技术特征：
1.一种机器人轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：将路径(p(s))用路径参数形式表示，离散化所述路径，计算各离散点处的限速，并根据关节速度约束拟合参数-速度约束曲线；设置速度前瞻规划对所述路径进行高阶连续分段，并在路径参数下发伺服之前通过所述速度前瞻规划修正当前插补周期的路径参数；所述速度前瞻规划包括：步骤s1：获取当前速度(v
current
)、加速度(a
current
)、最大加速度以及前瞻最大速度(v
max
)，以设定速度曲线计算无匀速段时机器人降速到零的前瞻距离，根据所述前瞻距离进行速度规划；步骤s2：比对所述速度规划与所述参数-速度约束曲线，判断所述速度规划是否存在超限位置，不存在超限位置时下发所述路径参数给伺服从而控制所述机器人运动。2.根据权利要求1所述的机器人轨迹规划方法，其特征在于，存在超限位置时，循环所述速度前瞻规划步骤，包括；调整所述前瞻最大速度(v
max
)，返回所述前瞻规划的步骤s1和步骤s2，重新计算和比对判断速度规划；不存在超限位置时，下发修正的路径参数给伺服从而控制所述机器人运动。3.根据权利要求1或2所述的机器人轨迹规划方法，其特征在于，下发所述插补参数给伺服的同时还包括插补距离判断步骤，包括：更新所述前瞻距离为所述速度规划升速到匀加速段的距离；判断所述路径当前的规划距离是否大于所述前瞻距离；所述规划距离大于所述前瞻距离时，重新以当前插补的当前速度(v
current
)、加速度(a
current
)、最大加速度以及前瞻最大速度(v
max
)进行一次新的分段速度规划；所述规划距离小于所述前瞻距离时，进行实时插补，生成插补点直至所述路径全部结束。4.根据权利要求1所述的机器人轨迹规划方法，其特征在于，还包括路径初始化步骤，所述路径初始化步骤包括：获取路径(p(s))；获取给定的加加速时间(t2)，根据所述加加速时间以及所述设定速度曲线求取力矩约束下的所述最大加速度；将路径(p(s))用路径参数形式表示，离散化所述路径，计算各离散点处的速度约束，根据关节速度约束拟合所述参数-速度约束曲线；初始化所述前瞻规划的参数，首次规划时，所述前瞻距离为零，所述当前速度(v
current
)以及加速度(a
current
)取零，首次前瞻最大速度(v
max
)取自第一个离散点限速的二分之一。5.根据权利要求1或4所述的机器人轨迹规划方法，其特征在于，所述设定速度曲线为s型速度曲线或者sin型速度曲线；所述参数-速度约束曲线计算公式如下：其中v为最大笛卡尔速度约束，θ
max
为各关节最大速度，j(θ)为该离散点处的雅可比矩
阵，vector为该离散点处的路径一阶导数。6.一种机器人轨迹规划系统，其特征在于，包括轨迹插补模块，所述轨迹插补模块包括前瞻规划模块以及插补模块，所述前瞻规划模块包括速度规划模块以及比对判断模块，所述前瞻规划模块用于对路径进行高阶连续分段，并在插补周期的路径参数下发伺服之前对其进行修正；所述速度规划模块用于获取当前速度(v
current
)、加速度(a
current
)、最大加速度以及前瞻最大速度(v
max
)，以设定速度曲线计算无匀速段时机器人降速到零的前瞻距离，根据所述前瞻距离进行速度规划；所述比对判断模块用于比对所述速度规划与所述参数-速度约束曲线，判断所述速度规划是否存在超限位置；所述插补模块用于不存在超限位置时下发所述路径参数给伺服从而控制所述机器人运动。7.根据权利要求6所述的机器人轨迹规划系统，其特征在于，还包括路径初始化模块，所述路径初始化模块包括路径模块、最大加速度模块、曲线拟合模块以及赋值模块；所述路径模块，用于获取路径(p(s))；所述最大加速度模块，用于获取给定的加加速时间(t2)，根据所述加加速时间以及所述设定速度曲线求取力矩约束下的最大加速度；所述曲线拟合模块用于离散化所述路径，计算各离散点处的速度约束，根据关节速度约束拟合所述参数-速度约束曲线；所述赋值模块，用于初始化所述前瞻规划的参数，首次规划时，所述前瞻距离为零，所述当前速度(v
current
)以及加速度(a
current
)取零，首次前瞻最大速度(v
max
)取自第一个离散点限速的二分之一。8.根据权利要求6所述的机器人轨迹规划系统，其特征在于，还包括循环判断模块以及插补距离判断模块，所述插补距离判断模块包括更新模块、第二判断模块以及分段模块，所述循环判断模块用于存在超限位置时，调整所述前瞻最大速度(v
max
)，返回循环所述速度前瞻规划步骤，重新计算和比对判断速度规划；所述更新模块用于更新所述前瞻距离为所述速度规划升速到匀加速段的距离；所述第二判断模块用于判断所述路径当前的规划距离是否大于所述前瞻距离；所述分段模块用于在所述规划距离大于所述前瞻距离时，重新以当前插补的当前速度(v
current
)、加速度(a
current
)、最大加速度以及前瞻最大速度(v
max
)进行一次新的分段速度规划；所述插补模块还用于在所述规划距离小于所述前瞻距离时，进行实时插补，生成插补点直至所述路径全部结束。9.一种工业机器人，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-5任一项所述的方法。10.一种机器人计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行权利要求1-5任一项所述的方法。
技术总结
本发明公开了一种机器人轨迹规划方法和系统，该方法包括以下步骤：设置速度前瞻规划对路径进行高阶连续分段，在路径参数下发伺服之前通过该速度前瞻规划修正当前插补周期的路径参数；该速度前瞻规划包括：获取当前速度、加速度、最大加速度以及前瞻最大速度，以设定速度曲线计算无匀速段时机器人降速到零的前瞻距离，根据该前瞻距离进行速度规划；比对该速度规划与参数-速度约束曲线，判断该速度规划是否存在超限位置，不存在超限位置时下发该路径参数给伺服。本发明的机器人轨迹规划方法以及系统充分利用限速曲线，高速度完成整个路径规划，并且路径分段实时前瞻的速度曲线是高阶连续的，所以最终的路径曲线也满足高阶连续有效控制抖动。有效控制抖动。有效控制抖动。
技术研发人员：邓洪洁 林俐 孙锐 高欢 刘天华 李生 徐龙
受保护的技术使用者：上海新时达电气股份有限公司
技术研发日：2022.03.03
技术公布日：2022/7/1