[發明專利]一種軌跡規劃方法、裝置及機器人

有效

• 申請號: 201911382617.3
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111002315B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 曹林攀;劉培超;郎需林;劉主福
• 申請（專利權）人: 深圳市越疆科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/00;B25J11/00
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 譚友丹

1.一種軌跡規劃方法，應用于機器人，所述機器人末端設置有工具，用于對待加工工件進行加工，其特征在于，所述方法包括：

建立外部控制點坐標系、機器人基坐標系以及機器人工具坐標系；

獲取待加工工件上的軌跡控制點在機器人工具坐標系下的坐標，確定所述軌跡控制點之間的初始軌跡；

對所述軌跡控制點之間的初始軌跡進行速度規劃，生成所述待加工工件的規劃軌跡；

根據所述待加工工件的規劃軌跡，確定機器人末端工具中心的規劃軌跡；

根據所述機器人末端工具中心的規劃軌跡，確定所述機器人的關節角度；

所述根據所述待加工工件的規劃軌跡，確定機器人末端工具中心的規劃軌跡，包括：

獲取所述軌跡控制點在機器人工具坐標系下的位姿；

根據所述軌跡控制點在機器人工具坐標系下的位姿以及所述外部控制點在機器人基坐標系下的位姿,基于預先確定的所述軌跡控制點、外部控制點以及機器人末端工具中心的坐標關系，計算所述軌跡控制點對應的機器人末端工具中心的位姿，其中，所述待加工工件的軌跡控制點、外部控制點與機器人末端工具中心的坐標關系為：^wT_e＝^wT_末^末T_P，其中，^wT_e是外部控制點在機器人基座標系下的位姿矩陣，^wT_末是機器人末端工具中心在基座標系下的位姿矩陣，^末T_P是軌跡控制點在工具坐標系下的位姿矩陣；

根據多個軌跡控制點對應的機器人末端工具中心的位姿，確定機器人末端工具中心的規劃軌跡。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立外部固定點坐標系，包括：

通過示教器示教外部控制點的第一位置、第二位置以及第三位置，其中，第一位置為外部控制點的原點；

根據所述第一位置、第二位置以及第三位置，確定所述外部控制點的X軸、Y軸以及Z軸方向，確定外部固定點坐標系。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

確定外部控制點在機器人基坐標系下的位姿。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取待加工工件上的軌跡控制點在機器人工具坐標系下的坐標，確定所述軌跡控制點之間的初始軌跡，包括：

預先規劃所述待加工工件的軌跡控制點，確定所述待加工工件的軌跡控制點在機器人工具坐標系下的位姿；

根據所述待加工工件的軌跡控制點在機器人工具坐標系下的位姿，確定所述軌跡控制點之間的初始軌跡。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對軌跡控制點之間的初始軌跡進行速度規劃，生成所述待加工工件的規劃軌跡，包括：

獲取所述初始軌跡的起始點、中間點以及終點；

分別對所述起始點到中間點的軌跡以及中間點到終點的軌跡進行S型速度規劃，生成第一軌跡和第二軌跡；

根據所述第一軌跡和第二軌跡，生成所述待加工工件的規劃軌跡。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據所述第一軌跡和第二軌跡，生成所述待加工工件的規劃軌跡，包括：

預設過渡距離，對所述第一軌跡和第二軌跡進行平滑過渡，確定第一軌跡對應的第一過渡點的位姿以及第二軌跡對應的第二過渡點的位姿；

根據所述第一過渡點的位姿和第二過渡點的位姿，確定第一過渡點到第二過渡點的軌跡點的位姿，生成所述待加工工件的規劃軌跡。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述機器人末端工具中心的規劃軌跡，確定所述機器人的關節角度，包括：

根據所述機器人末端工具中心的規劃軌跡，基于逆向運動學，確定所述機器人的每一關節的關節角度。