[發(fā)明專利]一種操作軌跡獲取方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510070053.5
• 申請(qǐng)日: 2015-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN104698971B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬澤;汪潔萍;于恒基;陳志強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杰克縫紉機(jī)股份有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/19
• 分類號(hào): G05B19/19
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所31219
• 代理人: 余明偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種操作軌跡獲取方法及裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有機(jī)器人應(yīng)用的工業(yè)中，例如制衣，均應(yīng)用了大量的機(jī)器人來(lái)代替人工，故機(jī)器人的控制如何達(dá)到準(zhǔn)確高效成為一直以來(lái)廠商所追求的目標(biāo)，在機(jī)器人控制中，為了驗(yàn)證機(jī)器人是否移動(dòng)準(zhǔn)確，必不可少的會(huì)去記錄機(jī)器人的移動(dòng)軌跡并對(duì)其調(diào)整優(yōu)化，但目前并沒(méi)有比較好的的軌跡獲取方式。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種操作軌跡獲取方法及裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中的各種缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)及其他相關(guān)目標(biāo)，本發(fā)明提供一種操作軌跡獲取方法，用于獲取操作裝置操作工件時(shí)的移動(dòng)軌跡，所述方法包括：在預(yù)定的工件移動(dòng)空間內(nèi)建立坐標(biāo)系，在所述坐標(biāo)系內(nèi)定義所述工件各邊緣點(diǎn)且將其中至少一邊緣點(diǎn)作為對(duì)齊點(diǎn)，并在工件定義第一操作點(diǎn)；在所述工件移動(dòng)空間內(nèi)定義外部控制點(diǎn)；所述操作裝置在所述第一操作點(diǎn)操作所述工件移動(dòng)，所述移動(dòng)包括：工件平移至所述對(duì)齊點(diǎn)和外部控制點(diǎn)重合；以及，在所述對(duì)齊點(diǎn)和外部控制點(diǎn)重合的情況下，工件繞所述外部控制點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；進(jìn)行工件移動(dòng)過(guò)程的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化以得到操作裝置在操作所述工件移動(dòng)的過(guò)程中的移動(dòng)軌跡，其包括：根據(jù)平移前的對(duì)齊點(diǎn)坐標(biāo)及外部控制點(diǎn)坐標(biāo)獲得平移矢量；設(shè)第一操作點(diǎn)平移后對(duì)應(yīng)為第二操作點(diǎn)，根據(jù)平移矢量及第一操作點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算平移后的第二操作點(diǎn)坐標(biāo)，以得到操作裝置的平移操作軌跡；在所述工件繞所述外部控制點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，獲取工件的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度即為：在第二操作點(diǎn)通過(guò)所述轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)第三操作點(diǎn)時(shí)，第二操作點(diǎn)和外部控制點(diǎn)連線同第三操作點(diǎn)和外部控制點(diǎn)連線間的夾角；對(duì)所述夾角按預(yù)設(shè)插值精度進(jìn)行插值，以獲取在所述第二操作點(diǎn)到達(dá)第三操作點(diǎn)的軌跡上的多個(gè)插值點(diǎn)的坐標(biāo)以得到操作裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)操作軌跡。

可選的，所述的操作軌跡獲取方法，還包括：獲取工件的各所述邊緣點(diǎn)進(jìn)行所述移動(dòng)后的坐標(biāo)。

可選的，所述的操作軌跡獲取方法，所述外部控制點(diǎn)位于預(yù)設(shè)的法線上，所述工件上每?jī)蓚€(gè)邊緣點(diǎn)構(gòu)成一線段；每次的所述轉(zhuǎn)動(dòng)是將所述工件轉(zhuǎn)動(dòng)至令其邊緣的一所述線段同所述法線重合，所述工件的轉(zhuǎn)動(dòng)角度是通過(guò)計(jì)算所述線段轉(zhuǎn)動(dòng)至同法線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)角度而獲得的。

可選的，所述的操作軌跡獲取方法，還包括：計(jì)算所述第一操作點(diǎn)平移至第二操作點(diǎn)的第一坐標(biāo)移動(dòng)量；計(jì)算所述第二操作點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)至第三操作點(diǎn)的第二坐標(biāo)移動(dòng)量；結(jié)合所述第一坐標(biāo)移動(dòng)量及第二坐標(biāo)移動(dòng)量以計(jì)算出總移動(dòng)量；根據(jù)所述總移動(dòng)量計(jì)算工件的移動(dòng)距離；結(jié)合所述第一操作點(diǎn)移動(dòng)至第三操作點(diǎn)的時(shí)間、及所計(jì)算的工件的移動(dòng)距離，計(jì)算工件相對(duì)外部控制點(diǎn)的移動(dòng)速度。

可選的，所述坐標(biāo)系包括：X軸、Y軸、Z軸及U軸，其中，所述U軸是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，以角度為單位。

為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)及其他相關(guān)目標(biāo)，本發(fā)明提供一種操作軌跡獲取裝置，用于獲取操作裝置操作工件時(shí)的移動(dòng)軌跡，所述操作軌跡獲取裝置包括：坐標(biāo)定義單元及坐標(biāo)轉(zhuǎn)化單元；所述坐標(biāo)定義單元，用于在預(yù)定的工件移動(dòng)空間內(nèi)建立坐標(biāo)系，在所述坐標(biāo)系內(nèi)定義所述工件各邊緣點(diǎn)且將其中至少一邊緣點(diǎn)作為對(duì)齊點(diǎn)，并在工件定義第一操作點(diǎn)；在所述工件移動(dòng)空間內(nèi)定義外部控制點(diǎn)；所述操作裝置在所述第一操作點(diǎn)操作所述工件移動(dòng)，所述移動(dòng)包括：工件平移至所述對(duì)齊點(diǎn)和外部控制點(diǎn)重合；以及，在所述對(duì)齊點(diǎn)和外部控制點(diǎn)重合的情況下，工件繞所述外部控制點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)化單元，用于進(jìn)行工件移動(dòng)過(guò)程的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化以得到操作裝置在操作所述工件移動(dòng)的過(guò)程中的移動(dòng)軌跡，其中，所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)化包括：根據(jù)平移前的對(duì)齊點(diǎn)坐標(biāo)及外部控制點(diǎn)坐標(biāo)獲得平移矢量；設(shè)第一操作點(diǎn)平移后對(duì)應(yīng)為第二操作點(diǎn)，根據(jù)平移矢量及第一操作點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算平移后的第二操作點(diǎn)坐標(biāo)，以得到操作裝置的平移操作軌跡；在所述工件繞所述外部控制點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，獲取工件的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度即為：在第二操作點(diǎn)通過(guò)所述轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)第三操作點(diǎn)時(shí)，第二操作點(diǎn)和外部控制點(diǎn)連線同第三操作點(diǎn)和外部控制點(diǎn)連線間的夾角；對(duì)所述夾角按預(yù)設(shè)插值精度進(jìn)行插值，以獲取在所述第二操作點(diǎn)到達(dá)第三操作點(diǎn)的軌跡上的多個(gè)插值點(diǎn)的坐標(biāo)以得到操作裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)操作軌跡。

可選的，所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)化單元，還用于獲取工件的各所述邊緣點(diǎn)進(jìn)行所述移動(dòng)后的坐標(biāo)。

可選的，所述外部控制點(diǎn)位于預(yù)設(shè)的法線上，所述工件上每?jī)蓚€(gè)邊緣點(diǎn)構(gòu)成一線段；每次的所述轉(zhuǎn)動(dòng)是將所述工件轉(zhuǎn)動(dòng)至令其邊緣的一所述線段同所述法線重合，所述工件的轉(zhuǎn)動(dòng)角度是通過(guò)計(jì)算所述線段轉(zhuǎn)動(dòng)至同法線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)角度而獲得的。