[發明專利]一種上下料機械手安全區快速在線示教方法

有效

• 申請號: 202011222086.4
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112518714B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 董輝;李鳴俊;夏德時;吳祥;俞立;張文安;郭方洪;王剛志
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/16;B25J15/08
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊天嬌

本發明公開了一種上下料機械手安全區快速在線示教方法，包括根據X軸和Z軸的移動軌跡進行坐標示教，保存X軸和Z軸對應的示教點；基于X軸的示教點選擇兩個示教點保存為左極限x₁和右極限x₂；基于Z軸的示教點選擇兩個示教點保存為上極限z₁和下極限z₂；以Y軸的整個移動軌跡為安全移動范圍，基于左極限x₁、右極限x₂、上極限z₁和下極限z₂，形成封閉的立方體作為機械手運動的安全區域；對得到的所述安全區域進行合法性檢測，若檢測合格則確定為安全區域；否則丟棄本次得到的所述安全區域，并返回重新設置。本發明無需人工輸入運動極限坐標，實現在線示教，降低安全區設置復雜度。

技術領域

本申請屬于機械手編程示教技術領域，具體涉及一種上下料機械手安全區快速在線示教方法。

背景技術

上下料機械手是一種可用于上料、下料、加工配件的常用自動化裝置。建立在直角坐標系X、Y、Z坐標系統基礎上。經過不斷的技術改進，上下料機械手已經可以完全替代人工完成工件的抓取與傳送，具有很高的智能性。

在上下料機械手工作和運動時，往往會因工作環境和裝置設計的不同，在運行時可能會出現誤碰撞導致機械損壞，所以需要對安全工作區域進行限定。通常現有的安全區設置方法是人為記錄安全區范圍設置機械手運動極限，在判斷機械手進出安全區時，需要給定指定的輸入信號，才可確定機械手是否處于安全區，并且通常需要手動輸入運動極限坐標，不能在線示教坐標，需要設定的步驟較多，判斷條件較為復雜。

發明內容

本申請的目的在于提供一種上下料機械手安全區快速在線示教方法，無需人工輸入運動極限坐標，實現在線示教，降低安全區設置復雜度。

為實現上述目的，本申請所采取的技術方案為：

一種上下料機械手安全區快速在線示教方法，以機械手建立直角坐標系，所述上下料機械手的運動軸包括X軸、Y軸和Z軸，所述上下料機械手安全區快速在線示教方法，包括：

步驟S1、根據X軸和Z軸的移動軌跡進行坐標示教，保存X軸和Z軸對應的示教點；

步驟S2、基于X軸的示教點選擇兩個示教點保存為左極限x₁和右極限x₂；基于Z軸的示教點選擇兩個示教點保存為上極限z₁和下極限z₂；

步驟S3、以Y軸的整個移動軌跡為安全移動范圍，基于左極限x₁、右極限x₂、上極限z₁和下極限z₂，形成封閉的立方體作為機械手運動的安全區域；

步驟S4、對得到的所述安全區域進行合法性檢測，若檢測合格則確定為安全區域；否則丟棄本次得到的所述安全區域，并返回步驟S2重新設置。

以下還提供了若干可選方式，但并不作為對上述總體方案的額外限定，僅僅是進一步的增補或優選，在沒有技術或邏輯矛盾的前提下，各可選方式可單獨針對上述總體方案進行組合，還可以是多個可選方式之間進行組合。

作為優選，所述步驟S1，根據X軸和Z軸的移動軌跡進行坐標示教，保存X軸和Z軸對應的示教點，包括：

步驟S1.1、取其中一個運動軸，設置該運動軸的原點位置以及終點位置，得到該運動軸的最大移動距離，并指定運動軸的正反運動方向；

步驟S1.2、將該運動軸的最大移動距離分割為k段，記錄每段的起始點和末尾點，得到移動軌跡上的k+1個記錄點；

步驟S1.3、控制該運動軸運動至所需的部分或全部記錄點，保存運動軸運動至各記錄點時的脈沖數，得到示教點。