基于S 型加减速的六关节机器人速度平滑控制算法

韩媞

（大连东软信息学院智能与电子工程学院，辽宁大连 116023）

工业机器人在运动过程中需要联合控制多个轴的运动，并且会根据实时数据进行动态调整。为了获得良好的运动性能和精度，需要机器人运动轨迹具备高度平滑性、系统加减速具有高度柔性[1-3]。

六关节机器人在工业中应用广泛，经常用于拾取、搬运、焊接等场合。机器人有示教或离线编程两种工作方式。一般情况下，路径是通过给定若干个位置点来确定的[4-7]。那么，机器人在相邻两个轨迹的拐点处的速度处理就决定了机器人的运行速度和运行平稳性[8-11]，是影响机器人性能的重要因素。

目前，机器人运动系统中常用的加减速控制算法有指数、梯形、S 型曲线和三角函数等[12-14]。目前的设备中，在一些要求不高的场合，一般使用梯形加减速或指数型加减速控制，算法原理简单，但是在设备的启停阶段，其加速度不为零，所以会出现速度和加速度突变的情况，对大型设备冲击较明显，尤其不适用于工业机器人等高速运动系统的过程控制。由于S 型曲线加减速方法的速度和加速度变化连续，原理简单，易于实现，并且能够得出平滑的速度和加速度曲线，所以应用较广泛。文中通过使用S 型加减速原理来处理机器人在PTP（Point to Point）工作模式下拐点处的速度平滑过渡，实现了机器人快速、平稳、高精度的运动控制。

1 数学原理

1.1 S型加减速

S 型加减速是加减速控制中一个比较常用的方法[15-16]，该方法通过控制……