速度规划

摘要： 速度规划算法作为工业机器人控制技术的关键环节,其加速度的连续性对机器人振动性能有较大影响。目前,工业机器人控制系统大多采用集成式的控制器或运动板卡,控制系统封闭,运动控制算法权限没有开放给用户。为解决集成式控制系统运动控制算法受限的问题,基于dSPACE设计工业机器人半实物仿真控制系统,对比T型速度规划算法和S型速度规划算法下工业机器人末端的振动表现,并进行定量分析。实验结果表明,利用S型速度曲线替代T型速度曲线进行速度规划时,工业机器人末端加速度峰峰值降低了20.5%,低频振动振幅降低了30%,机器人末端振动显著减小。

摘要： 小型化、细间距的芯片对其封装运动系统的响应能力、定位精度和定位时间有着极高的要求,其运动平台需要在极短时间内快速、平稳、精确地运行到目标位置,即从控制方面实现高精度、高加速度和运动时间的最优规划。首先在7段标准S曲线速度规划基础上进一步改进为“高加加速度低减加速度”的非对称S曲线速度规划解决加速度突变问题并有效抑制系统超调和残余振动,接着根据位移开展非对称S曲线速度规划之后存在参数可调,在充分考虑系统特征的前提下从固有周期处频率激起能量强度尽可能低的角度在定位阶段采用Morlet小波变换展开优化得到最优的速度、加速度和加加速度值,解决S曲线引起的定位速度变慢问题。实验证明,采用本速度规划方法X轴的跟踪误差从15µm提高到1.5µm,定位时间从100 ms提高到15 ms,定位精度从70µm提高到10µm,Y轴提升也与X轴相当,该速度规划方法有效实现芯片封装控制系统的短行程、高加速、高速高精度定位要求。

摘要： 针对智能汽车弯道避障问题,提出了一种兼顾规划曲线平滑度和车辆稳定性的轨迹规划方法。将轨迹规划分为解耦的路径规划和速度规划处理,利用改进的快速随机搜索树(RRT)构建曲率连续且曲率变化量最小的无碰撞的螺旋线路径。改进后的RRT基于深度神经网络的度量函数,选取并连接代价函数最小的树节点,并通过搜索附近节点寻找是否存在代价函数更小的节点。而在速度规划中首先根据道路限速规则,采用梯形规划输出连续的目标加速度曲线。然后基于螺旋线路径曲率和自车状态,采用预瞄加速度矢量控制(PGVC)动态调整目标加速度,最后通过加速度控制逻辑获得最终的期望加速度。仿真结果表明,所提出的轨迹规划方法不仅能使智能汽车满足弯道避撞和路径跟踪的目标要求,且提高了车辆高速过弯的稳定性能,同时本文还验证RRT的快速收敛性质、路径平滑性和基于并行计算的实时性。

摘要： 为提高工业机器人在焊接、喷涂等领域的工作效率和稳定性,工业机器人时间最优速度规划问题得到广泛研究,但受制于运动学、动力学模型的准确性及优化问题求解方法的效率,大多数方法很难在保证稳定性及不超速的前提下达到时间最优。文中采用指数积求解机器人运动学,考虑运动学及动力学约束对时间最优问题进行建模,最后基于凸优化问题相关理论进行求解。仿真结果表明,机器人能以相对稳定的速度达到时间最优,该方法可为工业机器人的实际应用提供理论依据。

摘要： 针对数控系统加工过程中的刀具抖动和机床震荡等问题,提出多约束条件的NURBS曲线自适应前瞻插补算法。在预处理阶段,根据曲率变化对NURBS曲线进行分段,速度规划采用改进正弦三角函数加减速算法,获取连续和平滑的加加速度曲线;综合NURBS曲线弓高误差、最大法向加速度和加加速度以及机床动力学等多约束条件对进给速度进行自适应调节。在实时插补中,采用二阶泰勒展开式计算插补参数,实时计算进给速度。仿真结果表明,多约束条件能全面且自适应地处理曲率极值点等特殊位置的进给速度,曲线插补输出的弓高误差小于设定的最大值,满足高速高精的加工要求。

摘要： 针对电控柜的电气布线而设计的自动布线机,可有效提高电控柜生产行业的工作效率。而在布线机的工作过程中,布线时速度的平滑加减速和两折线段转接的处理,是该设备设计时需考虑的关键问题之一。针对传统S型加减速曲线存在的七段变速区改进后的自适应S曲线,可通过前瞻处理提前获取各布线路径长度信息,得到最大允许速度后选择4种不同的变速曲线,进行更好的速度规划从而实现平滑变速;针对布线转角处速度过渡处理,提出二次对称转接法,能有效提高加速度约束条件下转接角的最大允许速度和系统平稳性,提升布线效率。通过Matlab仿真结果证明该方法的可行性和有效性,可为后续自动布线机控制系统设计提供经验。

摘要： 无人机自主决策能力的不足一直是制约无人机进入空战对抗领域的主要因素。在已有的大量研究中,主要是采用构建动作库和机器学习算法的方式实现无人机的空战机动决策。但对无人机训练的品质会极大影响机动决策的效果。使用启发式算法构建无人机侧向机动对抗的攻击路径可摆脱对训练库的依赖,且未来可拓展性强,便于优化。基于A-star算法,构建了一种适用于无人机中距空战侧向机动决策的路径规划算法,算法可进行位置和速度规划。通过对双机协同策略的制定,设计了无人机双机对抗中的目标分配算法,可将无人机的单机对抗拓展至双机对抗的情景。通过仿真试验,验证了算法在达成战术效果和决策效率方面的可行性。

摘要： 为避免五轴数控系统中旋转轴线性跟随平动轴运动时出现的速度跳变问题,提出一种计算量少、易于在嵌入式系统实现的旋转轴柔性速度规划方法。基于时间同步的原则,利用平动轴的运动时长约束实现对旋转轴的速度规划,计算得到合理的起步速度、加速度、驱动速度和末速度值,并通过梯形速度规划插补输出给伺服电机执行,以实现对五轴数控机床的运动控制。实验结果验证了方案的有效性,相比于旋转轴线性跟随加工,介绍的控制方法进行多段连续轨迹插补时也能保持旋转轴的速度连续,各关节运行在合理的运动学阈值范围内。

摘要： 为确保智能车在复杂曲率变化道路条件下的跟踪精度与横向稳定性,提出一种基于Frenet坐标系的横纵解耦跟踪控制方法,并通过模糊速度规划提升跟踪的可靠性。横向控制采用基于前馈补偿的离散线性二次型调节器(DLQR)使跟踪误差收敛,纵向控制采用模型预测控制(MPC)输出期望加速度并结合油门制动标定表实现速度跟踪。速度规划方面以横向跟踪误差与道路曲率作为输入信号进行模糊速度规划。基于CarSim/Simulink构建仿真模型进行仿真验证,结果表明:该控制方式可有效降低路径跟踪误差,提高车辆横向稳定性以满足不同道路曲率的行车工况。

摘要： 自动驾驶汽车包含感知定位、规划控制等主要模块,其中运动规划的任务就是规划车辆行驶的轨迹和速度,运动规划需要在满足车辆的运动模型和状态边界条件下,同时保证生成的轨迹平滑,速度可控。针对运动规划中的速度规划模块,基于Sigmoid函数设计了一套速度和加速度规划方法。该方法能够满足车辆速度及加减速限制问题,同时可以保证在车辆整个行驶过程中速度和加速度变化连续,确保了车辆行驶过程中的舒适性。

摘要： 针对制鞋涂胶机器人涂胶运动不同轨迹段转接点处易产生冲击失步问题，提出了针对不同轨迹段转接处设置转接速度进行预规划的方法。首先在涂胶胶口处进行涂胶运动速度分析得到机器人上末端执行器的速度参数大小，然后对不同轨迹段转接点处进行了速度规划，最终在ADAMS上建立的涂胶机器人仿真模型上验证了速度舰划结果。

摘要： 本文将S/T曲线速度规划的思想引入全数字伺服驱动系统中,通过提高速度的平滑性,特别是高速启、制动状态,来提高伺服系统的整体控制性能.基于定点数字信号处理器DSP芯片对提出的算法进行了实现.由于定点运算的限制,算法在实现中需要进行特殊的处理,本文对此进行了研究,并提出了一种余码补偿方案.实验研究表明,使用本文提出的方法可以提高系统运行的平稳性和控制的精确度.

摘要： 在模具制造中，被加工型腔经常是由直线和圆弧组合而成的。为了改善被 加工面质量和提高加工效率，该文建议直线段和圆弧采用不同的加工速度，并在直线与圆弧段过渡外采用抛物线匀加速度转化。为了实现这一设想，该文更提出实现控制的速度规划，逐点应用微机逐点适时计算，并在此基础上给出了控制方案。

摘要： 描述了在不违反对加速度和加加速度(加速度相对于时间的导数)约束的情况下优化机器人或其部分的速度的更快、更低计算强度和更鲁棒的技术。在不违反加速度约束的情况下优化速度的非线性问题被线性化，并产生加速度约束的速度估计。在不违反加加速度约束的情况下优化速度的非线性问题被线性化，并产生加加速度约束的速度估计，并且可以由加速度约束的速度估计提供。可以生成和提供构型和定时，例如作为矢量，以控制机器人、机器人附件或其他结构的操作。

摘要： 本发明实施例公开了一种速度规划方法及速度规划系统，用于提高车辆自动泊车的效率和用户体验。本发明实施例方法包括：获取车辆的规划路径；获取车辆的第一当前位姿；计算得到第一剩余停车距离；当第一剩余停车距离大于等于第一阈值并且第一剩余停车距离小于第二阈值时，确定ESP的第一当前减速度；根据第一剩余停车距离、上一运算周期车辆的目标车速和预置的运算周期，确定车辆的第一目标车速；根据第一当前减速度，控制车辆按照第一目标车速行驶到第二当前位姿；计算得到第二剩余停车距离；当第二剩余停车距离小于第一阈值时，按照预设扭矩变化量减少VCU的扭矩，确定ESP的第二当前减速度；根据第二当前减速度进行减速，以将车辆停在停车点。

摘要： 公开了一种轨迹速度规划方法及轨迹速度规划装置，该方法包括：对于指定的目标轨迹MP，确定单个轴的加速度与合成加速度之间的关系系数fi，得到点M为目标轨迹MP的起点，点P为目标轨迹MP的终点；确定关系系数fi的最大值为B；根据关系系数fi的最大值B和单个轴的加速度的最大值计算合成加速度的最大值arm，得到A为给定的最大加速度值；根据合成加速度的最大值arm和给定的进给速度F进行目标轨迹MP的速度规划。通过将单个轴的加速度的最大值设定为最大加速度A，进而确定合成加速度的最大值arm，提高了加工效率。

摘要： 本申请提供了一种全局速度规划方法、全局速度规划装置与规划系统。该方法包括第一规划步骤，采用速度规划算法，对接收到的车辆的总运行时长、出发时刻、全局行驶路径和路段限速信息进行速度规划，得到初始全局轨迹；获取步骤，控制车辆按照初始全局轨迹进行行驶，以获取车辆到达目标路径点的实际运行时长；第一比较步骤，在小于或者等于预定阈值的情况下，执行获取步骤至少一次，直到车辆到达目的地；第二比较步骤，大于预定阈值的情况下，计算剩余总运行时长和剩余全局路径，并依次执行第一规划步骤和获取步骤至少一次，直到车辆到达目的地，解决了现有技术难以在考虑车辆的准时到达需求的同时，通过较少的计算量确定车辆的全局轨迹的问题。

摘要： 本申请公开了使用用于自主驾驶车辆的怠速的速度规划准则的速度规划。在一个实施例中，基于从各种传感器获得的传感器数据感知驾驶环境，包括确定ADV的当前速度。响应于以怠速驾驶的请求，基于怠速曲线并根据ADV的当前速度生成速度准则。通过基于速度准则优化成本函数来执行速度规划操作，以确定沿着被规划为驾驶ADV的轨迹的不同时间点处的轨迹点的速度。然后生成一个或多个控制命令以沿着规划的轨迹以规划的速度控制ADV，使得ADV根据预期的怠速移动。

摘要： 本发明提供一种车辆纵向速度规划方法和纵向速度规划装置，其中，该纵向速度规划方法包括如下步骤：步骤S1、获取所述车辆的当前速度、所述车辆与前方障碍物之间的初始相对速度和初始相对距离；步骤S2、根据所述车辆的当前速度计算所述车辆与前方障碍物之间的安全距离；步骤S3、判断所述初始相对距离与所述安全距离的大小关系，并得到每一种判断结果所对应的相对速度规划结果；步骤S4、根据所述相对速度规划结果，生成绝对速度规划曲线。本发明能够弥补全局速度规划的不足，充分利用可通行区域做纵向运动规划，提高纵向运动控制的平顺性和舒适性。

摘要： 本发明实施例公开了一种速度规划方法及速度规划系统，用于提高车辆自动泊车的效率和用户体验。本发明实施例方法包括：获取车辆的规划路径；获取车辆的第一当前位姿；计算得到第一剩余停车距离；当第一剩余停车距离大于等于第一阈值并且第一剩余停车距离小于第二阈值时，确定ESP的第一当前减速度；根据第一剩余停车距离、上一运算周期车辆的目标车速和预置的运算周期，确定车辆的第一目标车速；根据第一当前减速度，控制车辆按照第一目标车速行驶到第二当前位姿；计算得到第二剩余停车距离；当第二剩余停车距离小于第一阈值时，按照预设扭矩变化量减少VCU的扭矩，确定ESP的第二当前减速度；根据第二当前减速度进行减速，以将车辆停在停车点。

摘要： 本发明实施例公开了一种轨迹速度规划方法及轨迹速度规划装置，本发明实施例方法包括：对于指定的目标轨迹MP，确定单个轴的加速度与合成加速度之间的关系系数fi，得到点M为目标轨迹MP的起点，点P为目标轨迹MP的终点；确定关系系数fi的最大值为B；根据关系系数fi的最大值B和单个轴的加速度的最大值A，计算合成加速度的最大值arm，得到arm＝A/B，A为给定的最大加速度值；根据合成加速度的最大值arm和给定的进给速度F进行目标轨迹MP的速度规划。本发明通过将单个轴的加速度的最大值设定为最大加速度A，进而确定合成加速度的最大值arm，提高了加工效率。

摘要： 本发明公开了一种自动驾驶车辆通过交通灯路口速度及加速度规划方法，包括以下信息判断：对是否驶入交通灯路段进行判断；对本车驶入停车线前的状态进行判断；对目标车辆与本车的纵向距离进行判断；对目标车辆与本车的相对速度进行判断；对斑马线行人是否处于本车左右前方区域内进行判断；对当前交通灯状态进行判断；对通过交通灯路口条件进行判断；对紧急制停条件进行判断。综合以上的判断结果，对当前时刻通过交通灯路口的速度及加速度进行规划及状态决策，若决策条件满足，则进行相应速度及加速度的规划，并输出相应参数给车辆。本方法可以在确保安全的前提下，快速通过交通灯路口，提高了路口的通行效率。

摘要： 本发明提出一种基于加加速度的高效速度规划方法，包括：步骤1，初始速度Vs、结束速度Ve、规划时间T、规划距离D、调速系数Cf的选取和经过归一化处理的时间‑加加速度表F0的建立；步骤2，求得标准速度Vn；步骤3，求出匀速段速度Vc；步骤4，求出伸缩系数Ct、加加速度值的第1变速段伸缩系数Cj和第2变速段伸缩系数Cj`；步骤5，得到规划时间T上的时间‑加加速度表F1；步骤6，得到规划时间T上的时间‑加速度表F2；步骤7，得到规划时间T上的时间‑速度表F3；步骤8，得到规划时间T上的时间‑距离表F4。本发明运行效率高，并且规划数值准确，能够满足摄影机器人对速度规划任务的要求。