(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 202210901383.4 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 浙江工业大 学 地址 310014 浙江省杭州市拱 墅区潮王路 18号 (72)发明人 刘安东　吕方正　朱华中　吴祥　 俞立　张文安　董辉　 (74)专利代理 机构 杭州浙科专利事务所(普通 合伙) 33213 专利代理师 汤明 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种基于五段S型速度曲线的机械臂直线轨 迹规划方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于五段S型速度曲线的 机械臂直线轨迹规划方法， 属于机械臂控制领 域； 本发明通过在高刚度下， 对速度随时间呈现 五段S型速度曲线变化的直线轨迹进行中间点插 补， 让机械臂在使用高刚度的同时， 能够以安全 的速度运行， 并且准确的到 达指定位置 。 权利要求书4页 说明书9页 附图7页 CN 115107039 A 2022.09.27 CN 115107039 A 1.一种基于五段S型速度曲线的机械臂直线轨迹规划方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 1)对速度建模： 将速度分为五段过程， 分别为： 加速度增加的加速运动、 加速度减小的 加速运动、 匀速运动、 加速度增加的减速运动和加速度减小的减速运动， 再将速度分解到机 械臂基座标系的x、 y、 z方向上， 上述五段运动的时间均相同， 首先在x、 y、 z方向上建立加加 速度关于时间的模型， 如式(1 ‑1)、 (1‑2)、 (1‑3)所示： 其中， jx(t)、 jy(t)、 jz(t)分别表示x方向上加加速度关于时间的函数、 y方向上加加速 度关于时间的函数、 z方向上加加速度关于时间的函数； t、 t1分别表示时间变量和加速度增 加的加速运动所用的时间； Jx、 Jy、 Jz分别表示x方向t时刻对应的加加速度、 y方向t时刻对应 的加加速度、 z方向t时刻对应的加加速度， 其次分别对x、 y、 z方向上建立的加加速度模 型函 数进行积分， 从而得到x、 y、 z方向上加速度关于 时间的模型函数， 如式(1 ‑4)、 (1‑5)、 (1‑6) 所示： 权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115107039 A 2其中， ax(t)、 ay(t)、 az(t)分别表示x方向上加速度关于时间的函数、 y方向上加速度关 于时间的函数、 z方向上加速度关于时间的函数， 再分别对x、 y、 z方向上的加 速度模型函数 进行积分， 最终得到x、 y、 z方向上速度关于时间的函数， 如式(1 ‑7)、 (1‑8)、 (1‑9)所示： 其中， vx(t)、 vy(t)、 vz(t)分别表示x方向上速度关于时间的函数、 y方向上速度关于时 间的函数、 z方向上速度关于时间的函数； 2)求解位置函数： 对步骤1)中建立的速度模型进行积 分， 得到x、 y、 z方向上五段位置关 于时间的函数， 分别为： 加速度增加的加速阶段位置 关于时间的函数、 加速度减小的加速阶 段位置关于时间的函数、 匀速阶段位置关于时间的函数、 加速度增加的减速阶段位置关于 时间的函数、 加速度减小的减速阶段位置关于 时间的函数， 如式(1 ‑10)、 (1‑11)、 (1‑12)所 示：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115107039 A 3