JP7067289B2 - 動作計画装置及び動作計画方法 - Google Patents
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Description
好ましくは、前記仮時間調整部は、前記第1の平滑化範囲において前記空間平滑化経路を前記軟化関数を用いて空間的に平滑化した結果、前記空間平滑化経路が前記障害物と干渉していた場合、前記主要点を含み前記第1の平滑化範囲よりも狭い範囲である第2の平滑化範囲において前記空間平滑化経路を前記軟化関数を用いて空間的に平滑化する。以上の構成によれば、前記空間平滑化経路と前記障害物との干渉を解消することができる。
好ましくは、前記仮時間調整部は、前記第2の平滑化範囲において前記空間平滑化経路を前記軟化関数を用いて空間的に平滑化した結果、前記第2の平滑化範囲において前記動作速度が最大許容加速度を越えていたら、前記第2の平滑化範囲において前記動作速度が前記最大許容加速度を越えないように前記主要点以降の前記複数の主要点の前記仮時間を再び引き延ばす。以上の構成によれば、簡単な演算で、かつ、確実に、障害物と干渉することがなく、最大許容速度や最大許容加速度に関する条件を満足したロボットの動作計画が実現される。
好ましくは、前記中間点は、前記空間平滑化経路上の通過点のうち、前記空間平滑化経路の距離に対する傾きが前記通過点の前後で所定量以上変化した通過点である。
好ましくは、前記ロボットは複数の関節を有する多関節ロボットであり、前記複数の関節間で前記仮時間は同期している。
本願発明の第2の観点によれば、ロボットの動作計画方法であって、予め設定された始点と終点との間で前記ロボットが障害物と干渉しない非干渉経路を生成する非干渉経路生成ステップと、前記非干渉経路を空間的に平滑化した空間平滑化経路を生成する空間平滑化経路生成ステップと、前記空間平滑化経路に含まれる複数の主要点を通過する時間を決定することで、時空間における経路としての時空間経路を生成する時間決定ステップと、を備え、前記複数の主要点は、前記空間平滑化経路の始点と、前記空間平滑化経路の終点と、前記空間平滑化経路の始点と前記空間平滑化経路の終点の間における中間点と、を含み、前記時間決定ステップは、前記複数の主要点間で動作速度が最大許容速度を越えないように、各主要点毎に、前記始点から各主要点に至るまでに経過する時間である仮時間を設定する仮時間設定ステップと、前記主要点を含む第1の平滑化範囲において前記空間平滑化経路を軟化関数を用いて空間的に平滑化し、前記第1の平滑化範囲において前記動作速度が最大許容加速度を越えていたら、前記第1の平滑化範囲において前記動作速度が前記最大許容加速度を越えないように前記主要点以降の前記複数の主要点の前記仮時間を引き延ばす仮時間調整ステップと、を有する、動作計画方法が提供される。以上の方法によれば、簡単な演算で、障害物と干渉することがなく、最大許容速度や最大許容加速度に関する条件を満足したロボットの動作計画が実現される。
関節ベクトル2=(関節1角度2、関節2角度2、・・・、関節M角度2)
関節ベクトル3=(関節1角度3、関節2角度3、・・・、関節M角度3)
・・・
関節ベクトル8=(関節1角度8、関節2角度8、・・・、関節M角度8)
ここで、「関節a角度b」は、距離軸上でb番目の関節ベクトルにおけるa番目の関節の角度を意味している。
関節ベクトル1=(関節1角度1、関節2角度1、・・・、関節M角度1)
関節速度ベクトル1=(関節1角速度1、関節2角速度1、・・・、関節M角速度1)
関節ベクトル8=(関節1角度8、関節2角度8、・・・、関節M角度8)
関節速度ベクトル8=(関節1角速度8、関節2角速度8、・・・、関節M角速度8)
2 外部情報取得部
3 非干渉経路生成部
4 空間的平滑化経路生成部
5 時間決定部
6 出力部
7 主要点抽出部
8 仮時間設定部
9 仮時間調整部
Claims (6)
- ロボットの動作計画装置であって、
予め設定された始点と終点との間で前記ロボットが障害物と干渉しない非干渉経路を生成する非干渉経路生成部と、
前記非干渉経路を空間的に平滑化した空間平滑化経路を生成する空間平滑化経路生成部と、
前記空間平滑化経路に含まれる複数の主要点を通過する時間を決定することで、時空間における経路としての時空間経路を生成する時間決定部と、
を備え、
前記複数の主要点は、前記空間平滑化経路の始点と、前記空間平滑化経路の終点と、前記空間平滑化経路の始点と前記空間平滑化経路の終点の間における中間点と、を含み、
前記時間決定部は、
前記複数の主要点間で動作速度が最大許容速度を越えないように、各主要点毎に、前記始点から各主要点に至るまでに経過する時間である仮時間を設定する仮時間設定部と、
前記複数の主要点のうちの主要点を含む第1の平滑化範囲において前記空間平滑化経路を軟化関数を用いて空間的に平滑化し、前記第1の平滑化範囲において動作加速度が最大許容加速度を越えていたら、前記第1の平滑化範囲において前記動作加速度が前記最大許容加速度を越えないように前記主要点以降の複数の主要点のみの前記仮時間を引き延ばす仮時間調整部と、
を有する、
動作計画装置。 - 請求項1に記載の動作計画装置であって、
前記仮時間調整部は、前記第1の平滑化範囲において前記空間平滑化経路を前記軟化関数を用いて空間的に平滑化した結果、前記空間平滑化経路が前記障害物と干渉していた場合、前記主要点を含み前記第1の平滑化範囲よりも狭い範囲である第2の平滑化範囲において前記空間平滑化経路を前記軟化関数を用いて空間的に平滑化する、
動作計画装置。 - 請求項2に記載の動作計画装置であって、
前記仮時間調整部は、前記第2の平滑化範囲において前記空間平滑化経路を前記軟化関数を用いて空間的に平滑化した結果、前記第2の平滑化範囲において前記動作加速度が前記最大許容加速度を越えていたら、前記第2の平滑化範囲において前記動作加速度が前記最大許容加速度を越えないように前記主要点以降の前記複数の主要点の前記仮時間を再び引き延ばす、
動作計画装置。 - 請求項1から3までの何れか1項に記載の動作計画装置であって、
前記中間点は、前記空間平滑化経路上の通過点のうち、前記空間平滑化経路の距離に対する傾きが前記通過点の前後で所定量以上変化した通過点である、
動作計画装置。 - 請求項1から4までの何れか1項に記載の動作計画装置であって、
前記ロボットは複数の関節を有する多関節ロボットであり、
前記複数の関節間で前記仮時間は同期している、
動作計画装置。 - ロボットの動作計画方法であって、
予め設定された始点と終点との間で前記ロボットが障害物と干渉しない非干渉経路を生成する非干渉経路生成ステップと、
前記非干渉経路を空間的に平滑化した空間平滑化経路を生成する空間平滑化経路生成ステップと、
前記空間平滑化経路に含まれる複数の主要点を通過する時間を決定することで、時空間における経路としての時空間経路を生成する時間決定ステップと、
を備え、
前記複数の主要点は、前記空間平滑化経路の始点と、前記空間平滑化経路の終点と、前記空間平滑化経路の始点と前記空間平滑化経路の終点の間における中間点と、を含み、
前記時間決定ステップは、
前記複数の主要点間で動作速度が最大許容速度を越えないように、各主要点毎に、前記始点から各主要点に至るまでに経過する時間である仮時間を設定する仮時間設定ステップと、
前記複数の主要点のうちの主要点を含む第1の平滑化範囲において前記空間平滑化経路を軟化関数を用いて空間的に平滑化し、前記第1の平滑化範囲において動作加速度が最大許容加速度を越えていたら、前記第1の平滑化範囲において前記動作加速度が前記最大許容加速度を越えないように前記主要点以降の複数の主要点のみの前記仮時間を引き延ばす仮時間調整ステップと、
を有する、
動作計画方法。
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