(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210650459.0 (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 华南理工大 学 地址 510640 广东省广州市天河区五山路 381号 申请人 中山市华 南理工大 学现代产业 技术 研究院 (72)发明人 张铁　曹亚超　马广才　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 梁睦宇 (51)Int.Cl. B25J 9/00(2006.01) B25J 9/02(2006.01) B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 具有线性正逆运动学方程的3-CRU并联机器 人轨迹规划方法 (57)摘要 本发明公开了一种具有线性正逆运动学方 程的3‑CRU并联机器人轨迹规划方法， 包括以下 步骤： S1、 建立3 ‑CRU并联机器人的正、 逆运动学 方程； S2、 基于有限脉冲响应滤波器在3 ‑CRU并联 机器人工作空间内任意生 成笛卡尔空间的轨迹； S3、 根据3 ‑CRU并联机器人的实际轨迹精度 情况， 任意增大笛卡尔空间的插补周期来进行采样； S4、 将笛卡尔空间的采样点逆解， 得到了关节空 间中对应的时间 ‑采样点序列， 此时间 ‑采样点序 列作为路径， 利用伺服电机驱动3 ‑CRU并联机器 人按照路径 点运行。 本发明不仅考虑了轨迹的平 滑约束， 而且可以提前规划好轨迹的总运行时 间， 简化了轨迹规划的插补过程， 减少了计算资 源的占用， 提高了控制器的计算效率， 还操作简 便、 直观易行。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115157214 A 2022.10.11 CN 115157214 A 1.具有线性正逆运动学方程的3 ‑CRU并联机器人轨迹规划方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： S1、 建立3 ‑CRU并联机器人的正、 逆运动学 方程； S2、 基于有限脉冲响应滤波器在3 ‑CRU并联机器人工作空间内任意生成笛卡尔空间的 轨迹； S3、 根据3 ‑CRU并联机器人的实际轨迹精度情况， 任意增大笛卡尔空间的插补周期来进 行采样； S4、 将笛卡尔空间的采样点逆解， 得到了关节空间中对应的时间 ‑采样点序列， 此时间 ‑ 采样点序列 作为路径， 利用伺服电机驱动3 ‑CRU并联机器人按照路径运行。 2.根据权利要求1所述的具有线性正逆运动学方程的3 ‑CRU并联机器人轨迹规划方法， 其特征在于， 步骤S1的逆运动学 方程为： 正运动学方程为： 其中， q1,q2,q3是3‑CRU并联机机器人在世界坐标系下的三条分支驱动关节变量； xp,yp, zp是动平台 中心点的输出坐标矢量； α 是直线模组的导轨与固定平台所在的夹角。 3.根据权利要求1所述的具有线性正逆运动学方程的3 ‑CRU并联机器人轨迹生成方法， 其特征在于： 步骤S2中基于有限脉冲响应滤波器在3 ‑CRU并联机器人工作空间内生成笛卡 尔空间轨 迹的前三阶轨 迹表达式为： 其中， k＝1时， q0(t)、 和 分别表示机器人规划轨迹的总位移长度，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115157214 A 2速度、 加速度和加加速度； k≠1时， qk(t)、 和 表示机器人规划的第k阶轨 迹的总位移长度， 速度、 加速度和加加 速度； u(t)表示单位阶跃函数； δ(t)表示但单位脉冲 函数； Tk表示k阶滤波器的作用时间， 满足 4.根据权利要求1所述的具有线性正逆运动学方程的3 ‑CRU并联机器人轨迹规划方法， 其特征在于： 步骤S3中插补周期可以根据机器人精度需要随意设定 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115157214 A 3