(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211035176.1 (22)申请日 2022.08.26 (71)申请人 北京东土科技股份有限公司 地址 100144 北京市石景山区实兴大街3 0 号院2号楼8层901 (72)发明人 卢小东　 (74)专利代理 机构 北京华夏正 合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11017 专利代理师 韩登营 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种多轴设备的关节空间轨迹的规划方法 及装置 (57)摘要 本发明提供了一种多轴设备的关节空间轨 迹的规划方法及装置， 所述方法包括： 获取多轴 设备的各个关节节点在关节空间的坐标； 在所述 每个轴的运动学约束条件下， 根据所述坐标对所 述每个轴分别进行第一次轨迹规划， 获得所述每 个轴到达 各关节节点的规划时间， 并据此确定每 个关节节 点的同步时间； 在所述运动学约束条件 下， 根据所述同步时间和所述坐标对 所述每个轴 分别进行第二次轨迹规划， 获得所述每个轴在所 述关节空间的轨迹。 本发明技术方案适合各种通 用轴在关节空间的轨迹规划， 在 多轴设备每个轴 地服从运动学的约束条件下使每个轴同步运行， 从而提高了多轴设备整体的运行性能。 权利要求书2页 说明书13页 附图4页 CN 115179299 A 2022.10.14 CN 115179299 A 1.一种多轴设备的关节空间轨 迹的规划方法， 其特 征在于， 包括： 获取多轴设备的各个关节节点在 关节空间的坐标， 多轴设备的每个轴为所述关节 空间 的一个维度； 在所述每个轴的运动学约束条件下， 根据 所述坐标对所述每个轴分别进行第 一次轨迹 规划， 获得所述每个轴到达各关节节 点的规划时间， 并据此确定每个关节节点的同步时间， 其中， 一个关节 节点的同步时间为所述每 个轴同时到 达该关节 节点的时间； 在所述运动学约束条件下， 根据所述同步 时间和所述坐标对所述每个轴分别进行第 二 次轨迹规划， 获得 所述每个轴在所述关节空间的轨 迹。 2.根据权利要求1所述方法， 其特 征在于， 所述第一次轨 迹规划， 包括： 根据所述坐标获得所述每个轴的拐点， 一个轴的拐点为在所述关节 空间中在该轴对应 的坐标维度上速度为0的关节 节点； 在所述运动学约束条件下， 通过速度规划对每个轴在每两个相邻拐点之间的轨迹进行 规划， 获得 所述规划时间。 3.根据权利要求1所述方法， 其特征在于， 所述据此确定每个关节节点的同步时间， 包 括： 根据所述规划时间， 获得在第 一次轨迹规划的轨迹 中所述每个轴在每两个相邻关节节 点之间的运行时长； 对于任意两个相邻关节节点， 对比每个轴在该两个相邻关节节点之间的所述运行时 长， 选择其中最长的所述 运行时长作为在该两个相邻关节 节点之间的同步时长； 根据所述同步时长获得所述同步时间， 其中， 一个关节节点的同步时间为在该关节节 点的上个相邻关节 节点的同步时间上叠加在这两个相邻关节 节点之间的同步时长 。 4.根据权利要求2所述方法， 其特 征在于， 所述第二次轨 迹规划包括： 在所述运动学约束条件下， 根据所述同步 时间和所述坐标通过速度规划分别对每个轴 的每两个相邻拐点之间的轨迹进行规划， 且在规划过程中以各个轴在每个关节节点的速 度、 加速度或加 加速度连续 为收敛条件。 5.根据权利要求 4所述方法， 其特 征在于， 所述第二次轨 迹规划还 包括： 当经过设定时间的第二次轨迹规划时还存在某个轴在某一关节节点的速度或加速度 或加加速度不连续时， 通过平滑滤波使每个轴在每个关节节点的速度、 加速度和加加速度 的连续。 6.根据权利要求2、 4或5任一所述方法， 其特征在于， 在所述速度规划时使用时间余弦 为基函数的表达式表示每 个轴在所述关节空间的坐标与时间的关系。 7.根据权利要求1至5任一所述方法， 其特征在于， 所述运动学约束条件包括每个轴的 最大允许速度、 最大允许加速度或最大允许加 加速度。 8.一种多轴设备的关节空间轨迹的规划装置， 其特征在于， 包括： 获取模块、 时间同步 模块和速度匹配模块； 所述获取模块用于获取多轴设备的各个关节节点在 关节空间的坐标， 多轴设备的每个 轴为所述关节空间的一个维度； 所述时间同步模块用于在所述每个轴的运动学约束条件下， 根据 所述坐标对所述每个 轴分别进行第一次轨迹规划， 获得所述每个轴到达各关节节点的规划时间， 并据此确定每权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115179299 A 2个关节节点的同步时间， 其中， 一个关节节点的同步时间为所述每个轴同时到达该关节节 点的时间； 所述速度匹配模块用于在所述运动学约束条件下， 根据 所述同步 时间和所述坐标对所 述每个轴分别进行第二次轨 迹规划， 获得 所述每个轴在所述关节空间的轨 迹。 9.一种计算设备， 其特 征在于， 包括： 总线； 通信接口， 其与所述总线连接； 至少一个处 理器， 其与所述总线连接； 以及 至少一个存储器， 其与所述总线连接并存储有程序指令， 所述程序指令当被所述至少 一个处理器执行时使得 所述至少一个处 理器执行权利要求1至7任一所述方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有程序指令， 其特征在于， 所述程序指令当被 计算机执 行时使得 所述计算机执 行权利要求1至7任一所述方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115179299 A 3