数、所述各阶段的运动时间得到第一预测加加速度j1、第一预测最大加速度a1,具体包括:
根据所述S、所述Vs、所述T1、所述T5得到所述第一预测加加速度j1;
2
判断所述Vm是否大于j1*T1;
2
若所述Vm大于所述j1*T1,则所述第一预测最大加速度a1等于所述最大加速度Am;
2
若所述Vm小于或者等于所述j1*T1,则所述第一预测最大加速度a1等于j1*T1。
5.根据权利要求2所述的轨迹规划方法,其特征在于,所述根据所述初始运动参数获取无匀速阶段情况下的第二加加速度J2,具体包括:
判断各阶段的运动时间中的所述匀速阶段的运动时间T4是否为0;
若为0,则所述第二加加速度J2等于所述加加速度J;
若不为0,则根据所述初始运动参数、所述各阶段的运动时间得到第二预测加加速度j2、第二预测最大加速度a2;将所述初始运动参数中的所述加加速度J、所述最大加速度Am分别变更为所述第二预测加加速度j2、所述第二预测最大加速度a2,以重新确定各阶段的运动时间,直至各阶段的运动时间中的所述匀速阶段的运动时间T4为0为止。
6.根据权利要求5所述的轨迹规划方法,其特征在于,所述根据所述初始运动参数、所述各阶段的运动时间得到第二预测加加速度j2、第二预测最大加速度a2,具体包括:
根据所述S、所述Vs、所述Ve、所述Vm、所述Am得到所述第二预测加加速度j2;
2
判断Vm‑Vs是否大于或等于j2*T1;
2
若所述Vm‑Vs大于或者等于所述j2*T1 ,则所述第二预测最大加速度a2等于所述最大加速度Am;
2
若所述Vm‑Vs小于所述j2*T1,则所述第二预测最大加速度a2等于j2*T1。
7.根据权利要求1所述的轨迹规划方法,其特征在于,所述根据所述目标加权系数P、所述加加速度J获取目标加加速度J0之后,还包括:
2
判断Vm‑Vs是否大于或等于J*T1;
2
若所述Vm‑Vs大于或等于所述J*T1,则保持所述最大加速度Am不变;
2
若所述Vm‑Vs小于所述J*T1,则所述最大加速度变更为P*Am得到所述目标运行参数。
8.根据权利要求1所述的轨迹规划方法,其特征在于,所述根据所述第一加加速度J1、所述第二加加速度J2、所述加加速度J,确定加权系数范围,具体包括:
根据所述第一加加速度J1与所述加加速度J的比值得到所述加权系数范围的最大加权系数P1;根据所述第二加加速度J2与所述加加速度J的比值得到所述加权系数范围的最小加权系数P2;所述加权系数范围为[P2,P1]。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至8任一项所述的轨迹规划方法。
10.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的轨迹规划方法。

说明书全文

轨迹规划方法、电子设备及存储介质

技术领域

[0001] 本申请实施例涉及控制技术领域,特别涉及一种轨迹规划方法、电子设备及存储介质。

背景技术

[0002] S型加减速轨迹规划是一种常见的轨迹规划方式,被普遍应用在机器人、数控车床等各种运动控制系统的运动控制中,通过对运动预测中的加减速进行合理的规划,可以避免运动系统在启动和停止时出现冲击和振荡等现象,提高控制系统的运动效率、精度和平稳性。
[0003] 目前,S型曲线引入了一个新的变量即加加速度,同时需要确定合理的最大速度和最大加速度才能对两点进行合理的运动轨迹规划,而各种不同的应用场景对运动时间和速度要求都有差异,如一些场景需要时间最优,且要求在允许的最大速度恒定平稳运行,还有一些要求在达到最大运行速度的前提下,加减速过程平稳;因此,需要针对不同的应用场景设定不同的加速度和加加速度。
[0004] 然而,在实际应用过程中,对于S型轨迹的加加速度和加速度设置都是根据工程师的经验进行设置,而普通使用者对相关参数的范围比较模糊,难以选取最优的参数值。发明内容
[0005] 本申请实施例的目的在于提供一种轨迹规划方法、电子设备及存储介质,从而摆脱了现有技术中需要以工程师的经验来设置运行参数的限制,提高了S型路径规划的便捷性。
[0006] 为解决上述技术问题,本申请的实施例提供了一种轨迹规划方法,包括:获取初始运动参数;所述初始运动参数包括最大加速度Am、加加速度J、最大速度Vm、位移S、初始速度Vs、末速度Ve;根据所述初始运动参数获取无匀加速阶段且无匀减速阶段情况下的第一加加速度J1;根据所述初始运动参数获取无匀速阶段情况下的第二加加速度J2;根据所述第一加加速度J1、所述第二加加速度J2、所述加加速度J,确定加权系数范围,供用户在加权系数范围内选择一个目标加权系数P;根据所述目标加权系数P、所述加加速度J获取目标加加速度J0,以替换所述初始运行参数中的所述加加速度J得到目标运行参数;根据所述目标运行参数得到目标运动位移函数,以使目标物体在S型轨迹上按照所述目标运动位移函数运行。
[0007] 本申请的实施例还提供了一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及,与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如上述的轨迹规划方法。
[0008] 本申请的实施例还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的轨迹规划方法。
[0009] 本申请实施例通过初始运动参数获取无匀加或减速阶段、无匀速阶段两种极端情况下的第一加加速度J1、第二加加速度J2,得出加权系数范围,供用户根据实际需求在加权系数范围选择一个目标加权系数P以调整初始运行参数得到目标运行参数,根据目标运行参数得到目标运动位移函数,以使目标物体在S型轨迹上按照所述目标运动位移函数运行,从而摆脱了现有技术中需要以工程师的经验来设置运行参数的限制,提高了S型路径规划的便捷性。
[0010] 另外,所述获取初始运动参数之后,还包括:获取所述初始运动参数下的各阶段运动时间;所述各阶段的运动时间包括加加速阶段的运行时间T1、匀加速阶段的运行时间T2、减加速阶段的运行时间T3、匀速阶段的运行时间T4、加减速阶段的运行时间T5、匀减速阶段的运行时间T6、减减速阶段的运行时间T7。
[0011] 另外,所述根据所述初始运动参数获取无匀加速阶段且无匀减速阶段情况下的第一加加速度J1,具体包括:判断所述各阶段的运动时间中的所述匀加速阶段的运动时间T2和所述匀减速阶段的运动时间T6是否均为0;若为0,则所述第一加加速度J1等于所述加加速度J;若不为0,则根据所述初始运动参数、所述各阶段的运动时间得到第一预测加加速度j1、第一预测最大加速度a1;将所述初始运动参数中的所述加加速度J、所述最大加速度Am分别变更为所述第一预测加加速度j1、所述第一预测最大加速度a1,以重新确定所述各阶段的运动时间,直至所述各阶段的运动时间中的所述匀加速阶段的运动时间T2和所述匀减速的运动时间T6均为0为止。
[0012] 另外,所述根据所述初始运动参数、所述各阶段的运动时间得到第一预测加加速度j1、第一预测最大加速度a1,具体包括:根据所述S、所述Vs、所述T1、所述T5得到所述第一2 2
预测加加速度j1;判断所述Vm是否大于j1*T1;若所述Vm大于所述j1*T1,则所述第一预测最
2
大加速度a1等于所述最大加速度Am;若所述Vm小于或者等于所述j1*T1 ,则所述第一预测最大加速度a1等于j1*T1。
[0013] 另外,所述根据所述初始运动参数获取无匀速阶段情况下的第二加加速度J2,具体包括:判断各阶段的运动时间中的所述匀速阶段的运动时间T4是否为0;若为0,则所述第二加加速度J2等于所述加加速度J;若不为0,则根据所述初始运动参数、所述各阶段的运动时间得到第二预测加加速度j2、第二预测最大加速度a2;将所述初始运动参数中的所述加加速度J、所述最大加速度Am分别变更为所述第二预测加加速度j2、所述第二预测最大加速度a2,以重新确定各阶段的运动时间,直至各阶段的运动时间中的所述匀速阶段的运动时间T4为0为止。
[0014] 另外,所述根据所述初始运动参数、所述各阶段的运动时间得到第二预测加加速度j2、第二预测最大加速度a2,具体包括:根据所述S、所述Vs、所述Ve、所述Vm、所述Am得到所2
述第二预测加加速度j2;判断Vm‑Vs是否大于或等于j2*T1;若所述Vm‑Vs大于或者等于所述
2
j2*T1 ,则所述第二预测最大加速度a2等于所述最大加速度Am;若所述Vm‑Vs小于所述j2*
2
T1,则所述第二预测最大加速度a2等于j2*T1。
[0015] 另外,所述根据所述目标加权系数P、所述加加速度J获取目标加加速度J0之后,还2 2
包括:判断Vm‑Vs是否大于或等于J*T1 ;若所述Vm‑Vs大于或等于所述J*T1,则保持所述最
2
大加速度Am不变;若所述Vm‑Vs小于所述J*T1,则所述最大加速度变更为P*Am得到所述目标运行参数。
[0016] 另外,所述根据所述第一加加速度J1、所述第二加加速度J2、所述加加速度J,确定加权系数范围,具体包括:根据所述第一加加速度J1与所述加加速度J的比值得到所述加权系数范围的最大加权系数P1;根据所述第二加加速度J2与所述加加速度J的比值得到所述加权系数范围的最小加权系数P2;所述加权系数范围为[P2,P1]。附图说明
[0017] 一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
[0018] 图1是根据本申请一实施例的轨迹规划方法的流程示意图;
[0019] 图2是根据本申请一实施例的轨迹规划方法的流程示意图;
[0020] 图3是根据本申请一实施例的步骤102子步骤的流程示意图;
[0021] 图4是根据本申请一实施例的步骤1023子步骤的流程示意图;
[0022] 图5是根据本申请一实施例的步骤103子步骤的流程示意图;
[0023] 图6是根据本申请一实施例的步骤1033子步骤的流程示意图;
[0024] 图7是根据本申请一实施例的各阶段的加加速度、加速度、速度、位移的曲线图;
[0025] 图8是根据本申请一实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

[0026] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本申请各实施例中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便,不应对本申请的具体实现方式构成任何限定,各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
[0027] 本申请一实施例涉及一种轨迹规划方法,本实施例的轨迹规划方法的流程示意图如图1所示,本实施例的轨迹规划方法包括如下步骤:
[0028] 步骤101,获取初始运动参数。
[0029] 具体地说,初始运动参数包括最大加速度Am、加加速度J、最大速度Vm、位移S、初始速度Vs、末速度Ve。
[0030] 具体地说,初始运行参数为用户输入的,该初始运行参数中包含的各项参数特别是加加速度并不一定是合理的数值,因此,需要经过后续的步骤不断地完善初始运行参数中的加加速度;加加速度是影响物体在S型运行轨迹中运行平稳的关键参数;通过对运动过程中的加减速进行完善,可以避免运动物体在S型运行轨迹中启动和停止时出现冲击和振荡等现象,提高物体在S型运行轨迹中的运动效率、精度和平稳性。
[0031] 在一个实施例中,如图2所示,在步骤101即获取初始运动参数之后,还包括以下步骤:
[0032] 步骤1011,获取初始运动参数之后,还包括:获取初始运动参数下的各阶段运动时间。
[0033] 具体地说,各阶段的运动时间包括加加速阶段的运行时间T1、匀加速阶段的运行时间T2、减加速阶段的运行时间T3、匀速阶段的运行时间T4、加减速阶段的运行时间T5、匀减速阶段的运行时间T6、减减速阶段的运行时间T7。
[0034] 本实施例通过计算初始运动参数下的各阶段运动时间T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7,可以初步估计各个阶段的运行时间,从而为后续获取最佳的运行参数提供基础
[0035] 步骤102,根据初始运动参数获取无匀加速阶段且无匀减速阶段情况下的第一加加速度J1。
[0036] 步骤103,根据初始运动参数获取无匀速阶段情况下的第二加加速度J2。
[0037] 需要说明的是,步骤102、步骤103的顺序不区分先后顺序,步骤102可以在步骤103之前、也可以在步骤103之后,也可以同时进行,上述的顺序仅仅是为了便于说明,并不对本实施例的步骤102、步骤103的实施顺序进行限制。
[0038] 具体地说,本实施例需要完善初始运动参数中的参数,特别是加加速度,因此,本实施例分别获取两种极端情况下的加加速度的值,即本实施例分别获取无匀加速阶段且无匀减速阶段情况下的第一加加速度J1,以及无匀速阶段情况下的第二加加速度J2,其中,第一加加速度J1、第二加加速度J2均是根据初始运动参数计算得到的。
[0039] 在一个实施例中,如图3所示,根据初始运动参数获取无匀加速阶段且无匀减速阶段情况下的第一加加速度J1,即步骤102,具体包括如下子步骤:
[0040] 步骤1021,判断各阶段的运动时间中的匀加速阶段的运动时间T2和匀减速阶段的运动时间T6是否均为0。若均为0,则进入步骤1022;若均不为0,则进入步骤1023。
[0041] 步骤1022,第一加加速度J1等于加加速度J。
[0042] 具体地说,若第一次计算得到的初始运动参数下的各阶段运动时间中匀加速阶段的运动时间T2和匀减速阶段的运动时间T6均为0,则表示当前的初始运动参数属于无匀加速阶段且无匀减速阶段这一极端情况,因此,此时的第一加加速度J1等于加加速度J。
[0043] 步骤1023,根据初始运动参数、各阶段的运动时间得到第一预测加加速度j1、第一预测最大加速度a1。
[0044] 步骤1024,将初始运动参数中的加加速度J、最大加速度Am分别变更为第一预测加加速度j1、第一预测最大加速度a1,以重新确定各阶段的运动时间,直至各阶段的运动时间中的匀加速阶段的运动时间T2和匀减速的运动时间T6均为0为止。
[0045] 具体地说,若第一次计算得到的初始运动参数下的各阶段运动时间中匀加速阶段的运动时间T2和匀减速阶段的运动时间T6均不为0,则表示当前的初始运动参数不属于无匀加速阶段且无匀减速阶段这一极端情况,因此,需要根据初始运动参数、各阶段的运动时间得到第一预测加加速度j1、第一预测最大加速度a1,之后,将初始运动参数中的加加速度J、最大加速度Am分别变更为第一预测加加速度j1、第一预测最大加速度a1,以重新根据初始运动参数确定各阶段的运动时间即上述步骤107,直至各阶段的运动时间中的匀加速阶段的运动时间T2和匀减速的运动时间T6均为0为止,此时重新进入步骤1022,得到第一加加速度J1等于本次初始运动参数中的加加速度的值,由于即上一次得到的第一预测加加速度j1替换了初始运动参数中的加加速度J,因此,此时的第一加加速度J1等于上一次得到的第一预测加加速度j1。
[0046] 在一个实施例中,如图4所示,根据初始运动参数、各阶段的运动时间得到第一预测加加速度j1、第一预测最大加速度a1,即步骤1023,具体包括如下子步骤:
[0047] 步骤10231,根据S、Vs、T1、T5得到第一预测加加速度j1。
[0048] 具体地说,第一预测加加速度j1通过如下公式进行计算:
[0049]
[0050] 步骤10232,判断Vm是否大于j1*T12。若Vm大于j1*T12,则进入步骤10233;若Vm小于2
或者等于j1*T1,则进入步骤10234。
[0051] 步骤10233,第一预测最大加速度a1等于最大加速度Am;
[0052] 步骤10234,第一预测最大加速度a1等于j1*T1。
[0053] 本实施例首先根据S、Vs、T1、T5得到第一预测加加速度j1,之后,将Vm与j1*T12进行2
对比,若Vm大于j1*T1,则表示计算得到的第一预测加加速度j1较为合理,无需再更改其他
2
的参数,因此,此时的第一预测最大加速度a1等于最大加速度Am;若Vm小于或者等于j1*T1 ,则表示计算得到的第一预测加加速度j1的合理性欠佳,需要结合更改其他的参数,包括最大加速度,因此,此时的第一预测最大加速度a1等于j1*T1。
[0054] 在一个实施例中,如图5所示,根据初始运动参数获取无匀速阶段情况下的第二加加速度J2,即步骤103,具体包括如下子步骤:
[0055] 步骤1031,判断各阶段的运动时间中的匀速阶段的运动时间T4是否为0。若为0.则进入步骤1032;若不为0,则进入步骤1033。
[0056] 步骤1032,第二加加速度J2等于加加速度J。
[0057] 具体地说,若第一次计算得到的初始运动参数下的各阶段运动时间中匀速阶段的运动时间T4均为0,则表示当前的初始运动参数属于无匀速阶段这一极端情况,因此,此时的第二加加速度J2等于加加速度J。
[0058] 步骤1033,根据初始运动参数、各阶段的运动时间得到第二预测加加速度j2、第二预测最大加速度a2。
[0059] 步骤1034,将初始运动参数中的加加速度J、最大加速度Am分别变更为第二预测加加速度j2、第二预测最大加速度a2,以重新确定各阶段的运动时间,直至各阶段的运动时间中的匀速阶段的运动时间T4为0为止。
[0060] 具体地说,若第一次计算得到的初始运动参数下的各阶段运动时间中均速阶段的运动时间T4不为0,则表示当前的初始运动参数不属于无匀加速阶段这一极端情况,因此,需要根据初始运动参数、各阶段的运动时间得到第二预测加加速度j2、第二预测最大加速度a2,之后,将初始运动参数中的加加速度J、最大加速度Am分别变更为第二预测加加速度j2、第二预测最大加速度a2,以重新根据初始运动参数确定各阶段的运动时间即上述步骤107,直至各阶段的运动时间中的均速阶段的运动时间T4为0为止,此时重新进入步骤1032,得到第二加加速度J2等于本次初始运动参数中的加加速度的值,由于即上一次得到的第二预测加加速度j2替换了初始运动参数中的加加速度J,因此,此时的第二加加速度J2等于上一次得到的第二预测加加速度j2。
[0061] 在一个实施例中,如图6所示,根据初始运动参数、各阶段的运动时间得到第二预测加加速度j2、第二预测最大加速度a2,即步骤1033,具体包括如下子步骤:
[0062] 步骤10331,根据S、Vs、Ve、Vm、Am得到第二预测加加速度j2。
[0063] 具体地说,第二预测加加速度j2通过如下公式进行计算:
[0064]
[0065] 步骤10332,判断Vm‑Vs是否大于或等于j2*T12。若Vm‑Vs大于或等于j2*T12,则进入2
步骤10333;若Vm‑Vs小于j2*T1,则进入步骤10334。
[0066] 步骤10333,第二预测最大加速度a2等于最大加速度Am。
[0067] 步骤10334,第二预测最大加速度a2等于j2*T1。
[0068] 本实施例首先根据S、Vs、Ve、Vm、Am得到第二预测加加速度j2,之后,将Vm‑Vs与j2*2 2
T1进行对比,若Vm‑Vs大于或等于j2*T1,则表示计算得到的第二预测加加速度j2较为合理,无需再更改其他的参数,因此,此时的第二预测最大加速度a2等于最大加速度Am;若Vm‑Vs
2
小于j2*T1 ,则表示计算得到的第二预测加加速度j2的合理性欠佳,需要结合更改其他的参数,包括最大加速度,因此,此时的第二预测最大加速度a2等于j2*T1。
[0069] 步骤104,根据第一加加速度J1、第二加加速度J2、加加速度J,确定加权系数范围,供用户在加权系数范围内选择一个目标加权系数P。
[0070] 本实施例通过获取一个加权系数范围,可以给用户提供可参考的合理的加权系数范围,以供用户在其中选择一个目标加权系数P,从而方便用户快速判断当前参数是否符合应用需求。
[0071] 在一个实施例中,根据第一加加速度J1、第二加加速度J2、加加速度J,确定加权系数范围,具体包括:根据第一加加速度J1与加加速度J的比值得到加权系数范围的最大加权系数P1;根据第二加加速度J2与加加速度J的比值得到加权系数范围的最小加权系数P2;加权系数范围为[P2,P1]。
[0072] 本实施例的第一加加速度J1是在无匀加速阶段且无匀减速阶段情况下获取的,第二加加速度J2是在无匀速阶段情况下获取的,因此第一加加速度J1大于第二加加速度J2,所以根据第一加加速度J1与加加速度J的比值得到加权系数范围的最大加权系数P1,根据第二加加速度J2与加加速度J的比值得到加权系数范围的最小加权系数P2,最终得到加权系数范围为[P2,P1]。
[0073] 步骤105,根据目标加权系数P、加加速度J获取目标加加速度J0,以替换初始运行参数中的加加速度J得到目标运行参数。
[0074] 具体地说,在用户根据加权系数范围[P2,P1]选择一个目标加权系数P之后,可以根据目标加权系数P与加加速度J的乘积获取目标加加速度J0,即J0=P*J;之后,将目标加加速度J0替换掉初始运行参数中的加加速度J,初始运行参数中其他参数不变。
[0075] 在一个实施例中,根据目标加权系数P、加加速度J获取目标加加速度J0,即步骤105之后,还包括以下步骤:
[0076] 步骤1051,判断Vm‑Vs是否大于或等于J*T12。若Vm‑Vs大于或等于J*T12,则进入步2
骤1052,若Vm‑Vs小于J*T1,则进入步骤1053。
[0077] 步骤1052,保持最大加速度Am不变。
[0078] 步骤1053,最大加速度变更为P*Am以得到目标运行参数。
[0079] 具体地说,本实施例将Vm‑Vs与J*T12进行对比,若Vm‑Vs大于或等于J*T12,则表示当前的加加速度J较为合理,无需再更改其他的参数,因此,此时保持最大加速度Am不变;若2
Vm‑Vs小于J*T1 ,则表示当前的加加速度J的合理性欠佳,需要结合更改其他的参数,因此,此时的最大加速度变更为P*Am,将更新后的最大加速度P*Am设置在目标运行参数中。
[0080] 步骤106,根据目标运行参数得到目标运动位移函数,以使目标物体在S型轨迹上按照目标运动位移函数运行。
[0081] 具体地说,在更新得到目标运行参数之后,目标物体可以根据该目标运行参数在S型轨迹上运行,其中,目标运动位移函数是目标物体在S型轨迹上运行的关键参数。
[0082] 具体地说,根据目标运行参数得到目标运动位移函数的过程如下:
[0083] 首先,根据目标运行参数计算各阶段运动时间T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7。
[0084] 之后,根据目标运行参数以及各阶段运动时间T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7得到各阶段的加速度函数,其中各阶段的加速度函数引入表示各阶段的起始点变量τi=ti‑t(i‑1),(i=1,2,…,7),τi表示局部时间坐标,即以各个阶段起始点作为时间0点的时间表示;各阶段的加速度函数如下:
[0085]
[0086] 之后,得到各阶段的速度函数,各阶段的速度函数如下:
[0087]
[0088] 最后,得到目标运动位移函数,目标运动位移函数如下:
[0089]
[0090] 如图7所示,为本实施例的各阶段的加加速度、加速度、速度、位移的曲线图,其中,横坐标为时间t,加加速度为J、加速度为A、速度为V、位移为S。
[0091] 本实施例通过初始运动参数获取无匀加或减速阶段、无匀速阶段两种极端情况下的第一加加速度J1、第二加加速度J2,得出加权系数范围,供用户根据实际需求在加权系数范围选择一个目标加权系数P以调整初始运行参数得到目标运行参数,根据目标运行参数得到目标运动位移函数,以使目标物体在S型轨迹上按照目标运动位移函数运行,从而摆脱了现有技术中需要以工程师的经验来设置运行参数的限制,提高了S型路径规划的便捷性。
[0092] 本申请一实施例涉及一种电子设备,如图8所示,包括:至少一个处理器201;以及,与至少一个处理器201通信连接的存储器202;其中,存储器存储有可被至少一个处理器201执行的指令,指令被至少一个处理器201执行,以使至少一个处理器201能够执行上述的轨迹规划方法。
[0093] 其中,存储器202和处理器201采用总线方式连接,总线可以包括任意数量的互联的总线和桥,总线将一个或多个处理器201和存储器202的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件,也可以是多个元件,比如多个接收器和发送器,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器201处理的数据通过天线在无线介质上进行传输,进一步,天线还接收数据并将数据传送给处理器201。
[0094] 处理器601负责管理总线和通常的处理,还可以提供各种功能,包括定时,外围接口,电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器602可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
[0095] 本申请一实施例涉及一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。
[0096] 即,本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘只读存储器(ROM,Read‑Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0097] 本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施例是实现本申请的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本申请的精神和范围。
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