浙江工業(yè)大學吳祥獲國家專利權(quán)
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龍圖騰網(wǎng)獲悉浙江工業(yè)大學申請的專利一種基于PLCopen的交叉耦合多軸同步插補控制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán),本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予,授權(quán)公告號為:CN119937446B 。
龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-26發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉:該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為:202510086784.2,技術(shù)領(lǐng)域涉及:G05B19/05;該發(fā)明授權(quán)一種基于PLCopen的交叉耦合多軸同步插補控制方法是由吳祥;鐘遠山;周瑞;黃光普;吳旻誠;周祥清;董輝;高山設計研發(fā)完成,并于2025-01-20向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。
本一種基于PLCopen的交叉耦合多軸同步插補控制方法在說明書摘要公布了:本發(fā)明公開了一種基于PLCopen的交叉耦合多軸同步插補控制方法,封裝于PLCopen運動控制功能塊中,包括:根據(jù)獲取的多軸機器人的各軸關(guān)節(jié)的初始位置,利用正運動學變換確定多軸機器人的末端執(zhí)行器在笛卡爾坐標系OXY下的起始位置的坐標;根據(jù)起始位置的坐標和目標軌跡的終點的坐標,采用S型加減速算法計算出多軸機器人的末端執(zhí)行器的總插補時間和實時理論位置,實時理論位置即為當前插補位置的坐標;采用交叉耦合控制算法進行插補過程實時補償,直至完成總插補時間結(jié)束流程。可對多軸機器人各軸同步運動時產(chǎn)生的輪廓誤差補償,提高插補精度,同時符合PLCopen規(guī)范,具有很強的通用性,應用范圍廣泛。
本發(fā)明授權(quán)一種基于PLCopen的交叉耦合多軸同步插補控制方法在權(quán)利要求書中公布了:1.一種基于PLCopen的交叉耦合多軸同步插補控制方法,其特征在于:所述基于PLCopen的交叉耦合多軸同步插補控制方法封裝于PLCopen運動控制功能塊中,且包括如下步驟: S1、根據(jù)獲取的多軸機器人的各軸關(guān)節(jié)的初始位置,利用正運動學變換確定多軸機器人的末端執(zhí)行器在笛卡爾坐標系OXY下的起始位置的坐標; S2、根據(jù)起始位置的坐標和目標軌跡的終點的坐標,采用S型加減速算法計算出多軸機器人的末端執(zhí)行器的總插補時間和實時理論位置,所述實時理論位置即為當前插補位置的坐標; S3、采用交叉耦合控制算法進行插補過程實時補償,直至完成總插補時間結(jié)束流程,所述采用交叉耦合控制算法進行插補過程實時補償具體如下: S31、根據(jù)當前插補位置逆運動學變換獲得多軸機器人的各軸的理論關(guān)節(jié)角; S32、將各軸的理論關(guān)節(jié)角和反饋的對應軸輸出的實際關(guān)節(jié)角通過第一PID控制器后作用于對應軸到達相應位置; S33、根據(jù)對應軸到達的位置通過正運動學變換得到多軸機器人的末端執(zhí)行器在笛卡爾坐標系OXY下的實際位置的坐標; S34、建立插補過程中實際位置與當前插補位置之間的輪廓誤差的公式以實時計算輪廓誤差; S35、根據(jù)輪廓誤差的公式并對應,計算出對應的X軸的交叉耦合增益和Y軸的交叉耦合增益,所述X軸的交叉耦合增益和Y軸的交叉耦合增益計算如下: 對于直線軌跡: ,; 對于圓弧軌跡: ,; 式中,為笛卡爾坐標系OXY下的X軸方向誤差,為笛卡爾坐標系OXY下的Y軸方向誤差,為直線軌跡與笛卡爾坐標系OXY下的X軸正方向的夾角,為圓弧軌跡在當前時刻的角度,為圓弧軌跡的半徑; S36、將輪廓誤差輸入交叉耦合控制器,并將X軸的交叉耦合增益、Y軸的交叉耦合增益和交叉耦合控制器的輸出量u補償?shù)蕉噍S機器人的末端執(zhí)行器的當前插補位置獲得多軸機器人的實際輸入,所述多軸機器人的實際輸入滿足如下公式: ; 式中,為實際輸入的X軸坐標,為實際輸入的Y軸坐標。
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