速度プロファイルの計算は、ロボットシステムにおけるスムーズで精密な動きを確実にするために不可欠です。このプロセスは、ロボットのスピードが動きの時間を経過とともに変化させる方法を定義することに関与し、機械的ストレスを軽減し、精度を向上させるのに役立ちます。

速度プロファイルの理解

速度プロファイルは、動き全体でロボットの関節やエンドフェクターの速度のバリエーションについて説明します。 一般的なプロファイルには、台形、Sカーブ、および多項プロファイルが含まれています。 各タイプは、滑らかさと制御の面で異なる利点を提供しています。

速度プロファイルを計算するステップ

計算プロセスは、開始から終了速度へのスムーズな移行を確実にするために、いくつかのステップを含みます。 典型的なステップは、移動パラメータを定義し、プロファイルタイプを選択し、各時間ステップで速度を計算するなどが含まれます。

移動パラメータを定義する

移動速度、速度、加速、減速の限界まで、合計距離を決定します。これらのパラメータは速度プロファイルの境界を設定します。

プロファイルタイプを選択

アプリケーション要件に基づいて、適切な速度プロファイルを選択します。 たとえば、台形プロファイルはシンプルで、一定の加速に適しています。Sカーブプロファイルはスムーズな移行を提供します。

各時間ステップで速度を計算する

選択したプロファイルに関連付けられている式を使用して、離散時間間隔で速度を計算します。これにより、加速度を統合し、速度が制限を超えないことを確認します。

例: 治療装置 Velocity プロフィール

台形プロファイルでは、速度が加速中に線形に増加し、一定のままにし、減速中に減少します。 計算は、最大限界と総距離に基づいて加速および減速フェーズを設定することを含みます。

  • 加速時間を計算:t[]acc
  • 一定速度の持続期間を決定
  • 計算減速時間:t[]]dec
  • 各フェーズのスピードデータポイントを生成