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专利号: 2023109909841
申请人: 江苏集萃智能制造技术研究所有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于欧氏空间距离的康养机器人轨迹采样滤波方法,其特征在于,包括:获取指定采样点并对所述指定采样点进行欧氏距离过滤;

利用B样条轨迹插值法获取所述欧氏距离过滤后的采样点生成机械臂的运行轨迹;

将所述运行轨迹按照空间规划距离约束进行平滑过滤生成规划轨迹,完成对康养机器人轨迹采样的滤波;

所述欧氏距离过滤的过程包括,

获取指定采样点的位姿,并初始化一个孔的列表list存放过滤后合法的采样点位姿信息;

将获取指定采样点的第一个位姿添加到所述列表list中;

循环遍历所有所述指定采样点的位姿,若循环遍历到指定采样点的最后一个位姿,则直接将添加的列表list输出,否则需根据判断依据对所述指定采样点的位姿进行阈值判断;

所述判断依据的计算包括,

其中, 表示前后点的插值几何判断依据, 和 分别表示两个点位相对于机械臂的基坐标系的位置值, 表示两个点之间的旋转角度;

所述采样点生成机械臂的运行轨迹的获取包括,根据输出的列表list确定控制点;

利用B样条轨迹插值法确定插值曲线的次数和所述控制点的数量,再根据所述控制点的数量在所述插值曲线的起始点和终点插入若干的节点,并计算节点向量;

通过插值法构造 B 样条基函数,利用所述控制点和所述B 样条基函数求解系数矩阵,再根据所述B 样条基函数和系数矩阵对新的插值节点进行计算,生成插值曲线;

对所述插值曲线进行平滑处理,并添加速度限制,根据平滑处理后的插值曲线生成所述欧氏距离过滤后的采样点生成机械臂的运行轨迹;

所述节点向量的计算包括,

其中, 表示第i个插值节点的位置信息,表示节点, 表示插值曲线的次数, 表示控制节点的数量;

所述系数矩阵的求解包括,

所述系数矩阵的元素由所述控制点在各个基函数下的权重决定,所述权重是通过将每个控制点与其对应的插值节点之间的距离作为残差,再使用最小二乘法计算得来。

2.如权利要求1所述的基于欧氏空间距离的康养机器人轨迹采样滤波方法,其特征在于:所述速度限制的获取包括,通过求导数对所述插值曲线进行曲线平滑处理,所述插值曲线为 ,其一阶导数为,二阶导数为 ;

对所述曲线平滑处理后的插值曲线添加最小和最大的数据限制,公式表示为:其中, 表示标识最小速度限制, 表示标识最大速度限制, 表示加速度限制。

3.一种实施如权利要求1 2任一所述的基于欧氏空间距离的康养机器人轨迹采样滤波~方法的系统,其特征在于,包括:

采样点过滤单元,用于获取指定采样点并对所述指定采样点进行欧氏距离过滤;

运行轨迹生成单元,用于利用B样条轨迹插值法获取所述欧氏距离过滤后的采样点生成机械臂的运行轨迹;

运行轨迹过滤单元,用于将所述运行轨迹按照空间规划距离约束进行平滑过滤生成规划轨迹,完成对康养机器人轨迹采样的滤波。

4.一种设备,其特征在于,所述设备包括,处理器;

用于存储处理器可执行指令的存储器;

所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令,以执行权利要求1 2中任一所述的~方法。

5.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,其特征在于,所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1 2中任一所述的方法。

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