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一种工业机器人运动轨迹规划及评价方法和装置

申请号: CN202410154724.5
申请人: 之江实验室
更新日期: 2026-03-20

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种工业机器人运动轨迹规划及评价方法和装置
专利类型 发明申请
申请号 CN202410154724.5
申请日 2024/2/4
公告号 CN117681213A
公开日 2024/3/12
IPC主分类号 B25J9/16
权利人 之江实验室
发明人 纪政; 陈韬; 邱鹏; 潘爱民
地址 浙江省杭州市余杭区中泰街道科创大道之江实验室

摘要文本

本发明公开了一种工业机器人运动轨迹规划及评价方法和装置,属于工业机器人控制技术领域,包括:以工业机器人DH模型参数和轨迹起止点关节角度作为输入数据,通过随机控制点二叉树模型生成轨迹控制点集合,利用轨迹控制点集合进行B样条插值计算获取一条光滑轨迹空间曲线,然后计算轨迹曲线的能量、曲率和挠率等表征数据,以便评估轨迹的运动效率、弯曲程度和空间扭曲幅度,从而实现工业机器人运动轨迹规划及评价。本发明将工业机器人参数模型、随机控制点二叉树模型、B样条曲线插值模型和轨迹评价模型有序融合形成完备的运动轨迹规划及评价系统,能够为用户提供简单便捷、低成本且高精度的运动轨迹规划和优选路径输出服务。

专利主权项内容

1.一种工业机器人运动轨迹规划及评价方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:在关节角度空间下,根据工业机器人前一连杆对后一连杆的相对位姿变换矩阵,得到底座到末端杆的相对变换矩阵,根据相对变换矩阵得到笛卡尔空间的工业机器人参数模型;步骤2:设定运动轨迹规划参数得到运动轨迹集合,根据工业机器人起止关节角度以及运动轨迹集合,采用随机控制点二叉树模型,生成关节角度空间下包含若干控制点的运动轨迹控制点集合;步骤3:采用B样条插值模型对运动轨迹控制点集合进行插值运算,得到关节角度空间下的光滑曲线,根据工业机器人参数模型对光滑曲线进行坐标变换,得到笛卡尔空间下的三维轨迹曲线;步骤4:重复步骤1-步骤3,将批量生成的三维轨迹曲线输入轨迹评价模型进行包含能量、曲率和挠率的质量评分,得到用于指导工业机器人运动的最优运动轨迹。