一种连续轨迹指令的控制方法、系统及相关组件与流程

1.本发明涉及运动控制领域，特别涉及一种连续轨迹指令的控制方法、系统及相关组件。


背景技术：

2.在数控加工复杂轮廓、零/部件加工应用场景中，数控加工处理的数据往往以参数化曲线的方式通过直线段或圆弧段轨迹插补加工，具有计算简单和运算量小的特点。
3.一般情况下，运动设备的整个运行路径由多段连续的轨迹组成，连续轨迹间运动方向的不同、速度的不连续将导致轨迹切换过程出现明显的停顿或过切现象，严重影响加工质量和加工效率。
4.因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种过渡平滑、减少停顿和过切现象的连续轨迹指令的控制方法、系统及相关组件。其具体方案如下：
6.一种连续轨迹指令的控制方法，包括：
7.若运动设备的当前控制模式为以非零速度衔接连续指令的衔接模式，获取所述衔接模式对应的预设衔接速度；
8.判断所述预设衔接速度是否满足衔接要求；所述衔接要求包括：当前轨迹指令下从当前速度变化到所述预设衔接速度的第一路径长度不大于所述运动设备从当前位置到所述当前轨迹指令的终点的剩余路径长度，且，从所述预设衔接速度减速到0的第二路径长度不大于下一轨迹指令的指令路径长度；
9.若是，则令实际衔接速度为所述预设衔接速度；
10.若否，则令所述实际衔接速度为0；
11.将所述当前轨迹指令的终点速度和所述下一轨迹指令的起点速度均设置为所述实际衔接速度，以使所述运动设备以所述实际衔接速度通过所述当前轨迹指令的终点并执行所述下一轨迹指令。
12.优选的，若所述衔接模式下，接收到过渡操作指令，则当所述预设衔接速度满足所述衔接要求，所述控制方法还包括：
13.根据所述当前轨迹指令的第一运行轨迹和所述下一轨迹指令的第二运行轨迹确定过渡参数，所述过渡参数包括弧形过渡轨迹的形状参数、位于所述第一运行轨迹上的第一过渡点和位于所述第二运行轨迹上的第二过渡点；
14.根据所述过渡参数建立对于过渡速度的过渡约束，所述过渡约束包括向心加速段约束、和/或插补时弓高误差约束、和/或插补点约束、和/或衔接速度约束、和/或当前剩余路径长度约束、和/或下一指令路径长度约束、和/或最大速度变化量约束；
15.根据所有所述过渡约束，确定满足所有所述过渡约束的所述过渡速度；
16.将所述当前轨迹指令的终点设置为所述第一过渡点，将所述下一轨迹指令的起点设置为所述第二过渡点，在所述第一过渡点和所述第二过渡点之间增加所述弧形过渡轨迹，将所述弧形过渡轨迹的起点速度和终点速度均设置为所述过渡速度，以使所述运动设备以所述过渡速度通过所述第一过渡点并执行所述弧形过渡轨迹、以所述过渡速度通过所述第二过渡点并执行所述下一轨迹指令。
17.优选的，所述向心加速段约束包括：其中v
t
为所述过渡速度，a
nmax
为法向最大加速度，r为所述弧形过渡轨迹的半径；
18.所述插补时弓高误差约束包括：其中δ为预设最大弓高误差，ts为单位插补周期时长；
19.所述插补点约束包括：其中lt为所述弧形过渡轨迹的弧长；
20.所述衔接速度约束包括：v
t
≤v0；其中v0为所述预设衔接速度；
21.所述当前剩余路径长度约束包括：v
t
≤vs (na-1)
×amax
×
ts；其中vs为所述当前轨迹指令下的所述当前速度，a
max
为指令最大加速度，na为以所述指令最大加速度为约束从当前位置运动至所述第一过渡点所需的第一插补点周期数；
22.所述下一指令路径长度约束包括：v
t
≤(nd-1)
×amax
×
ts；其中nd为以所述指令最大加速度为约束从所述第二过渡点到所述下一轨迹指令的终点所需的第二插补点周期数；
23.所述最大速度变化量约束包括：其中θ为所述第一运行轨迹和所述第二运行轨迹的夹角。
24.优选的，所述第一插补周期数根据以下公式确定：
[0025][0026]
其中，lc为所述当前位置至所述第一过渡点的路径长度；
[0027]
所述第二插补周期数根据以下公式确定：
[0028][0029]
其中，ld为所述第二过渡点至所述下一轨迹指令的终点的路径长度。
[0030]
优选的，所述根据所述当前轨迹指令的第一运行轨迹和所述下一轨迹指令的第二运行轨迹确定过渡参数的过程，包括：
[0031]
计算所述第一运行轨迹和所述第二运行轨迹的夹角；
[0032]
根据所述夹角和预设最大弓高误差，确定所述弧形过渡轨迹的半径；
[0033]
根据所述夹角和所述半径，确定所述第一过渡点和所述第二过渡点。
[0034]
优选的，所述第一路径长度具体为：根据所述当前速度与所述预设衔接速度的大小，计算出从所述当前速度进行加速、减速或匀速到所述预设衔接速度的路径长度。
[0035]
优选的，所述第一路径长度根据以下公式确定：
[0036][0037]
其中，l1为所述第一路径长度，vs为所述当前速度，v0为所述预设衔接速度，n1为从当前速度变化到所述预设衔接速度对应的变化插补周期数，ts为单位插补周期时长，a
max
为指令最大加速度。
[0038]
相应的，本技术还公开了一种连续轨迹指令的控制系统，包括：
[0039]
预设模块，用于若运动设备的当前控制模式为以非零速度衔接连续指令的衔接模式，获取所述衔接模式对应的预设衔接速度；
[0040]
判断模块，用于判断所述预设衔接速度是否满足衔接要求；所述衔接要求包括：当前轨迹指令下从当前速度变化到所述预设衔接速度的第一路径长度不大于所述运动设备从当前位置到所述当前轨迹指令的终点的剩余路径长度，且，从所述预设衔接速度减速到0的第二路径长度不大于下一轨迹指令的指令路径长度；若是，则令实际衔接速度为所述预设衔接速度；若否，则令所述实际衔接速度为0；
[0041]
设置模块，用于将所述当前轨迹指令的终点速度和所述下一轨迹指令的起点速度均设置为所述实际衔接速度，以使所述运动设备以所述实际衔接速度通过所述当前轨迹指令的终点并执行所述下一轨迹指令。
[0042]
相应的，本技术还公开了一种连续轨迹指令的控制装置，包括：
[0043]
存储器，用于存储计算机程序；
[0044]
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述连续轨迹指令的控制方法的步骤。
[0045]
相应的，本技术还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述连续轨迹指令的控制方法的步骤。
[0046]
本技术公开了一种连续轨迹指令的控制方法，包括：若运动设备的当前控制模式为以非零速度衔接连续指令的衔接模式，获取所述衔接模式对应的预设衔接速度；判断所述预设衔接速度是否满足衔接要求；所述衔接要求包括：当前轨迹指令下从当前速度变化到所述预设衔接速度的第一路径长度不大于所述运动设备从当前位置到所述当前轨迹指令的终点的剩余路径长度，且，从所述预设衔接速度减速到0的第二路径长度不大于下一轨迹指令的指令路径长度；若是，则令实际衔接速度为所述预设衔接速度；若否，则令所述实际衔接速度为0；将所述当前轨迹指令的终点速度和所述下一轨迹指令的起点速度均设置为所述实际衔接速度，以使所述运动设备以所述实际衔接速度通过所述当前轨迹指令的终点并执行所述下一轨迹指令。本技术的控制方法，通过判断能否满足衔接要求设置满足当前轨迹指令和下一轨迹指令的运行速度，消除了过切发生的可能性，同时在最大程度上保证了运动设备在连续轨迹指令之间速度的连续性，速度启停频率降低，指令执行效率较高。
附图说明
[0047]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0048]
图1为本发明实施例中一种连续轨迹指令的控制方法的步骤流程图；
[0049]
图2为本发明实施例中另一种连续轨迹指令的控制方法的步骤流程图；
[0050]
图3为本发明实施例中一种连续轨迹指令的执行轨迹示意图；
[0051]
图4为本发明实施例中另一种连续轨迹指令的执行轨迹示意图；
[0052]
图5为本发明实施例中一种连续轨迹指令的执行曲线仿真图；
[0053]
图6为本发明实施例中一种连续轨迹指令的控制系统的结构分布图。
具体实施方式
[0054]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0055]
运动设备的整个运行路径由多段连续的轨迹组成，连续轨迹间运动方向的不同、速度的不连续将导致轨迹切换过程出现明显的停顿或过切现象，严重影响加工质量和加工效率。
[0056]
本技术的控制方法，通过判断能否满足衔接要求设置满足当前轨迹指令和下一轨迹指令的运行速度，消除了过切发生的可能性，同时在最大程度上保证了连续轨迹指令之间速度的连续性，速度启停频率降低，指令执行效率较高。
[0057]
本发明实施例公开了一种连续轨迹指令的控制方法，本方法应用于对运动设备的运动控制中，在控制过程中，上位机或人机交互界面向处理器发出轨迹指令，处理器根据轨迹指令设计运动设备运行过程中的位移、速度等具体运行参数，以使运动设备按照这些具体运行参数实现轨迹指令所要完成的运行轨迹，本实施例的控制方法的执行主体为处理器，处理器接到上位机发出的轨迹指令后，实施本方法，再确定每个插补周期的具体运行参数，或者处理器在已经确定了当前轨迹指令的具体运行参数、由运动设备按照具体运行参数运行过程中收到新的轨迹指令时实施本方法，并相应调整具体运行参数。
[0058]
本发明实施例公开了一种连续轨迹指令的控制方法，参加图1所示，包括：
[0059]
s1：若运动设备的当前控制模式为以非零速度衔接连续指令的衔接模式，获取衔接模式对应的预设衔接速度；
[0060]
可以理解的是，处理器上运动设备可选的控制模式通常包括中断模式、缓冲模式、衔接模式，其中：中断模式为当运动设备在执行当前轨迹指令的过程中，一旦处理器收到下一轨迹指令，立刻中断当前轨迹指令并以当前速度为起点速度执行下一轨迹指令的控制模式；缓冲模式为当运动设备在执行当前轨迹指令的过程中处理器收到下一轨迹指令，按照原计算方案继续执行当前轨迹指令，当前轨迹指令的轨迹运行完成后终点速度归零，以起点速度为零开始执行下一轨迹指令，连续轨迹指令的衔接速度为0的控制模式；衔接模式为
当运动设备在执行当前轨迹指令的过程中处理器收到下一轨迹指令，先执行当前轨迹指令再执行下一轨迹指令，但当前轨迹指令和下一轨迹指令的衔接速度非零的控制模式。
[0061]
其中，衔接模式存在一个预设衔接速度，作为运动设备通过连续轨迹指令的衔接点时的速度，一般由上位机设定，该预设衔接速度不应超过运动设备的性能速度限制，可从当前指令轨迹的目标速度、下一指令轨迹的目标速度、两个指令轨迹的目标速度的较大值或较小值中选择，也可根据历史数据设置为其他数值。
[0062]
s2：判断预设衔接速度是否满足衔接要求；
[0063]
衔接要求包括：当前轨迹指令下从当前速度变化到预设衔接速度的第一路径长度不大于运动设备从当前位置到当前轨迹指令的终点的剩余路径长度，且，从预设衔接速度减速到0的第二路径长度不大于下一轨迹指令的指令路径长度；
[0064]
s3：若是，则令实际衔接速度为预设衔接速度；
[0065]
s4：若否，则令实际衔接速度为0；
[0066]
可以理解的是，衔接要求的判断，是为了保证当前状态下的运动设备在从当前位置到当前轨迹指令的终点的剩余路径长度内能够从当前速度达到预设衔接速度，并且保证下一轨迹指令以预设衔接速度为起点速度执行时能够在指令路径长度内减速到0，从而避免过切发生。如果满足衔接要求，则可将实际衔接速度设为预设衔接速度，如果不满足衔接要求，则意味着以预设衔接速度作作为衔接速度时必然会发生过切现象，此时为避免过切现象发生，将实际衔接速度设为0，也即按照原缓冲模式来执行当前轨迹指令和下一轨迹指令。
[0067]
其中，第一路径长度具体为：根据当前速度与预设衔接速度的大小，计算出从当前速度进行加速、减速或匀速到预设衔接速度的路径长度。
[0068]
进一步的，第一路径长度可根据以下公式确定：
[0069][0070]
其中，l1为第一路径长度，vs为当前速度，v0为预设衔接速度，n1为从当前速度变化到预设衔接速度对应的变化插补周期数，ts为单位插补周期时长，a
max
为指令最大加速度。
[0071]
可以理解的是，该公式为从当前速度到预设衔接速度以加速、匀速或减速为变化方式分别对应的不同算式，其中当前速度小于预设衔接速度时，当前速度需要加速达到预设衔接速度；当前速度等于预设衔接速度时，由于当前速度的速度状态并不确定，从当前速度过渡到预设衔接速度也需要一定的时间周期；当前速度大于预设衔接速度时，当前速度需要减速来达到预设衔接速度，该情况下可以直接确定第一路径长度小于剩余路径长度，因为当前轨迹指令的具体运行参数在确定时，是以默认终点速度为零去计算的，运动设备从当前位置到终点能够减速到零，因此从当前位置到终点必然也能够减速到大于零的预设衔接速度。
[0072]
可以理解的是，速度的变化率被称为加速度，在运动控制领域，速度规划策略至少包括t型曲线和s型曲线，其中t型曲线中加速度恒定不变、仅速度进行变化，存在速度上限；s型曲线中加速度的变化率恒定不变，加速度根据其变化率进行变化，速度再根据加速度进
行变化，加速度和速度均存在上限。以当前速度小于预设衔接速度为例，该公式中选择指令最大加速度作为加速度进行匀加速变化从当前速度达到预设衔接速度，即t型速度曲线，除此外，变化方式还可以选择其他方式，以s型速度曲线为例，例如以加加速度和加减速度的两段变化，再例如以加加速度、匀加速和减加速度的三段变化，其中加加速度和加减速度均为加速度不同方向的变化率。只要是处理器的运算能力内、运动设备的性能参数的允许范围内，以最短的时间完成速度变化即可实现本实施例的需求，这三种变化方式所计算出的第一路径长度相等，因此计算时可直接使用该公式完成计算，但后面两种方式在实际运行时更为柔性、运动更平稳，运动设备的具体运行参数可进一步根据实际需求进行设计。
[0073]
相应的，第二路径长度可根据以下公式确定：
[0074]
l2＝v0n2ts-0.5n2(n
2-1)a
max
ts2；
[0075]
其中，l2为第二路径长度，v0为预设衔接速度，n2为从预设衔接速度变化到0速度对应的变化插补周期数，ts为单位插补周期时长，a
max
为指令最大加速度。
[0076]
s5：将当前轨迹指令的终点速度和下一轨迹指令的起点速度均设置为实际衔接速度，以使运动设备以实际衔接速度通过当前轨迹指令的终点并执行下一轨迹指令。
[0077]
可以理解的是，在经过步骤s1-s5后，处理器将连续的两个指令——当前轨迹指令和下一轨迹指令以实际衔接速度衔接起来，该设置实际上是在已经接收并存储了当前轨迹指令和下一轨迹指令的轨迹参数的缓存器中更新轨迹参数的过程，缓存器中更新的轨迹参数可供处理器随时调用计算。然后处理器根据缓存器中新的设置，即当前轨迹指令的终点速度和下一轨迹指令的起点速度为实际衔接速度，重新计算运动设备在每个插补周期的具体运行参数，以使运动设备以实际衔接速度通过当前轨迹指令的终点并执行下一轨迹指令。
[0078]
本技术实施例的控制方法，通过判断能否满足衔接要求设置满足当前轨迹指令和下一轨迹指令的运行速度，消除了过切发生的可能性，同时在最大程度上保证了连续轨迹指令之间速度的连续性，速度启停频率降低，指令执行效率较高。
[0079]
本发明实施例公开了一种具体的连续轨迹指令的控制方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的，在设置控制模式时，还可同时设置是否加入过渡操作，以是否收到过渡操作指令进行判断。如果没有过渡操作，则直接执行步骤s1-s5即可，若收到过渡操作指令，则不执行步骤s3和s5，执行以下动作，参见图2所示：
[0080]
若衔接模式下，接收到过渡操作指令，则当预设衔接速度满足衔接要求，控制方法还包括：
[0081]
s6：根据当前轨迹指令的第一运行轨迹和下一轨迹指令的第二运行轨迹确定过渡参数，过渡参数包括弧形过渡轨迹的形状参数、位于第一运行轨迹上的第一过渡点和位于第二运行轨迹上的第二过渡点；
[0082]
具体的，根据当前轨迹指令的第一运行轨迹和下一轨迹指令的第二运行轨迹确定过渡参数的过程，包括：
[0083]
计算第一运行轨迹和第二运行轨迹的夹角；
[0084]
根据夹角和预设最大弓高误差，确定弧形过渡轨迹的半径；
[0085]
根据夹角和半径，确定第一过渡点和第二过渡点。
[0086]
具体的，以图3为例，其中第一运行轨迹为起点p0、终点p1的轨迹，第二运行轨迹为
起点p1、终点p2的轨迹，在空间坐标系o-xyz下，p0的坐标为(19,5,3)，p1的坐标为(4,1,0)，p2的坐标为(7,9,2)。利用向量夹角计算原理对夹角∠p
0 p
1 p2进行计算，再利用夹角和预设最大弓高误差即可确定弧形过渡轨迹的半径，该弧形过渡轨迹，如图3中夹角对应的弧线所示，具有与第一运行轨迹、第二运行轨迹均相切的几何特性，同时以运动设备的预设最大弓高误差作为限制，即可求得对应的弧形过渡轨迹，进一步确定该弧形过渡轨迹与第一运行轨迹的切点为第一过渡点、该弧形过渡轨迹和第二运行轨迹的切点为第二过渡点。
[0087]
可以理解的是，根据过渡参数确定的弧形过渡轨迹，作为第一运行轨迹和第二运行轨迹的缓冲过渡，避免了在第一运行轨迹和第二运行轨迹的原衔接点p1点单位切矢的急剧变化。
[0088]
进一步的，在夹角、半径的计算之前，还可根据第一运行轨迹和第二运行轨迹确定轨迹平面，第一运行轨迹和第二运行轨迹均位于该轨迹平面，结合该轨迹平面以及其平面法向量可得到一个局部坐标系p-uvw，便于在平面上完成后续计算，具体的确定过程可如下所示：
[0089]
以p1为原点，如图4所示，局部坐标系u轴为w轴为v轴为v＝w
×
u，由此可确定空间坐标系o-xyz和局部坐标系p-uvw的变换矩阵为：
[0090][0091]
由此可确定局部坐标系p-uvw，第一运动轨迹为第二运动轨迹为
[0092]
除该种方法外，局部坐标系也可通过第一运动轨迹和第二运动轨迹在p1点的单位切矢构建。构建方法与构建出的局部坐标系不唯一。
[0093]
在此基础上，计算第一运行轨迹和第二运行轨迹的夹角θ如下：
[0094][0095]
进一步的，计算弧形过渡轨迹的半径r如下：
[0096]
其中δ为预设最大弓高误差；
[0097]
进一步的，分别计算第一过渡点和第二过渡点：
[0098][0099][0100]
其中p
t1
′
和p
t2
′
分别为第一过渡点和第二过渡点在p-uvw坐标系的坐标，可进一步通过变换矩阵将这两个过渡点转换到o-xyz坐标系中。
[0101]
另外，如果没有使用p-uvw的局部坐标系，也可直接在o-xyz坐标系中使用相同的计算方法依次确定夹角、半径、第一过渡点和第二过渡点。
[0102]
s7：根据过渡参数建立对于过渡速度的过渡约束，过渡约束包括向心加速段约束、和/或插补时弓高误差约束、和/或插补点约束、和/或衔接速度约束、和/或当前剩余路径长度约束、和/或下一指令路径长度约束、和/或最大速度变化量约束；
[0103]
可以理解的是，对于过渡速度的过渡约束，能够保证运动过程的平稳、安全和运动轴的位置精度，从而在避免过切的同时提升轨迹运行效率。
[0104]
具体的，向心加速段约束包括：其中v
t
为过渡速度，a
nmax
为法向最大加速度，r为弧形过渡轨迹的半径；
[0105]
插补时弓高误差约束包括：其中δ为预设最大弓高误差，ts为单位插补周期时长；
[0106]
插补点约束包括：其中lt为弧形过渡轨迹的弧长；
[0107]
衔接速度约束包括：v
t
≤v0；其中v0为预设衔接速度；
[0108]
当前剩余路径长度约束包括：v
t
≤vs (na-1)
×amax
×
ts；其中vs为当前轨迹指令下的当前速度，a
max
为指令最大加速度，na为以指令最大加速度为约束从当前位置运动至第一过渡点所需的第一插补点周期数；
[0109]
进一步的，第一插补周期数根据以下公式确定：
[0110][0111]
其中，lc为当前位置至第一过渡点的路径长度；
[0112]
下一指令路径长度约束包括：v
t
≤(nd-1)
×amax
×
ts；其中nd为以指令最大加速度为约束从第二过渡点到下一轨迹指令的终点所需的第二插补点周期数；
[0113]
具体的，第二插补周期数根据以下公式确定：
[0114][0115]
其中，ld为第二过渡点至下一轨迹指令的终点的路径长度；
[0116]
最大速度变化量约束包括：其中θ为第一运行轨迹和第二运行轨迹的夹角，该约束意为过渡速度不能超出指令最大加速度和夹角的约束下的最大允许速度。
[0117]
s8：根据所有过渡约束，确定满足所有过渡约束的过渡速度；
[0118]
可以理解的是，满足所有过渡约束的过渡速度应当不大于以上所有过渡约束右侧条件，同时过渡速度越大轨迹运行效率越高，因此过渡速度一般取满足以上过渡约束的最大值作为过渡速度。
[0119]
s9：将当前轨迹指令的终点设置为第一过渡点，将下一轨迹指令的起点设置为第二过渡点，在第一过渡点和第二过渡点之间增加弧形过渡轨迹，将弧形过渡轨迹的起点速度和终点速度均设置为过渡速度，以使运动设备以过渡速度通过第一过渡点并执行弧形过渡轨迹、以过渡速度通过第二过渡点并执行下一轨迹指令。
[0120]
可以理解的是，步骤s9的设置实际是在原本已经接收并存储了当前轨迹指令和下一轨迹指令的轨迹参数的缓存器中更新轨迹参数的过程，缓存器中更新的轨迹参数可供处理器随时调用。然后处理器将根据缓存器中新的设置，重新计算运动设备在每个插补周期的具体运行参数，以使运动设备以过渡速度通过第一过渡点并执行弧形过渡轨迹、以过渡速度通过第二过渡点并执行下一轨迹指令。
[0121]
可以理解的是，从步骤s6到步骤s9，可一直在局部坐标系p-uvw中计算，直至确定每个插补周期在局部坐标系下的位置坐标(u,v,w)，然后将该位置坐标转换为空间坐标系o-xyz中的坐标(x,y,z)，具体转换公式如下：
[0122][0123]
仍以图3的第一运动轨迹和第二运动轨迹为例，按照本实施例中控制方法，运动设备以具体运行参数行进时，其位移和速度如图5所示，其速度在过渡衔接连续指令时依然保持在一个较高的范围内，未在过渡时降速至0，可见弧形过渡轨迹和过渡速度的设置，明显降低了速度频繁启停的发生几率，有效缩短轨迹运行时间。
[0124]
相应的，本技术实施例还公开了一种连续轨迹指令的控制系统，参见图6所示，包括：
[0125]
预设模块1，用于若运动设备的当前控制模式为以非零速度衔接连续指令的衔接模式，获取所述衔接模式对应的预设衔接速度；
[0126]
判断模块2，用于判断所述预设衔接速度是否满足衔接要求；所述衔接要求包括：当前轨迹指令下从当前速度变化到所述预设衔接速度的第一路径长度不大于所述运动设备从当前位置到所述当前轨迹指令的终点的剩余路径长度，且，从所述预设衔接速度减速到0的第二路径长度不大于下一轨迹指令的指令路径长度；若是，则令实际衔接速度为所述预设衔接速度；若否，则令所述实际衔接速度为0；
[0127]
设置模块3，用于将所述当前轨迹指令的终点速度和所述下一轨迹指令的起点速度均设置为所述实际衔接速度，以使所述运动设备以所述实际衔接速度通过所述当前轨迹
指令的终点并执行所述下一轨迹指令。
[0128]
本实施例通过判断能否满足衔接要求设置满足当前轨迹指令和下一轨迹指令的运行速度，消除了过切发生的可能性，同时在最大程度上保证了运动设备在连续轨迹指令之间速度的连续性，速度启停频率降低，指令执行效率较高。
[0129]
在一些具体的实施例中，控制系统还包括过渡衔接模块4，若所述衔接模式下，预设模块1接收到过渡操作指令，则当所述预设衔接速度满足所述衔接要求，判断模块2触发过渡衔接模块4，过渡衔接模块4包括：
[0130]
轨迹单元41，用于根据所述当前轨迹指令的第一运行轨迹和所述下一轨迹指令的第二运行轨迹确定过渡参数，所述过渡参数包括弧形过渡轨迹的形状参数、位于所述第一运行轨迹上的第一过渡点和位于所述第二运行轨迹上的第二过渡点；
[0131]
约束单元42，用于根据所述过渡参数建立对于过渡速度的过渡约束，所述过渡约束包括向心加速段约束、和/或插补时弓高误差约束、和/或插补点约束、和/或衔接速度约束、和/或当前剩余路径长度约束、和/或下一指令路径长度约束、和/或最大速度变化量约束；
[0132]
速度单元43，用于根据所有所述过渡约束，确定满足所有所述过渡约束的所述过渡速度；
[0133]
设置单元44，用于将所述当前轨迹指令的终点设置为所述第一过渡点，将所述下一轨迹指令的起点设置为所述第二过渡点，在所述第一过渡点和所述第二过渡点之间增加所述弧形过渡轨迹，将所述弧形过渡轨迹的起点速度和终点速度均设置为所述过渡速度，以使所述运动设备以所述过渡速度通过所述第一过渡点并执行所述弧形过渡轨迹、以所述过渡速度通过所述第二过渡点并执行所述下一轨迹指令。
[0134]
在一些具体的实施例中，所述向心加速段约束包括：其中v
t
为所述过渡速度，a
nmax
为法向最大加速度，r为所述弧形过渡轨迹的半径；
[0135]
所述插补时弓高误差约束包括：其中δ为预设最大弓高误差，ts为单位插补周期时长；
[0136]
所述插补点约束包括：其中lt为所述弧形过渡轨迹的弧长；
[0137]
所述衔接速度约束包括：v
t
≤v0；其中v0为所述预设衔接速度；
[0138]
所述当前剩余路径长度约束包括：v
t
≤vs (na-1)
×amax
×
ts；其中vs为所述当前轨迹指令下的所述当前速度，a
max
为指令最大加速度，na为以所述指令最大加速度为约束从当前位置运动至所述第一过渡点所需的第一插补点周期数；
[0139]
所述下一指令路径长度约束包括：v
t
≤(nd-1)
×amax
×
ts；其中nd为以所述指令最大加速度为约束从所述第二过渡点到所述下一轨迹指令的终点所需的第二插补点周期数；
[0140]
所述最大速度变化量约束包括：其中θ为所述第一运行轨迹和所述第二运行轨迹的夹角。
[0141]
在一些具体的实施例中，所述第一插补周期数根据以下公式确定：
[0142][0143]
其中，lc为所述当前位置至所述第一过渡点的路径长度；
[0144]
所述第二插补周期数根据以下公式确定：
[0145][0146]
其中，ld为所述第二过渡点至所述下一轨迹指令的终点的路径长度。
[0147]
在一些具体的实施例中，轨迹单元41根据所述当前轨迹指令的第一运行轨迹和所述下一轨迹指令的第二运行轨迹确定过渡参数的过程，包括：
[0148]
计算所述第一运行轨迹和所述第二运行轨迹的夹角；
[0149]
根据所述夹角和预设最大弓高误差，确定所述弧形过渡轨迹的半径；
[0150]
根据所述夹角和所述半径，确定所述第一过渡点和所述第二过渡点。
[0151]
在一些具体的实施例中，所述第一路径长度具体为：根据所述当前速度与所述预设衔接速度的大小，计算出从所述当前速度进行加速、减速或匀速到所述预设衔接速度的路径长度。
[0152]
在一些具体的实施例中，所述第一路径长度根据以下公式确定：
[0153][0154]
其中，l1为所述第一路径长度，vs为所述当前速度，v0为所述预设衔接速度，n1为从当前速度变化到所述预设衔接速度对应的变化插补周期数，ts为单位插补周期时长，a
max
为指令最大加速度。
[0155]
相应的，本技术实施例还公开了一种连续轨迹指令的控制装置，包括：
[0156]
存储器，用于存储计算机程序；
[0157]
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述连续轨迹指令的控制方法的步骤。
[0158]
相应的，本技术实施例还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述连续轨迹指令的控制方法的步骤。
[0159]
其中，具体有关所述连续轨迹指令的控制方法的细节内容，可以参照上文实施例中的细节描述，此处不再赘述。
[0160]
其中，本实施例中连续轨迹指令的控制装置、可读存储介质具有与上文实施例中连续轨迹指令的控制方法相同的技术效果，此处不再赘述。
[0161]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那
些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0162]
以上对本发明所提供的一种连续轨迹指令的控制方法、系统及相关组件进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。