[發(fā)明專利]基于LABVIEW的協(xié)作機(jī)器人可達(dá)域測試系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010824910.7
• 申請(qǐng)日: 2020-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN111941463B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈文婷;孟敏銳;鄭軍奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司;上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司
• 主分類號(hào): B25J19/00
• 分類號(hào): B25J19/00;B25J9/16
• 代理公司: 上海璀匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31367
• 代理人: 王文穎

1.一種基于LABVIEW的協(xié)作機(jī)器人可達(dá)域測試系統(tǒng)，所述協(xié)作機(jī)器人包括機(jī)器人控制器及由機(jī)器人控制的機(jī)械臂，機(jī)器人控制器通過以太網(wǎng)輸出模塊一向可達(dá)域測試系統(tǒng)反饋機(jī)器人狀態(tài)數(shù)據(jù)，機(jī)器人控制器還通過以太網(wǎng)輸入模塊一接收可達(dá)域測試系統(tǒng)發(fā)出的控制指令，其特征在于，所述可達(dá)域測試系統(tǒng)構(gòu)建于LABVIEW平臺(tái)，包括：

坐標(biāo)點(diǎn)集生成模塊，依據(jù)機(jī)械臂末端的活動(dòng)空間限定方式，生成與該活動(dòng)空間相對(duì)應(yīng)的空間球體的多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)或與該活動(dòng)空間目標(biāo)截面相對(duì)應(yīng)的空間球體某個(gè)圓形平面的多個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，每個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)機(jī)械臂末端的一個(gè)理想位置，所有坐標(biāo)點(diǎn)組成坐標(biāo)點(diǎn)集；

坐標(biāo)點(diǎn)集驗(yàn)證模塊，使用圖形生成工具利用坐標(biāo)點(diǎn)集生成模塊生成的坐標(biāo)點(diǎn)集進(jìn)行圖形繪制，判斷繪制得到的圖形是否為空間球體或是否為圓形區(qū)域，若不是，則通知坐標(biāo)點(diǎn)集生成模塊重新生成坐標(biāo)點(diǎn)集；

機(jī)器人末端位置發(fā)送模塊，與以太網(wǎng)輸出模塊二相連，以太網(wǎng)輸出模塊二與以太網(wǎng)輸入模塊一建立數(shù)據(jù)通信，機(jī)器人末端位置發(fā)送模塊將經(jīng)過坐標(biāo)點(diǎn)集驗(yàn)證模塊的坐標(biāo)點(diǎn)集中的各坐標(biāo)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人控制器可識(shí)別的坐標(biāo)格式，形成機(jī)器人可識(shí)別的坐標(biāo)點(diǎn)集，機(jī)器人末端位置發(fā)送模塊一方面將機(jī)器人可識(shí)別的坐標(biāo)點(diǎn)集發(fā)送給可達(dá)域測試模塊，另一方面機(jī)器人末端位置發(fā)送模塊接收可達(dá)域測試模塊反饋的所有不可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)，將不可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)通過太網(wǎng)輸出模塊二、以太網(wǎng)輸入模塊一發(fā)送至機(jī)器人控制器；

可達(dá)域測試模塊，用于：直接調(diào)用協(xié)作機(jī)器人所使用的反向運(yùn)動(dòng)學(xué)函數(shù)，利用該反向運(yùn)動(dòng)學(xué)函數(shù)解析接收自機(jī)器人末端位置發(fā)送模塊的機(jī)器人可識(shí)別的坐標(biāo)點(diǎn)集中的各坐標(biāo)點(diǎn)，判斷各坐標(biāo)點(diǎn)是否可達(dá)，所有判斷為可達(dá)的坐標(biāo)點(diǎn)組成可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)集，所有判斷為不可達(dá)的坐標(biāo)點(diǎn)組成不可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)集，將可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)集、不可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)集發(fā)送至可達(dá)域繪制模塊，將判斷為不可達(dá)的所有坐標(biāo)反饋給機(jī)器人末端位置發(fā)送模塊；

機(jī)器人控制器接收到機(jī)器人末端位置發(fā)送模塊發(fā)送的所有不可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)后，控制機(jī)械臂，使機(jī)械臂末端向給各不可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)的位置方向移動(dòng)，若機(jī)械臂末端能夠移動(dòng)至當(dāng)前不可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的位置，則機(jī)器人控制器將當(dāng)前不可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)更新為更新可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)，機(jī)器人控制器將所有更新可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)通過以太網(wǎng)輸出模塊一、以太網(wǎng)輸入模塊二反饋至可達(dá)域測試模塊，可達(dá)域測試模塊將接收到的更新可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)發(fā)送至可達(dá)域繪制模塊；

可達(dá)域繪制模塊，接收可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)集、不可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)集及更新可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)后，利用更新可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)更新可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)集、不可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)集，將更新可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)加入可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)集中，同時(shí)，刪除不可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)集中與更新可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，利用更新后的可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)集、不可達(dá)坐標(biāo)點(diǎn)集使用圖形生成工具繪制可達(dá)域空間圖形以及不可達(dá)空間圖形。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于LABVIEW的協(xié)作機(jī)器人可達(dá)域測試系統(tǒng)，其特征在于，所述可達(dá)域繪制模塊還利用所述坐標(biāo)點(diǎn)集驗(yàn)證模塊輸出的坐標(biāo)點(diǎn)集使用圖形生成工具繪制空間圖形，并計(jì)算所述可達(dá)域空間圖形相對(duì)于空間圖形的覆蓋率及所述不可達(dá)空間圖形相對(duì)于空間圖形的覆蓋率。