Чтобы повысить эффективность работы и позволить роботу выполнять определенные задачи в кратчайшие сроки, необходимо разумное планирование движения. Автономное планирование движения делится на планирование пути и планирование траектории.
Цель планирования пути состоит в том, чтобы сделать расстояние между путем и препятствием как можно большим, а длину пути как можно короче; Цель планирования траектории состоит в том, чтобы сделать время работы робота как можно короче или энергию как можно меньше во время совместного движения робота в пространстве. Планирование траектории добавляет информацию о временных рядах на основе планирования пути и планирует скорость и ускорение робота при выполнении задач для удовлетворения требований плавности и управляемости скорости.
Обучение и воспроизведение — один из методов планирования пути. Обучение и запись результатов обучения через рабочее пространство повторяются в процессе работы. Обучение на месте напрямую соответствует действиям, которые должен выполнить робот, а путь интуитивно понятен и ясен. Недостатком является то, что он требует опытных операторов и занимает много времени. Путь не обязательно оптимизирован. Чтобы решить вышеуказанные проблемы, можно создать виртуальную модель робота, а планирование пути задачи можно выполнить с помощью виртуальной визуальной операции.
Планирование пути может осуществляться в совместном пространстве. Пятикратный B-сплайн можно использовать в качестве функции интерполяции траектории сустава, а интеграл квадрата ускорения относительно времени движения можно оптимизировать в качестве целевой функции, чтобы обеспечить достаточно плавное движение каждого сустава. В качестве альтернативы траектория сустава робота может быть интерполирована с помощью пятого B-сплайна, а конечные значения скорости и ускорения каждого сустава робота могут быть произвольно настроены в соответствии с требованиями плавности хода. Кроме того, планирование траектории в совместном пространстве позволяет избежать сингулярности рабочего пространства. Команда также разработала алгоритм оптимизации совместной траектории, чтобы избежать сингулярности в совместном пространстве. Используя избыточность совместной функции робота для дуговой сварки 6-DOF в процессе задачи, принимая особенности робота и совместные ограничения в качестве ограничений, метод TWA используется для расчета оптимизации.
Планирование траектории совместного пространства имеет следующие преимущества по сравнению с планированием траектории рабочего пространства:
1. Избегается проблема сингулярности робота в рабочем пространстве;
2. Поскольку движение робота контролируется суставным двигателем, в суставном пространстве избегается большое количество расчетов прямой кинематики и обратной кинематики;
3. Траектория каждого сустава в суставном пространстве удобна для оптимизации управления.