控制器之運動軌跡及速度規劃

運動軌跡及速度規劃主要分成兩大類：點到點運動軌跡設計及連續運動軌跡設計，點到點運動軌跡設計主要針對已知位置及時間相關參數，進行中間速度值的規劃。連續運動軌跡設計則能與路徑產生及速度規劃一同處理，但對於沿路徑之整體規畫較困難。

點到點運動軌跡設計：

(1)等速度曲線：為最簡單的速度規畫，輸入條件為位移X及時間T，透過間隔位置相減疊代，計算出每一個點的速度值。

(2)梯形速度曲線(T-Curve)：此為三線段，分為加速段，定速段，及減速段。輸入條件除位移X及運動時間T外還需加速時間Ta，以計算出加速度，加減速對稱並由兩個多項式表示。此速度規畫較等速度曲線省時，加速至定速之接點在位置及速度上有連續性，但加速度尚無，高速時維持高加速度，低速時維持低加速度，可能造成抖動現象。

(i)最短運動時間梯形曲線：以最大加速度加速至最大速度。

(ii)固定抵達時間梯形曲線：運動時間平均為加速，定速及減速三等段。

(3)S形速度曲線(S-Curve)：曲線較為圓滑，以三次式表示。高速時擁有低加速度，低速時擁有高加速度，接點在加速度亦有連續性，避免抖動問題。移動快速，終止前定位較容易。

PVT運動指定格式：為時間與位置關係之高次多項式，程式在接收速度規畫曲線後，將轉為PVT運動指定格式，並由運動指定格式進行細部插值進行運動輸出。

連續運動軌跡設計：運動路徑產生以及路徑運動規劃

(1)路徑產生及速度規劃一併處理：較簡單，但對於沿路徑之整體規畫較困難。利用路徑λ及時間t之等比關係，以參數法進行求解。

I以三段PVT運動曲線求出相對位移、絕對速度及相對時間等。

II考慮控制點的局部性及規劃與控制點之起終點需一致，採用對應的插值法：均勻型雲型曲線、非均勻型雲型曲線、三次雲型曲線。

(2)路徑產生及速度規劃分開處理：

I利用參數式描述曲線路徑(運動路徑產生器)

II根據運動路徑總長度設計點到點速度曲線(速度曲線規畫)

III使用路徑插值器輸出函數(路徑插值器)