Beräkning av hastighetsprofiler är avgörande för att säkerställa smidiga och exakta rörelser i robotsystem. Denna process innebär att definiera hur robotens hastighet förändras över tiden under en rörelse, vilket hjälper till att minska mekanisk stress och förbättra noggrannheten.

Förstå hastighetsprofiler

En hastighetsprofil beskriver variationen av hastigheten på en robots led eller sluteffekt genom en rörelse. Vanliga profiler inkluderar trapezoidala, S-kurva och polynomprofiler. Varje typ erbjuder olika fördelar när det gäller jämnhet och kontroll.

Steg för att beräkna hastighetsprofiler

Beräkningsprocessen innebär flera steg för att säkerställa en smidig övergång från början till sluthastighet. De typiska stegen inkluderar att definiera rörelseparametrar, välja en profiltyp och beräkna hastigheten vid varje tidpunkt.

Definiera rörelseparametrar

Bestäm det totala avståndet som ska resas, maximal hastighet, acceleration och avskrivningsgränser. Dessa parametrar sätter gränserna för hastighetsprofilen.

Välj en profiltyp

Välj en lämplig hastighetsprofil baserad på applikationens krav. Exempelvis är trapezoidala profiler enkla och lämpliga för konstant acceleration, medan S-kurva profiler ger smidigare övergångar.

Beräkning av hastighet vid varje gång steg

Med hjälp av de ekvationer som är förknippade med den valda profilen, beräkna hastigheten med diskreta tidsintervall. Detta innebär att integrera acceleration och säkerställa hastigheten inte överstiger gränser.

Exempel: Trapezoidal hastighetsprofil

För en trapezoidal profil, ökar hastigheten linjärt under acceleration, förblir konstant, sedan minskar under nedbrytning. Beräkningarna innebär att man ställer acceleration och avbrytningsfaser baserat på maximala gränser och totalt avstånd.

  • Beräkna accelerationstid: t[] acc[]
  • Bestäm konstant hastighet varaktighet
  • Beräkning av tid för nedbrytning: t[]]dec[]
  • Generera hastighetsdatapunkter för varje fas