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技术领域

本申请涉及机器人技术领域,具体而言,涉及一种轨迹规划方法及装置。

背景技术

在机器人正常运行过程时,由于一些需求会需要机器人暂停当前运动。若采用各关节通过最大加速度将速度降为零的方式进行暂停,各个关节单独进行控制,无法保证笛卡尔空间轨迹(即暂停过程的实际位置轨迹)相对于暂停过程对应的正常运动时的原始位置轨迹(即当前运动对应的原始位置轨迹中与暂停过程这一时间范围对应的轨迹段)的一致性,导致机器人位置轨迹变化,容易造成末端工具碰撞(尤其是末端工具与工件接触时)、机器人碰撞(尤其是机器人在狭窄空间作业或机器人周围有物体时)等事故。

发明内容

本申请实施例提供了一种轨迹规划方法、装置、电子设备及可读存储介质,其能够在实现暂停的基础上保证暂停位置轨迹与暂停期间对应的原位置轨迹段的一致性,不会出现运动轨迹变化,可有效避免末端工具碰撞、机器人碰撞等事故的发生,大大提高机器人运行平稳性和安全性。

本申请的实施例可以这样实现:

第一方面,本申请实施例提供一种轨迹规划方法,所述方法包括:

在机器人运动过程中接收到暂停指令的情况下,确定第一目标位置、所述机器人末端的当前位置速度及当前位置,其中,所述第一目标位置为所述机器人执行的当前运动所对应的原始位置轨迹中的第一目标轨迹点的位置,在所述原始位置轨迹中,当前轨迹点的执行时刻早于所述第一目标轨迹点的执行时刻;

以所述第一目标轨迹点的第一目标位置速度为0为要求,根据所述当前运动、当前位置速度、当前位置及第一目标位置,规划得到暂停过程对应的暂停位置轨迹规划信息,其中,所述暂停位置轨迹规划信息对应的暂停位置轨迹的起点为所述当前位置、终点为所述第一目标位置,所述暂停位置轨迹规划信息中包括时刻与位置的对应关系。

第二方面,本申请实施例提供一种轨迹规划装置,所述装置包括:

信息获得模块,用于在机器人运动过程中接收到暂停指令的情况下,确定第一目标位置、所述机器人末端的当前位置速度及当前位置,其中,所述第一目标位置为所述机器人执行的当前运动所对应的原始位置轨迹中的第一目标轨迹点的位置,在所述原始位置轨迹中,当前轨迹点的执行时刻早于所述第一目标轨迹点的执行时刻;

规划模块,用于以所述第一目标轨迹点的第一目标位置速度为0为要求,根据所述当前运动、当前位置速度、当前位置及第一目标位置,规划得到暂停过程对应的暂停位置轨迹规划信息,其中,所述暂停位置轨迹规划信息对应的暂停位置轨迹的起点为所述当前位置、终点为所述第一目标位置,所述暂停位置轨迹规划信息中包括时刻与位置的对应关系。

第三方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括处理器和存储器,所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令,所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现前述实施方式所述的轨迹规划方法。

第四方面,本申请实施例提供一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如前述实施方式所述的轨迹规划方法。

本申请实施例提供的轨迹规划方法、装置、电子设备及可读存储介质,在机器人运动过程中接收到暂停指令的情况下,确定第一目标位置、机器人末端的当前位置速度及当前位置,该第一目标位置为机器人执行的当前运动所对应的原始位置轨迹中的第一目标轨迹点的位置,在原始位置轨迹中,当前轨迹点的执行时刻早于第一目标轨迹点的执行时刻;以第一目标轨迹点的第一目标位置速度为0为要求,根据当前运动、当前位置速度、当前位置及第一目标位置,规划得到暂停过程对应的暂停位置轨迹规划信息。暂停位置轨迹规划信息对应的暂停位置轨迹的起点为当前位置、终点为第一目标位置,暂停位置轨迹规划信息中包括时刻与位置的对应关系。如此,在实现暂停的基础上保证暂停位置轨迹与暂停期间对应的原位置轨迹段的一致性,不会出现运动轨迹变化,可有效避免末端工具碰撞、机器人碰撞等事故的发生,大大提高机器人运行平稳性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为原始位置轨迹段与暂停位置轨迹段的示意图;

图2为本申请实施例提供的电子设备的方框示意图;

图3为本申请实施例提供的轨迹规划方法的流程示意图之一;

图4为图3中步骤S120包括的子步骤的流程示意图之一;

图5为图4中子步骤S122包括的子步骤的流程示意图;

图6为本申请实施例提供的位置规划曲线示意图;

图7为本申请实施例提供的速度规划曲线示意图;

图8为图3中步骤S120包括的子步骤的流程示意图之二;

图9为图8中子步骤S126包括的子步骤的流程示意图;

图10为本申请实施例提供的轨迹规划方法的流程示意图之二;

图11为本申请实施例提供的轨迹规划方法的流程示意图之三;

图12为本申请实施例提供的轨迹规划方法的流程示意图之四;

图13为本申请实施例提供的轨迹规划装置的方框示意图之一;

图14为本申请实施例提供的轨迹规划装置的方框示意图之二。

图标:100-电子设备;110-存储器;120-处理器;130-通信单元;200-轨迹规划装置;210-信息获得模块;220-规划模块;230-控制模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

需要说明的是,术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

机器人正常运行过程中,当需要机器人临时停住时,通常触发机器人暂停操作。目前是使各关节通过最大加速度将速度降为零从而实现暂停。然而,这种方式由于各个关节单独进行控制,无法保证笛卡尔空间轨迹(即暂停过程的实际位置轨迹)相对于原位置轨迹段(即当前运动对应的原始位置轨迹中与暂停过程这一时间范围对应的轨迹段)的一致性,会导致机器人运动轨迹的变化,容易造成末端工具碰撞(尤其是末端工具与工件接触时)、机器人碰撞(尤其是机器人在狭窄空间作业或机器人周围有物体时)等事故。

如图1所示,位置轨迹段1与位置轨迹段2是原始位置轨迹。假设在M点机器人接收到了暂停操作,则需要规划轨迹段3作为实现暂停的暂停位置轨迹段。由于无法保证暂停位置轨迹段3对应的路径与位置轨迹段2对应的路径的一致性,也即,若暂停位置轨迹段3对应的路径与位置轨迹段2对应的路径不同,则可能出现碰撞等事故。其中,图2所示的轨迹段1、2、3仅用于表示不同的轨迹段,不用于表示具体的路径形状,例如,轨迹端3仅用于表示暂停位置轨迹段,不用于限制轨迹段对应的路径为直线。

针对上述情况,本申请实施例提供了一种轨迹规划方法、装置、可读存储介质及电子设备,在实现暂停的基础上保证暂停位置轨迹与暂停期间对应的原位置轨迹段的一致性,不会出现运动轨迹变化,可有效避免末端工具碰撞、机器人碰撞等事故的发生,大大提高机器人运行平稳性和安全性。

下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图2,图2为本申请实施例提供的电子设备100的方框示意图。所述电子设备100可以是,但不限于,电脑、机器人的控制单元等。所述电子设备100可以包括存储器110、处理器120及通信单元130。所述存储器110、处理器120以及通信单元130各元件相互之间直接或间接地电性连接,以实现数据的传输或交互。例如,这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

其中,存储器110用于存储程序或者数据。所述存储器110可以是,但不限于,随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),只读存储器(Read Only Memory,ROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,PROM),可擦除只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory,EPROM),电可擦除只读存储器(Electric ErasableProgrammable Read-Only Memory,EEPROM)等。

处理器120用于读/写存储器110中存储的数据或程序,并执行相应地功能。比如,存储器110中存储有轨迹规划装置200,所述轨迹规划装置200包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器110中的软件功能模块。所述处理器120通过运行存储在存储器110内的软件程序以及模块,如本申请实施例中的轨迹规划装置200,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现本申请实施例中的轨迹规划方法。

通信单元130用于通过网络建立所述电子设备100与其它通信终端之间的通信连接,并用于通过所述网络收发数据。

应当理解的是,图2所示的结构仅为电子设备100的结构示意图,所述电子设备100还可包括比图2中所示更多或者更少的组件,或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参照图3,图3为本申请实施例提供的轨迹规划方法的流程示意图之一。所述方法可应用于上述电子设备100。下面对轨迹规划方法的具体流程进行详细阐述。在本实施例中,该方法可以包括步骤S110~步骤S120。

步骤S110,在机器人运动过程中接收到暂停指令的情况下,确定第一目标位置、所述机器人末端的当前位置速度及当前位置。

在本实施例中,在机器人执行当前运动的过程中,机器人接收到暂停指令。可选地,该暂停指令可以是用户手动在界面(比如,APP界面等)进行操作从而触发的,或者是用户通过示教器或上位机等触发的;还可以是其他设备自动生成并发送给电子设备的,在此不对暂停指令的具体生成方式进行限定。在获得所述暂停指令时,可暂停规划正在运动的运动指令,并获得第一目标位置、机器人末端的当前位置速度V

其中,所述第一目标位置为所述机器人执行的当前运动所对应的原始位置轨迹中的第一目标轨迹点的位置。在所述原始位置轨迹中,当前轨迹点的执行时刻早于所述第一目标轨迹点的执行时刻,即,先到达当前轨迹点、后到达第一目标轨迹点。

所述第一目标位置可以是基于暂停指令确定的。比如,所述暂停指令中直接包括所述第一目标位置。或者,包括用户指定的时刻N1,可以将当前时刻N与时刻N1之和作为第一目标时刻,然后将原始位置轨迹中所述第一目标时刻所对应的位置作为所述第一目标位置。时刻N1可以是用户通过界面、示教器或者上位机等配置的,携带于暂停指令中。其中,所述原始位置轨迹对应的原始位置轨迹规划信息可以包括时刻与位置的对应关系,可以在确定出第一目标时刻后,基于该对应关系确定出第一目标时刻在原始位置轨迹中对应的位置。

所述第一目标位置还可以是自动确定的。比如,预先设置有不同位置速度反范围与暂停所需时长的对应关系。可以理解的是,位置速度越大、所需暂停时长越长。可以根据当前位置速度、不同位置速度范围与暂停所需时长的对应关系,确定出当前位置速度对应的所需时长,进而基于当前时刻及确定出的所需时长计算出第一目标时刻,将第一目标时刻在原始位置轨迹中所对应的位置作为所述第一目标位置。或者,直接预先设置好一个暂停所需时长,在接收到暂停指令的情况下,直接根据该暂停所需时长及当前时刻计算出第一目标时刻,然后将该第一目标时刻在原始位置轨迹中对应的位置作为第一目标位置。其中,基于第一目标时刻确定第一目标位置的具体方式可以与前述方式相同,在此不再赘述。

值得说明的是,上述第一目标位置的具体确定方式仅为举例说明,具体可以结合实际需求确定。其中,所述机器人支持从所述当前位置到达所述第一目标位置、且在所述第一目标位置时位置速度为0;即,机器人的加速度性能支持机器人从所述当前位置到达所述第一目标位置、且在所述第一目标位置时位置速度为0。也就是说,比如,在设置N1的值时,该N1可以是基于机器人末端的最大速度及最大加速度设置的,该N1的值不会使得第一目标位置的位置速度不为0。

步骤S120,以所述第一目标轨迹点的第一目标位置速度为0为要求,根据所述当前运动、当前位置速度、当前位置及第一目标位置,规划得到暂停过程对应的暂停位置轨迹规划信息。

接着,可将第一目标轨迹点的第一目标位置速度V

可以理解的是,暂停位置轨迹规划信息中的时刻与位置的对应关系,与原始位置轨迹规划信息中暂停时段(即实现暂停所使用的时间段)内的时刻与位置的对应关系,可能不同,但对应的位置轨迹相同。

如此,通过在暂停段进行轨迹一致性规划,可在实现暂停的基础上保证暂停位置轨迹与暂停期间对应的原位置轨迹段的一致性,不会出现运动轨迹变化,可有效避免末端工具碰撞、机器人碰撞等事故的发生,大大提高机器人运行平稳性和安全性。

可选地,在进行暂停规划时,可以结合当前运动、当前位置及第一目标位置计算出暂停路径长度信息,然后结合当前位置速度V

可选地,所述当前运动为直线运动,在此情况下,可通过图4所示方式获得暂停位置轨迹规划信息。请参照图4,图4为图3中步骤S120包括的子步骤的流程示意图之一。在本实施例,步骤S120可以包括子步骤S121~子步骤S122。

子步骤S121,根据所述当前运动、当前位置及第一目标位置,计算得到暂停距离。

在当前运动为直线运动时,可通过以下公式计算得到暂停距离:

其中,(x

子步骤S122,以所述第一目标位置速度为0为要求,根据所述当前运动、暂停距离及当前位置速度,得到所述暂停位置轨迹规划信息。

在获得暂停距离的情况下,可根据该暂停距离、当前运及当前位置速度,通过采用匀减速运动或先加速再减速等运动,实现在第一目标位置速度为0,从而得到所述暂停位置轨迹规划信息。

可选地,由于匀减速运动计算方便,作为一种可能的实现方式,如图5所示,在暂停过程中采用匀减速运动。请参照图5,图5为图4中子步骤S122包括的子步骤的流程示意图。在本实施例中,子步S122可以包括子步骤S1221~子步骤S1223。

子步骤S1221,根据所述暂停距离及当前位置速度,计算得到在匀减速运动下的目标减速度。

子步骤S1222,根据所述目标减速度及所述当前位置速度,计算得到第一暂停时间。

子步骤S1223,在所述第一暂停时间范围内,根据所述目标减速度及当前位置,得到所述暂停位置轨迹规划信息。

可根据暂停距离,通过以下方式计算得到目标减速度、第一暂停时间、当前运动距离:

其中,a

在当前运动为直线运动时,暂停位置轨迹规划信息对应的暂停位置轨迹为

上述子步骤S1221~子步骤S1223对应的轨迹段情况可如图6所示,在p

可选地,所述当前运动为整圆运动或者圆弧运动,在此情况下,可通过图8所示方式获得暂停位置轨迹规划信息。请参照图8,图8为图3中步骤S120包括的子步骤的流程示意图之二。在本实施例中,步骤S120可以包括子步骤S124~子步骤S126。

子步骤S124,根据所述当前运动对应的圆心位置及所述当前位置得到第一向量,并根据所述圆心位置及第一目标位置得到第二向量。

子步骤S125,根据所述第一向量及第二向量,计算得到暂停圆心角度。

在本实施例中,在当前运动为整圆运动或圆弧运动时,可通过以下方式计算得到暂停圆心角度:

其中,(x

子步骤S125,以所述第一目标位置速度为0为要求,根据所述当前运动、暂停圆心角度及当前位置速度,得到所述暂停位置轨迹规划信息。

在获得暂停圆心角度的情况下,可根据该暂停圆心角度、当前运动及当前位置速度,采用圆心角度为匀减速运动或其他运动的方式,实现在第一目标位置速度为0,从而得到所述暂停位置轨迹规划信息。

可选地,由于匀减速运动计算方式,作为一种可能的实现方式,可通过图9所述方式获得当前运动为整圆运动或圆弧运动时的暂停位置轨迹规划信息。请参照图9,图9为图8中子步骤S126包括的子步骤的流程示意图。在本实施例中,子步骤S126可以包括子步骤S1261~子步骤S1263。

子步骤S1261,根据所述当前运动对应的半径、所述暂停圆心角度及当前位置速度,计算得到在匀减速运动下的目标角减速度。

子步骤S1262,根据所述目标角减速度、半径及当前位置速度,计算得到第二暂停时间。

子步骤S1263,在所述第二暂停时间范围内,根据所述当前运动对应的半径、当前位置速度及目标角减速度,得到所述暂停位置轨迹规划信息。

可根据暂停圆心角度,通过以下方式计算得到目标角减速度、第二暂停时间、当前运动圆心角度:

其中,R表示半径,a

可选地,为便于快速得到暂停位置轨迹规划信息,可通过三维向量绕任意轴的旋转的方式,在所述第二暂停时间范围内,根据所述当前运动对应的平面法向量、第一向量、所述当前运动对应的半径、当前位置速度及目标角减速度进行规划,得到所述暂停位置轨迹规划信息。暂停位置轨迹规划信息如下:

其中,

上述子步骤S1261~子步骤S1263对应的轨迹段情况可如图6所示、位置速度情况如图7所示,在此不再赘述。

在接收到暂停指令的情况下时,还可以规划得到与暂停位置轨迹规划信息对应的暂停姿态轨迹规划信息,以用于完成姿态暂停,从而保证安全。请参照图10,图10为本申请实施例提供的轨迹规划方法的流程示意图之二。在本实施例中,所述方法还可以包括步骤S130~步骤S140。

步骤S130,在接收到所述暂停指令的情况下,确定第一目标姿态、所述机器人末端的当前姿态速度及当前姿态。

在本实施例中,在接收到暂停指令时,可以同时记录所述机器人末端的当前姿态速度V

步骤S140,以所述第一目标轨迹点的第一目标姿态速度为0为要求,根据所述当前姿态速度、当前姿态及第一目标姿态,规划得到暂停过程对应的暂停姿态轨迹规划信息。

在本实施例中,可将所述第一目标轨迹点的第一目标姿态速度V

可选地,可根据位置暂停规划中的暂停时间T

可选地,在获得暂停轨迹规划信息的情况下,可获得笛卡尔空间位姿指令

请参照图11,图11为本申请实施例提供的轨迹规划方法的流程示意图之三。在本实施例中,在执行暂停之后,所述方法还可以包括步骤S210~步骤S230。

步骤S210,在接收到恢复指令的情况下,确定第二目标位置。

在本实施例中,当需要机器人继续运动时,可使所述电子设备接收到恢复指令。所述恢复指令可用于确定出时刻N2,可以根据停止指令的接收时刻N、时刻N1及时刻N2,计算得到第二目标时刻(即接收到暂停指令的时刻N+时刻N1+时刻N2),然后结合根据原始位置轨迹规划信息中时刻与位置的对应关系,确定出所述第二目标时刻对应的位置,并将该位置作为第二目标位置。所述第二目标位置为所述原始位置轨迹中的第二目标轨迹点的位置,在所述原始位置轨迹中,所述第一目标轨迹点的执行时刻早于所述第二目标轨迹点的执行时刻。

其中,可选地,时刻N2可以是用户触发恢复指令时输入的,比如,用户通过界面、示教器或者上位机配置;也可以是预先设置的一个固定值,即只要接收到恢复指令,则使用时刻N2确定出第二目标位置。可以理解的是,在设置上述N2的值的大小时,需要保证机器人的末端最大加速度支持机器人在第二目标时刻时能够达到相应的位置速度要求。

步骤S220,根据所述原始位置轨迹对应的原始位置轨迹规划信息,得到所述第二目标轨迹点的第二目标位置速度。

在本实施例中,所述原始位置轨迹规划信息中包括位置与时刻的对应关系,可以基于该原始位置轨迹规划信息分析得到所述第二目标轨迹点的第二目标位置速度,即分析得到原始规划中在第二目标位置处的位置速度。

可选地,作为一种可能的实现方式,可以根据原始位置轨迹规划信息确定出所述第二目标位置附近的一个位置或多个位置及各位置对应的时刻,进而计算出所述第二目标位置速度。

可选地,可以基于原始位置轨迹规划信息确定出第三目标时刻(接收暂停指令的当前时刻N0+时刻N1+时刻N2-1,即第二目标时刻的前一个时刻)对应的第三目标位置,然后根据所述第二目标位置与第三目标位置的之间的距离及1个时刻表示的具体时长,计算出所述第二目标位置速度。不同厂家定义的1个时刻的长度可以不同,比如,可以为1ms或者8ms等。

步骤S230,根据所述第二目标位置速度、当前运动、第一目标位置及第二目标位置,规划得到恢复过程对应的恢复位置轨迹规划信息。

接着,可以所述第二目标轨迹点的位置速度为第二目标位置速度V

可以理解的是,恢复位置轨迹规划信息中的时刻与位置的对应关系,与原始位置轨迹规划信息中恢复时段(即实现恢复所使用的时间段)内的时刻与位置的对应关系,可能不同,但对应的位置轨迹相同。该方式使得恢复后可以直接接上原轨迹,不需要重新规划。

如此,通过上述的暂停恢复轨迹一致性控制方法,在暂停段和恢复段分别进行一致性规划,保证暂停、恢复各自对应的原始位置轨迹段与新规划的位置轨迹段的轨迹的一致性,不会出现运动轨迹变化,可有效避免末端工具碰撞、机器人碰撞等事故的发生,大大提高机器人运行平稳性和安全性。上述方式在机器人依次接收到暂停指令和恢复指令后,能使机器人接着之前未运行完的轨迹继续运动,不会从头开始运行。

在本实施例中,所述恢复位置轨迹规划信息的获得过程与上述暂停位置轨迹规划信息的获得过程类似,具体说明可参照前文描述,在此仅介绍两种具体方式用于举例说明。

在所述当前运动为直线运动时,可根据当前运动、第一目标位置及第二目标位置,通过以下公式计算得到恢复距离:

其中,(x

在当前运动为直线运动、且采用匀加速运动实现恢复的情况下,可通过以下方式计算出目标加速度、第一恢复时间、当前运动距离:

其中,V

在当前运动为直线运动时,恢复位置轨迹规划信息对应的恢复位置轨迹为

在当前运动为整圆运动或者圆弧运动时,可通过以下方式计算得到恢复圆心角度:

其中,(x

在采用圆心角度为匀减速运动的方式下,可通过以下公式计算得到目标角加速速度、第二恢复时间、当前运动圆心角度:

其中,R表示半径,a

可选地,为便于快速得到恢复位置轨迹规划信息,可通过三维向量绕任意轴的旋转的方式,在所述第二恢复时间范围内,根据所述当前运动对应的平面法向量、第二向量、所述当前运动对应的半径、第二目标位置速度及目标角加速度,得到所述恢复位置轨迹规划信息。恢复位置轨迹规划信息如下:

其中,

上述恢复过程轨迹段情况可如图6所示、位置速度情况如图7所示,在此不再赘述。即,在为直线运动时,在p

同理,在接收到恢复指令的情况下时,还可以规划得到与恢复位置轨迹规划信息对应的恢复姿态轨迹规划信息,以用于完成姿态更新,便于直接接上原轨迹。请参照图12,图12为本申请实施例提供的轨迹规划方法的流程示意图之四。在本实施例中,所述方法还可以包括步骤S240~步骤S260。

步骤S240,在接收到所述恢复指令的情况下,确定第二目标姿态。

其中,所述第二目标姿态为与所述原始位置轨迹对应的原始姿态轨迹中与所述第二目标轨迹点对应的姿态;即原始规划中的所述机器人的末端在第二目标轨迹点的姿态为所述第二目标姿态。可通过确定所述第一目标姿态的方式,确定出所述第二目标姿态,即将第三目标时刻(接收到暂停指令的时刻N+时刻N1+时刻N2)在原始姿态轨迹规划信息中对应的姿态作为所述第二目标姿态。

步骤S250,根据所述原始位置轨迹规划信息,获得所述第二目标轨迹点对应的第二目标姿态速度。

可选地,可以根据计算第二目标位置速度的方式计算得到所述第二目标姿态速度。在该方式中,可以先计算得到第三目标时刻(接收到暂停指令的时刻N+时刻N1+时刻N2-1),然后根据原始轨迹规划信息确定出第三目标时刻对应的姿态,进而根据第二目标姿态速度与第三目标时刻对应的姿态、1个时刻对应的具体时长,计算得到所述第二目标姿态速度。

步骤S260,根据所述第二目标姿态、第二目标姿态速度及第一目标姿态,规划得到恢复过程对应的恢复姿态轨迹规划信息。

在本实施例中,可将所述第二目标轨迹点的姿态速度为第二目标姿态速度V

可选地,可根据位置恢复规划中的恢复时间T

可选地,在获得恢复轨迹规划信息的情况下,可获得笛卡尔空间位姿指令

为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤,下面给出一种轨迹规划装置200的实现方式,可选地,该轨迹规划装置200可以采用上述图2所示的电子设备100的器件结构。进一步地,请参照图13,图13为本申请实施例提供的轨迹规划装置200的方框示意图之一。需要说明的是,本实施例所提供的轨迹规划装置200,其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同,为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考上述的实施例中相应内容。在本实施例中,所述轨迹规划装置200可以包括:信息获得模块210及规划模块220。

在本实施例中,所述信息获得模块210,用于在机器人运动过程中接收到暂停指令的情况下,确定第一目标位置、所述机器人末端的当前位置速度及当前位置。其中,所述第一目标位置为所述机器人执行的当前运动所对应的原始位置轨迹中的第一目标轨迹点的位置,在所述原始位置轨迹中,当前轨迹点的执行时刻早于所述第一目标轨迹点的执行时刻。

所述规划模块220,用于以所述第一目标轨迹点的第一目标位置速度为0为要求,根据所述当前运动、当前位置速度、当前位置及第一目标位置,规划得到暂停过程对应的暂停位置轨迹规划信息。其中,所述暂停位置轨迹规划信息对应的暂停位置轨迹的起点为所述当前位置、终点为所述第一目标位置,所述暂停位置轨迹规划信息中包括时刻与位置的对应关系。

可选地,在本实施例中,在接收到所述暂停指令的情况下,所述信息获得模块210还用于确定第一目标姿态、所述机器人末端的当前姿态速度及当前姿态,其中,所述第一目标姿态为与所述原始位置轨迹对应的原始姿态轨迹中与所述第一目标轨迹点对应的姿态;所述规划模块220还用于以所述第一目标轨迹点的第一目标姿态速度为0为要求,根据所述当前姿态速度、当前姿态及第一目标姿态,规划得到暂停过程对应的暂停姿态轨迹规划信息,其中,所述暂停姿态轨迹规划信息对应的暂停姿态轨迹的起点姿态为所述当前姿态、终点姿态为所述第一目标姿态,所述暂停姿态轨迹规划信息中包括时刻与姿态的对应关系。

可选地,在本实施例中,所述信息获得模块210,还用于在接收到恢复指令的情况下,确定第二目标位置,其中,所述第二目标位置为所述原始位置轨迹中的第二目标轨迹点的位置,在所述原始位置轨迹中,所述第一目标轨迹点的执行时刻早于所述第二目标轨迹点的执行时刻;根据所述原始位置轨迹对应的原始位置轨迹规划信息,得到所述第二目标轨迹点的第二目标位置速度。所述规划模块220,还用于根据所述第二目标位置速度、当前运动、第一目标位置及第二目标位置,规划得到恢复过程对应的恢复位置轨迹规划信息。其中,所述恢复位置轨迹规划信息对应的恢复位置轨迹的起点为所述第一目标位置、终点为所述第二目标位置,所述恢复位置轨迹规划信息中包括时刻与位置的对应关系。

在本实施例中,所述信息获得模块210,还用于:在接收到所述恢复指令的情况下,确定第二目标姿态,其中,所述第二目标姿态为与所述原始位置轨迹对应的原始姿态轨迹中与所述第二目标轨迹点对应的姿态;根据所述原始位置轨迹规划信息,获得所述第二目标轨迹点对应的第二目标姿态速度。所述规划模块220,还用于:根据所述第二目标姿态、第二目标姿态速度及第一目标姿态,规划得到恢复过程对应的恢复姿态轨迹规划信息,其中,所述恢复姿态轨迹规划信息对应的恢复姿态轨迹的起点位姿为所述第一目标位姿、终点位姿为所述第二目标位姿,所述恢复姿态轨迹规划信息中包括时刻与姿态的对应关系。

请参照图14,图14为本申请实施例提供的轨迹规划装置200的方框示意图之二。在本实施例中,所述轨迹规划装置200还可以包括控制模块230。

所述控制模块230,用于根据所述暂停位置轨迹规划信息或者所述暂停位置轨迹规划信息及所述暂停姿态轨迹规划信息进行暂停控制,以实现暂停。

所述控制模块230,还用于根据所述恢复位置轨迹规划信息或者所述恢复位置轨迹规划信息及恢复姿态轨迹规划信息进行恢复控制,以实现恢复。

可选地,上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于图2所示的存储器110中或固化于电子设备100的操作系统(Operating System,OS)中,并可由图2中的处理器120执行。同时,执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器110中。

本申请实施例还提供一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述的轨迹规划方法。

综上所述,本申请实施例提供一种轨迹规划方法、装置、电子设备及可读存储介质,在机器人运动过程中接收到暂停指令的情况下,确定第一目标位置、机器人末端的当前位置速度及当前位置,该第一目标位置为机器人执行的当前运动所对应的原始位置轨迹中的第一目标轨迹点的位置,在原始位置轨迹中,当前轨迹点的执行时刻早于第一目标轨迹点的执行时刻;以第一目标轨迹点的第一目标位置速度为0为要求,根据当前运动、当前位置速度、当前位置及第一目标位置,规划得到暂停过程对应的暂停位置轨迹规划信息。暂停位置轨迹规划信息对应的暂停位置轨迹的起点为当前位置、终点为第一目标位置,暂停位置轨迹规划信息中包括时刻与位置的对应关系。如此,在实现暂停的基础上保证暂停位置轨迹与暂停期间对应的原位置轨迹段的一致性,不会出现运动轨迹变化,可有效避免末端工具碰撞、机器人碰撞等事故的发生,大大提高机器人运行平稳性和安全性。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)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。

以上所述仅为本申请的可选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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