[發(fā)明專利]一種用于五軸折彎?rùn)C(jī)器人笛卡爾軌跡規(guī)劃的方法及其裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510853906.2
• 申請(qǐng)日: 2015-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105522577B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周朔鵬;熊圓圓;鄧洪潔;喬正;王效杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海新時(shí)達(dá)電氣股份有限公司;上海新時(shí)達(dá)機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 上海晨皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31260
• 代理人: 成麗杰

1.一種用于五軸折彎?rùn)C(jī)器人笛卡爾軌跡規(guī)劃的方法，其特征在于，包含以下步驟：

確定機(jī)器人的始末點(diǎn)笛卡爾位置和軌跡；其中，所述笛卡爾位置包括：基于基坐標(biāo)系的位置信息和姿態(tài)信息；

根據(jù)所述軌跡是否為折彎跟隨軌跡確定獲得所述軌跡的笛卡爾插補(bǔ)點(diǎn)的方法；

其中，如果是折彎跟隨軌跡，則直接獲得所述軌跡的笛卡爾插補(bǔ)點(diǎn)；如果不是折彎跟隨軌跡，則利用笛卡爾位置和混合位置的互換來(lái)獲得笛卡爾插補(bǔ)點(diǎn)；其中，所述混合位置包括：基于基坐標(biāo)系的位置信息和繞機(jī)器人工具末端TCP的y軸的旋轉(zhuǎn)角度和繞x軸的旋轉(zhuǎn)角度；

根據(jù)所獲得的笛卡爾插補(bǔ)點(diǎn)生成機(jī)器人關(guān)節(jié)插補(bǔ)點(diǎn)；

根據(jù)所生成的關(guān)節(jié)笛卡爾插補(bǔ)點(diǎn)規(guī)劃所述五軸折彎?rùn)C(jī)器人的笛卡爾軌跡。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于五軸折彎?rùn)C(jī)器人笛卡爾軌跡規(guī)劃的方法，其特征在于，在所述利用笛卡爾位置和混合位置的互換來(lái)獲得笛卡爾插補(bǔ)點(diǎn)的步驟中，包含以下子步驟：

將所述始末點(diǎn)笛卡爾位置轉(zhuǎn)換為始末點(diǎn)混合位置；

根據(jù)所述始末點(diǎn)混合位置獲得混合位置插補(bǔ)點(diǎn)；

將獲得的所述混合位置插補(bǔ)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為笛卡爾插補(bǔ)點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于五軸折彎?rùn)C(jī)器人笛卡爾軌跡規(guī)劃的方法，其特征在于，在所述將始末點(diǎn)笛卡爾位置轉(zhuǎn)換為始末點(diǎn)混合位置的子步驟中，包含以下子步驟：

建立五軸逆運(yùn)動(dòng)學(xué)；利用所述五軸逆運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解所述始末點(diǎn)笛卡爾位置，獲得機(jī)器人的始末點(diǎn)關(guān)節(jié)位置；根據(jù)所述始末點(diǎn)關(guān)節(jié)位置和所述始末點(diǎn)笛卡爾位置獲得始末點(diǎn)混合位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于五軸折彎?rùn)C(jī)器人笛卡爾軌跡規(guī)劃的方法，其特征在于，在所述建立五軸逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的子步驟中，利用DH參數(shù)法建立五軸逆運(yùn)動(dòng)學(xué)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于五軸折彎?rùn)C(jī)器人笛卡爾軌跡規(guī)劃的方法，其特征在于，在所述將獲得的混合位置插補(bǔ)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為笛卡爾插補(bǔ)點(diǎn)的子步驟中，包含以下子步驟：

建立五軸正運(yùn)動(dòng)學(xué)；根據(jù)所述混合位置插補(bǔ)點(diǎn)獲得機(jī)器人的插補(bǔ)點(diǎn)關(guān)節(jié)位置；正解所述插補(bǔ)點(diǎn)關(guān)節(jié)位置，獲得所述插補(bǔ)點(diǎn)笛卡爾位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于五軸折彎?rùn)C(jī)器人笛卡爾軌跡規(guī)劃的方法，其特征在于，在所述混合位置插補(bǔ)點(diǎn)的獲取過(guò)程中，采用預(yù)定速度的規(guī)劃量。

7.一種用于五軸折彎?rùn)C(jī)器人笛卡爾軌跡規(guī)劃的裝置，其特征在于，包含：

軌跡確定模塊，用于確定機(jī)器人的始末點(diǎn)笛卡爾位置和軌跡；其中，所述笛卡爾位置包括：基于坐標(biāo)系的位置信息和姿態(tài)信息；

檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)所述軌跡是否為折彎跟隨軌跡；并在檢測(cè)到是折彎跟隨軌跡時(shí)，直接獲得所述軌跡的笛卡爾插補(bǔ)點(diǎn)；

獲取模塊，用于在所述檢測(cè)模塊檢測(cè)到不是折彎跟隨軌跡時(shí)，利用笛卡爾位置和混合位置的互換來(lái)獲得笛卡爾插補(bǔ)點(diǎn)；其中，所述混合位置包括：基于坐標(biāo)系的位置信息和繞y軸的旋轉(zhuǎn)角度和繞x軸的旋轉(zhuǎn)角度；

生成模塊，用于根據(jù)所述檢測(cè)模塊或所述獲取模塊獲得的笛卡爾插補(bǔ)點(diǎn)生成機(jī)器人關(guān)節(jié)插補(bǔ)點(diǎn)；

規(guī)劃模塊，用于根據(jù)所述生成模塊生成的關(guān)節(jié)笛卡爾插補(bǔ)點(diǎn)規(guī)劃所述五軸折彎?rùn)C(jī)器人的笛卡爾軌跡。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于五軸折彎?rùn)C(jī)器人笛卡爾軌跡規(guī)劃的裝置，其特征在于，所述獲取模塊包含以下子模塊：

第一轉(zhuǎn)換子模塊，用于將所述始末點(diǎn)笛卡爾位置轉(zhuǎn)換為始末點(diǎn)混合位置；

獲得子模塊，用于根據(jù)所述第一轉(zhuǎn)換子模塊轉(zhuǎn)換后的所述始末點(diǎn)混合位置獲得混合位置插補(bǔ)點(diǎn)；

第二轉(zhuǎn)換子模塊，用于將所述獲得子模塊獲得的所述混合位置插補(bǔ)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為笛卡爾插補(bǔ)點(diǎn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于五軸折彎?rùn)C(jī)器人笛卡爾軌跡規(guī)劃的裝置，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)換子模塊包含以下子模塊：

建立子模塊，用于建立五軸逆運(yùn)動(dòng)學(xué)；

逆解子模塊，用于利用所述建立子模塊建立的五軸逆運(yùn)動(dòng)學(xué)，逆解所述始末點(diǎn)笛卡爾位置，獲得機(jī)器人的始末點(diǎn)關(guān)節(jié)位置；

混合位置獲得子模塊，用于根據(jù)所述逆解子模塊獲得的所述始末點(diǎn)關(guān)節(jié)位置和所述始末點(diǎn)笛卡爾位置獲得始末點(diǎn)混合位置。