恭喜电子科技大学;成都电科智讯科技发展有限公司唐樟春获国家专利权
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龙图腾网恭喜电子科技大学;成都电科智讯科技发展有限公司申请的专利一种高速分拣机器人的非对称S型速度曲线规划方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115070762B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-25发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210722253.4,技术领域涉及:B25J9/16;该发明授权一种高速分拣机器人的非对称S型速度曲线规划方法是由唐樟春;杨宗承;夏艳君;岳涧洲;潘阳红;刘盼设计研发完成,并于2022-06-17向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种高速分拣机器人的非对称S型速度曲线规划方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种高速分拣机器人的非对称S型速度曲线规划方法,涉及高速运动控制技术领域。本发明提供对一种对传统对称S曲线加减速算法进行了优化改进,得到了在特殊约束条件下的加速度、速度、位移计算公式,实现加减速算法的非对称运动,通过对称因子调节加减速时间。该方法可移植到嵌入式平台上,提升了原算法计算的灵活性,能够适配所有的运动条件进行速度规划,并且事先设置好对称因子,通过对称因子调整机器人运动时间,简单高效,有利于提高运动准确性和实时性。
本发明授权一种高速分拣机器人的非对称S型速度曲线规划方法在权利要求书中公布了:1.一种高速分拣机器人的非对称S型速度曲线规划方法,包括以下步骤:步骤1:设定高速分拣机器人运动的对称因子α、目标位移Stg、最大速度Vmax、最大加速度Amax、加加速度J,通过对称因子调节加减速时间比;根据高速分拣机器人的使用环境设置对称因子α调节加减速时间比保证速度且避免对零件的损坏;Td=αTa1式中是Ta加速段运动总时间,Td是减速段运动总时间,同时设定目标位移Stg、最大速度Vmax、最大加速度Amax、加加速度J;步骤2:根据机器人实际运行最大加速度和实际运行最大速度能否达到系统上限,求解各情况所需位移;求解当高速分拣机器人实际运行的最大速度和最大加速度都能达到设定上限Vmax和Amax时所需的位移L1;求解当高速分拣机器人实际运行最大加速度都能达到设定上限Amax时所需的位移L2;求解当高速分拣机器人系统实际运行的最大速度能达到系统上限Vmax时所需的位移L3; 式中Vmax为设定的最大速度、α为设定的对称因子、Amax为设定的最大加速度、J为设定的加加速度;步骤3:根据比较步骤2求解的位移L1、L2、L3与目标位移Stg,计算加速运动时间、匀速运动时间、减速运动时间;步骤4:修正高速分拣机器人实际运行的最大速度和最大加速度;步骤5:对求解后的各段时间进行圆整;所述步骤5的具体过程为:根据前面步骤的计算,在设定的约束条件下计算求得各时间段的具体数值,嵌入式系统是离散系统,通过连续计算求解出的值并不一定是嵌入式系统采样周期Ts的整数倍,因此需要将T1~T7各段时间的长度圆整成采样周期Ts的整数倍;高速分拣机器人加速度、速度处于极限状态,所以圆整后加速度和速度不能超过系统的极限值,避免速度过快对拾取放置的零件造成损坏;步骤5.1:加速阶段时间圆整方法,设采样周期为Ts,令T1Ts=n1,T2Ts=n2,为满足整数倍n1,n2向上取整,则最大速度Vmax有:Vmax=AmaxT1+T2≤Amaxn1Ts+n2Ts12其中,Vmax和Amax皆为步骤4修正后的值,为了保证最大速度的精度和最大加速度不超过系统上限,圆整后插补过程中系统给定加速度Are_max和加加速度Jre为: 同时也必须保证圆整后位移精度此时加速段位移S1'为 步骤5.2:减速阶段时间圆整方法,减速圆整方法与加速段过程一致,得出圆整后插补过程中系统给定加速度Are_max、加加速度Jre、减速段位移S'2即可;步骤5.3:匀速阶段时间圆整方法,由于加速段圆整后保证最大速度的精度,在匀速段保证位移精度,当T4=0不需要圆整,反之则有T4Ts=n4,为了降低终点位移误差向上或向下取最接近的整数,此时匀速段位移S'vS'v=Vmax*n4Ts15圆整结束后,根据圆整后的各段运动时间计算出每个插补周期对应的加加速度、加速度、速度、位移值;步骤6:将求得的时间段代入加速度、速度、位移求解公式,求得每个时刻的运行加速度、速度、位置。
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