[發明專利]加工路徑生成裝置及其方法

有效

• 申請號: 202010007859.0
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN112824060B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 紀佃昀;蔡承翰;洪國峰
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種加工路徑生成裝置，包括：

一直覺式路徑教導器，用以供握持并相對于一加工物件移動，以產生一動作路徑，以提供一控制器生成加工路徑所需的移動信息，不需事先依照該控制器的指令移動一機械手臂到定點，且該直覺式路徑教導器用以偵測該加工物件的一表面特征，其中該直覺式路徑教導器包括：

一路徑定位傳感器，用以收集及記錄該動作路徑的工作坐標、相對于該加工物件的距離及該加工物件的該表面特征；

一末端介面回饋裝置，用以接收一末端感測信號并輸出該末端感測信號同步回饋至該路徑定位傳感器；

該控制器，連接該直覺式路徑教導器，該控制器根據該直覺式路徑教導器的該動作路徑、該加工物件的該表面特征及該末端感測信號，生成一加工路徑，其中該直覺式路徑教導器重復進行多次路徑教導，以產生多個該動作路徑；以及

一路徑優化模塊，用以接收該動作路徑，該路徑優化模塊對多個該動作路徑進行仿真分析，并儲存一優化后的動作路徑于該控制器中，其中該仿真分析包括碰撞分析、路徑平滑度分析、極限分析、奇異點分析以及精度分析，該路徑優化模塊包括一精度偏差校正單元，當仿真結果表示多個該動作路徑不符合設定的精度參數時，反復迭代以修正多個該動作路徑，以減少該加工路徑的精度偏差值。

2.根據權利要求1所述的加工路徑生成裝置，其中該直覺式路徑教導器還包括：

一路徑教導移動平臺，用以承載并移動該路徑定位傳感器，且該末端介面回饋裝置設置于該路徑教導移動平臺上。

3.根據權利要求2所述的加工路徑生成裝置，其中該路徑定位傳感器包括一慣性感測模塊、一空間坐標擷取模塊以及一特征擷取模塊中的至少一個。

4.根據權利要求2所述的加工路徑生成裝置，其中該路徑優化模塊包括：

一計算單元，用以取得該動作路徑的信息，及對該動作路徑進行分析；

一信號收集及記錄單元，用以儲存該動作路徑的位置信息；以及

一仿真分析單元，用以接收該動作路徑的位置信息及該末端感測信號。

5.根據權利要求2所述的加工路徑生成裝置，其中該末端介面回饋裝置接觸式感測該加工物件，以產生該末端感測信號。

6.根據權利要求2所述的加工路徑生成裝置，其中該末端介面回饋裝置非接觸式感測該加工物件，以產生該末端感測信號。

7.根據權利要求1所述的加工路徑生成裝置，還包括該機械手臂，連接該控制器，該控制器根據該加工路徑移動該機械手臂，并對該加工物件進行加工。

8.一種加工路徑生成方法，包括：

收集及記錄一直覺式路徑教導器的一動作路徑，以提供一控制器生成加工路徑所需的移動信息，不需事先依照該控制器的指令移動一機械手臂到定點；

偵測一加工物件的一表面特征，其中該直覺式路徑教導器包括：一路徑定位傳感器，用以收集及記錄該動作路徑的工作坐標、相對于該加工物件的距離及該加工物件的該表面特征；及一末端介面回饋裝置，用以接收一末端感測信號并輸出該末端感測信號同步回饋至該路徑定位傳感器；以及

根據該直覺式路徑教導器的該動作路徑、該加工物件的該表面特征及該末端感測信號，生成一加工路徑；

其中，收集及記錄該動作路徑包括重復進行多次路徑教導，以產生多個該動作路徑，對多個該動作路徑進行一仿真分析，并儲存一優化后的動作路徑于該控制器中，該仿真分析包括碰撞分析、路徑平滑度分析、極限分析、奇異點分析以及精度分析，

其中該仿真分析后還包括一精度偏差校正步驟，當仿真結果表示多個該動作路徑不符合設定的精度參數時，反復迭代以修正多個該動作路徑，以減少該加工路徑的精度偏差值。

9.根據權利要求8所述的加工路徑生成方法，還包括接觸或非接觸式感測該加工物件，以產生該末端感測信號。

10.根據權利要求8所述的加工路徑生成方法，其中偵測該加工物件的該表面特征包括通過光學雷達、三維光學掃描、二維影像或深度影像，來擷取該加工物件的表面特征。