[發明專利]焊接機器人及其擺動軌跡的規劃方法

有效

• 申請號: 201910849508.1
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN110465948B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 張志明
• 申請（專利權）人: 北京配天技術有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 唐雙

1.一種焊接機器人擺動軌跡的規劃方法，其特征在于，所述方法包括：

確定焊縫上多個第一軌跡點在工件坐標系下的第一位置坐標和第一姿態坐標；

確定多個所述第一軌跡點各自對應的第二軌跡點在擺動坐標系下的位置坐標，其中，多個所述第一軌跡點各自對應的第二軌跡點相對所述焊縫存在偏移增量，且多個所述第一軌跡點各自對應的第二軌跡點在所述擺動坐標系下形成位于XOY平面的直線偏移軌跡，所述直線偏移軌跡與Y軸平行且從Y軸正半軸延伸至Y軸負半軸；

將所述第二軌跡點在所述擺動坐標系下的位置坐標轉換為在所述工件坐標系下的第二位置坐標；

疊加所述第一軌跡點的所述第一位置坐標與對應的所述第二軌跡點的所述第二位置坐標，得到與所述第一軌跡點對應的插補點在所述工件坐標系下的位置坐標，其中，所述插補點的姿態坐標為所述第一姿態坐標；

根據所述插補點的位置坐標和姿態坐標確定規劃后的擺動軌跡；

其中，所述擺動坐標系為工具坐標系，其原點為焊槍的端點，X軸方向為所述焊槍的前進方向、Y軸方向為所述焊槍的擺動方向，Z軸方向為所述焊槍的槍頭方向；或，所述擺動坐標系為工具路徑坐標系，其原點為所述焊槍的端點，X軸方向為所述焊縫的切線方向，Y軸方向由所述工具路徑坐標系的X軸方向與所述工具坐標系的Z軸方向叉乘確定，Z軸方向由所述工具路徑坐標系的X軸方向與Y軸方向叉乘確定。

2.根據權利要求1所述的規劃方法，其特征在于，所述確定多個所述第一軌跡點各自對應的第二軌跡點在擺動坐標系下的位置坐標，包括：

獲取焊接時長duration、擺動周期T、擺動振幅A、第一停留時間t₁、第二停留時間t₂以及第三停留時間t₃；

計算多個所述第一軌跡點各自的插補時間點；

按照如下公式一計算多個所述第一軌跡點各自在一個擺動循環內的時間點：

公式一：t＝time-round(time/cycle)*cycle，其中，t為多個所述第一軌跡點各自在一個擺動循環內的時間點，time為多個所述第一軌跡點各自的插補時間點，round為向下取整函數，cycle為一個擺動循環的時長，cycle＝T+t₁+2*t₂+t₃；

以多個所述第一軌跡點各自在一個擺動循環內的時間點為自變量，運用正比例函數或正弦函數計算多個所述第一軌跡點各自對應的所述第二軌跡點在所述擺動坐標系下沿Y軸的偏移增量；

確定多個所述第一軌跡點各自對應的第二軌跡點在所述擺動坐標系下的位置坐標。

3.根據權利要求2所述的規劃方法，其特征在于，所述以多個所述第一軌跡點各自在一個擺動循環內的時間點為自變量，運用正比例函數計算多個所述第一軌跡點各自對應的所述第二軌跡點在所述擺動坐標系下沿Y軸的偏移增量的步驟，包括：

按照如下公式二計算多個所述第一軌跡點各自對應的所述第二軌跡點在所述擺動坐標系下沿Y軸的偏移增量：

公式二：

其中，Y為多個所述第一軌跡點各自對應的第二軌跡點在所述擺動坐標系下沿Y軸的偏移增量，m₁＝T/4，m₂＝m₁+t₁，m₃＝m₂+T/4，m₄＝m₃+t₂，m₅＝m₄+T/4，m₆＝m₅+t₃，m₇＝m₆+T/4。