[發明專利]機械臂運動路徑生成方法和系統

有效

• 申請號: 201710121022.7
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106695800B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 郭志強
• 申請（專利權）人: 廣州視源電子科技股份有限公司;廣州鐳晨自動控制科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 余永文;王東亮

本發明涉及一種機械臂運動路徑生成方法和系統，方法包括以下步驟：獲取機械臂周圍的障礙物的分布位置，根據所述分布位置計算機械臂運動的安全半徑，根據所述安全半徑和機械臂的工具爪的尺寸計算機械臂的實際工作半徑；根據所述工具爪的起始位置和所述實際工作半徑計算機械臂運動的第一中間點位置，根據所述工具爪的目標位置和所述實際工作半徑計算機械臂運動的第二中間點位置；若所述工具爪的目標位置在所述機械臂當前姿態的運動范圍內，根據所述起始位置、第一中間點位置、第二中間點位置和目標位置生成機械臂的運動路徑。

技術領域

本發明涉及自動化控制技術領域，特別是涉及一種機械臂運動路徑生成方法和系統。

背景技術

如圖1所示，在機械臂運動空間中存在周邊設備及機械臂自身機座等障礙物，當控制機械臂從A點運動到B點時，需要對機械臂的運動路徑進行規劃，使機械臂要在運動過程中不與障礙物發生碰撞。

傳統的機械臂路徑規劃方式主要使用人工示教中間點法，如下圖2所示，即在機器人運動軌跡中分別手工示教點T1、T2、T3等機械臂運行的中間點，以在從起點A到達終點B的過程中避開障礙物。此種方式需要手工示教各個軌跡中間點，更換機械臂后要重新示教每個中間點，路徑生成效率低。

發明內容

基于此，有必要針對路徑生成效率低的問題，提供一種機械臂運動路徑生成方法和系統。

一種機械臂運動路徑生成方法，包括以下步驟：

獲取機械臂周圍的障礙物的分布位置，根據所述分布位置計算機械臂運動的安全半徑，根據所述安全半徑和機械臂的工具爪的尺寸計算機械臂的實際工作半徑；

根據所述工具爪的起始位置和所述實際工作半徑計算機械臂運動的第一中間點位置，根據所述工具爪的目標位置和所述實際工作半徑計算機械臂運動的第二中間點位置；

若所述工具爪的目標位置在所述機械臂當前姿態的運動范圍內，根據所述起始位置、第一中間點位置、第二中間點位置和目標位置生成機械臂的運動路徑。

一種機械臂運動路徑生成系統，包括：

第一計算模塊，用于獲取機械臂周圍的障礙物的分布位置，根據所述分布位置計算機械臂運動的安全半徑，根據所述安全半徑和機械臂的工具爪的尺寸計算機械臂的實際工作半徑；

第二計算模塊，用于根據所述工具爪的起始位置和所述實際工作半徑計算機械臂運動的第一中間點位置，根據所述工具爪的目標位置和所述實際工作半徑計算機械臂運動的第二中間點位置；

第一生成模塊，用于若所述工具爪的目標位置在所述機械臂當前姿態的運動范圍內，根據所述起始位置、第一中間點位置、第二中間點位置和目標位置生成機械臂的運動路徑。

上述機械臂運動路徑生成方法和系統，根據障礙物的分布位置計算機械臂運動的安全半徑，根據所述安全半徑和機械臂的工具爪的尺寸計算機械臂的實際工作半徑，根據所述工具爪的起始位置和所述實際工作半徑計算機械臂運動的第一中間點位置，根據所述工具爪的目標位置和所述實際工作半徑計算機械臂運動的第二中間點位置，并自動生成機械臂的運動路徑，當障礙物分布改變時，只需輸入更改后的障礙物的分布位置即可自動生成新的機械臂運動路徑，無需人工示教各個軌跡中間點，規劃效率高。

附圖說明

圖1為一個實施例的機械臂及障礙物分布示意圖；

圖2為一個實施例的人工示教運動路徑中間點的示意圖；

圖3為一個實施例的機械臂運動路徑生成方法流程圖；

圖4為一個實施例的安全半徑與實際工作半徑示意圖；

圖5為一個實施例的中間點和換手區域示意圖；

圖6為第一實施例的機械臂運動路徑示意圖；