本申請(qǐng)涉及機(jī)械臂，特別是涉及一種軌跡規(guī)劃的方法、軌跡規(guī)劃裝置及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在眾多應(yīng)用場(chǎng)景中，為了保證機(jī)械臂的安全運(yùn)行，需要對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行避障規(guī)劃。在規(guī)劃時(shí)，首先規(guī)劃算法結(jié)合碰撞檢測(cè)算法，按順序規(guī)劃多個(gè)安全的關(guān)鍵點(diǎn)，當(dāng)機(jī)械臂處于這些安全的關(guān)鍵點(diǎn)時(shí)，機(jī)械臂不會(huì)與周邊的障礙物發(fā)生碰撞，接著再規(guī)劃出相鄰兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)之間的插值軌跡，保證機(jī)械臂按照該插值軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)也不會(huì)與周邊的障礙物發(fā)生碰撞，最后將多個(gè)順序規(guī)劃的關(guān)鍵點(diǎn)按照線性插值的方法連接起來，就可以形成一條完整的無碰撞的軌跡。

2、但是本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，目前用上述方法規(guī)劃出的軌跡平滑性有待提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N軌跡規(guī)劃的方法、軌跡規(guī)劃裝置及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠提高機(jī)械臂的軌跡平滑性。

2、本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面提供一種軌跡規(guī)劃的方法，所述方法包括：

3、在根據(jù)規(guī)劃算法生成多個(gè)依次排列的關(guān)鍵點(diǎn)后，規(guī)劃出機(jī)械臂從關(guān)鍵點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至關(guān)鍵點(diǎn)的第一插值軌跡以及從關(guān)鍵點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至關(guān)鍵點(diǎn)的第二插值軌跡，其中，、是關(guān)于所述機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)時(shí)刻t的函數(shù)表示式，所述第一插值軌跡的起始時(shí)刻、終止時(shí)刻分別為時(shí)刻、時(shí)刻，所述第二插值軌跡的起始時(shí)刻、終止時(shí)刻分別為時(shí)刻、時(shí)刻，k=1~n且k為整數(shù)，所述關(guān)鍵點(diǎn)的總數(shù)量等于（n+2）個(gè)；

4、獲取目標(biāo)時(shí)間間隔；

5、按照如下公式一生成過渡軌跡：

6、公式一：

7、按照如下公式二生成目標(biāo)軌跡：

8、公式二：

9、其中，所述過渡軌跡的起始時(shí)刻、終止時(shí)刻分別為（）時(shí)刻、時(shí)刻，是關(guān)于的權(quán)重函數(shù)，，所述權(quán)重函數(shù)在區(qū)間[0，1]內(nèi)單調(diào)遞增，且在取值為0時(shí)，所述權(quán)重函數(shù)等于0，在取值為1時(shí)，所述權(quán)重函數(shù)等于1，且在取值為0時(shí)，所述權(quán)重函數(shù)的一階導(dǎo)函數(shù)等于0、在取值為1時(shí)，所述權(quán)重函數(shù)的一階導(dǎo)函數(shù)亦等于0。

10、本申請(qǐng)實(shí)施例第二方面提供一種軌跡規(guī)劃裝置，所述軌跡規(guī)劃裝置包括處理器、存儲(chǔ)器以及通信電路，所述處理器分別耦接所述存儲(chǔ)器、所述通信電路，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有程序數(shù)據(jù)，所述處理器通過執(zhí)行所述存儲(chǔ)器內(nèi)的所述程序數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)上述方法中的步驟。

11、本申請(qǐng)實(shí)施例第三方面提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序能夠被處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)上述方法中的步驟。

12、有益效果是：本申請(qǐng)?jiān)O(shè)置權(quán)重函數(shù)在區(qū)間[0，1]內(nèi)單調(diào)遞增，且在取值為0時(shí)，權(quán)重函數(shù)等于0，在取值為1時(shí)，權(quán)重函數(shù)等于1，可以使得在過渡階段內(nèi)機(jī)械臂從插值軌跡平穩(wěn)過渡到插值軌跡，從而能夠保證機(jī)械臂的軌跡的平滑性。

技術(shù)特征：

1.一種軌跡規(guī)劃的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述權(quán)重函數(shù)高階可導(dǎo)，且在取值為0時(shí)，所述權(quán)重函數(shù)的二階導(dǎo)函數(shù)、所述權(quán)重函數(shù)的三階導(dǎo)函數(shù)均等于0，在取值為1時(shí)，所述權(quán)重函數(shù)的二階導(dǎo)函數(shù)、所述權(quán)重函數(shù)的三階導(dǎo)函數(shù)均等于0。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在取值為0時(shí)，所述權(quán)重函數(shù)的高階導(dǎo)函數(shù)等于0，在取值為1時(shí)，所述權(quán)重函數(shù)的高階導(dǎo)函數(shù)亦等于0。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述權(quán)重函數(shù)的表達(dá)式如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取目標(biāo)時(shí)間間隔的步驟，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，響應(yīng)于不會(huì)發(fā)生碰撞，在所述增大所述目標(biāo)時(shí)間間隔的當(dāng)前取值之前，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述增大所述目標(biāo)時(shí)間間隔的當(dāng)前取值的步驟，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述增大所述目標(biāo)時(shí)間間隔的當(dāng)前取值的步驟，包括：

9.一種軌跡規(guī)劃裝置，其特征在于，所述軌跡規(guī)劃裝置包括處理器、存儲(chǔ)器以及通信電路，所述處理器分別耦接所述存儲(chǔ)器、所述通信電路，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有程序數(shù)據(jù)，所述處理器通過執(zhí)行所述存儲(chǔ)器內(nèi)的所述程序數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述方法中的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序能夠被處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述方法中的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種軌跡規(guī)劃的方法、軌跡規(guī)劃裝置及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該軌跡規(guī)劃的方法包括：規(guī)劃出機(jī)械臂從關(guān)鍵點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至關(guān)鍵點(diǎn)的第一插值軌跡以及從關(guān)鍵點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至關(guān)鍵點(diǎn)的第二插值軌跡；獲取目標(biāo)時(shí)間間隔；生成過渡軌跡：生成目標(biāo)軌跡。本申請(qǐng)的方法可以提高機(jī)械臂在運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌跡平滑性。

技術(shù)研發(fā)人員：任琳琳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京配天技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6