[發(fā)明專利]一種離線編程軌跡生成方法及基于該方法的雙機(jī)器人協(xié)同裝配系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811610540.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN109760045B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂紅強(qiáng);郝樂樂;韓九強(qiáng);鄭輯光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種離線編程軌跡生成方法，包括STEP模型重建方法和軌跡生成方法，具體步驟如下：

STEP模型文件讀取，以讀字符串的形式逐行讀取STEP模型文件信息，選擇適用于文件數(shù)據(jù)段語句結(jié)構(gòu)的字符分割算法對(duì)每行字符串所代表的信息進(jìn)行分類整理并保存到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中；

幾何信息提取與拓?fù)鋽?shù)據(jù)提取，提取每行字符串所描述的實(shí)體實(shí)例信息，對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行比較，獲得EXPRESS語言描述的模型幾何信息與拓?fù)鋽?shù)據(jù)；

模型重建，利用提取到的STEP模型幾何信息和拓?fù)鋽?shù)據(jù)來生成OCC(OpenCASCADE)中相應(yīng)的模型并顯示在計(jì)算機(jī)離線編程軟件中；

軌跡生成，通過在工件OCC模型上拾取點(diǎn)的形式來定義抓取點(diǎn)與放置點(diǎn)，利用等參數(shù)插補(bǔ)算法在抓取點(diǎn)與放置點(diǎn)之間生成一系列的插補(bǔ)點(diǎn)，最終所有點(diǎn)就構(gòu)成了機(jī)器人的裝配工作軌跡；

其特征在于，根據(jù)STEP文件中的實(shí)體信息來創(chuàng)建與其相對(duì)應(yīng)的OCC對(duì)象，針對(duì)每個(gè)實(shí)體結(jié)構(gòu)體，根據(jù)其類型，查詢STEP實(shí)體與OCC對(duì)象之間的映射關(guān)系，通過OCC中的相關(guān)函數(shù)來創(chuàng)建相對(duì)應(yīng)的OCC對(duì)象并且利用實(shí)體參數(shù)對(duì)對(duì)象進(jìn)行初始化；如果存在某個(gè)實(shí)體是另外一個(gè)實(shí)體的參數(shù)，則將這個(gè)實(shí)體創(chuàng)建成具有參數(shù)屬性的OCC對(duì)象并對(duì)其進(jìn)行初始化；為避免重復(fù)初始化OCC對(duì)象，選用map的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來保存初始化數(shù)據(jù)；OCC中StepToGeom類包含了將STEP幾何實(shí)體轉(zhuǎn)化為OCC幾何對(duì)象的方法，StepToTopoDS包提供了將STEP拓?fù)鋵?shí)體轉(zhuǎn)化為OCC拓?fù)鋝hape的方法；利用上述方法，迅速創(chuàng)建與實(shí)體信息相對(duì)應(yīng)的OCC對(duì)象。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述離線編程軌跡生成方法，其特征在于，針對(duì)以字符串形式保存的STEP模型文件通過逐行讀取的形式提取其有效信息并保存在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，根據(jù)STEP文件格式選擇相應(yīng)的字符分割算法對(duì)每行字符串進(jìn)行分割，從而提取其中的有效實(shí)體信息，具體操作是：從STEP文件的數(shù)據(jù)段開始，針對(duì)每行字符串，提取“#”與“＝”之間的數(shù)字用來表示實(shí)體號(hào)，提取“＝”與“(”之間的字符串用來表示實(shí)體的類型，提取“(”與“，”之間的字符串用來表示實(shí)體的名稱，將“(”與“)”中第一個(gè)“，”之后的字符串通過“，”進(jìn)行分割而得到的每個(gè)字符串用來表示實(shí)體的參數(shù)，對(duì)于每個(gè)實(shí)體的實(shí)體號(hào)、實(shí)體類型、實(shí)體名稱以及參數(shù)信息都是以結(jié)構(gòu)體的形式進(jìn)行存儲(chǔ)，這些結(jié)構(gòu)體也就組成了STEP模型在內(nèi)存中的信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述離線編程軌跡生成方法，其特征在于，所述幾何信息提取即通過STEP AP203協(xié)議中的幾何實(shí)體來表示STEP模型文件的幾何信息，具體操作是：采用參數(shù)曲線和參數(shù)曲面的方式來統(tǒng)一描述實(shí)體中的幾何信息，所述拓?fù)鋽?shù)據(jù)提取即通過STEP AP203協(xié)議中的拓?fù)鋵?shí)體來表示STEP模型文件中的拓?fù)鋽?shù)據(jù)，具體操作是：采用由低到高的層次關(guān)系在STEP AP203協(xié)議下表示模型的拓?fù)鋽?shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述離線編程軌跡生成方法，其特征在于，通過拾取待裝配工件OCC模型上的點(diǎn)來定義工件的抓取點(diǎn)與放置點(diǎn)，抓取點(diǎn)與放置點(diǎn)之間的中間軌跡點(diǎn)則利用軌跡生成算法來實(shí)現(xiàn)，具體操作是：將抓取點(diǎn)與放置點(diǎn)之間的軌跡劃分成多個(gè)直線段，針對(duì)每個(gè)直線段采用等參數(shù)插補(bǔ)算法實(shí)現(xiàn)中間軌跡點(diǎn)的生成，結(jié)合之前定義的抓取點(diǎn)與放置點(diǎn)一起構(gòu)成機(jī)器人的裝配軌跡。