[發明專利]一種機器人空間軌跡插補方法及機器人

有效

• 申請號: 202011254082.4
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112405537B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 張志明
• 申請（專利權）人: 配天機器人技術有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張欣然

1.一種機器人空間軌跡插補方法，應用于機器人的規劃路徑的獲取，所述機器人為多軸機器人，其特征在于，包括：

獲取機器人的目標行動范圍的區間；

在所述區間內獲取多個采樣點，所述采樣點形成的集合記為點集，并獲取所述點集中每一個所述采樣點所對應的所述機器人的軸位置，并形成軸位置集合；

根據所述點集和所述軸位置集合，擬合樣條曲線S(x)，且所述樣條曲線S(x)為二階可導函數；

根據所述樣條曲線S(x)進行插補以便獲取所述機器人的規劃路徑；

所述在所述區間內獲取多個采樣點，所述采樣點形成的集合記為點集，并獲取所述點集中每一個所述采樣點所對應的所述機器人的軸位置，并形成軸位置集合，包括：

步驟S21，在所述區間內的左邊界取點，記為第一采樣點，并計算所述第一采樣點所對應的軸位置，記為第一軸位置；

步驟S22，在所述區間內的右邊界取點，記為第二采樣點，并計算所述第二采樣點所對應的軸位置，記為第二軸位置；

步驟S23，判斷最近兩次所取的所述采樣點所對應的軸位置的差值是否小于或等于預設值，若是，則停止取點，若否，則進入步驟S24 ；

步驟S24，在最近一次所取的采樣點、和第一采樣點之間的中點位置獲取采樣點，計算最近一次所取的所述采樣點所在位置所對應的軸位置，并返回步驟S23。

2.根據權利要求1所述的機器人空間軌跡插補方法，其特征在于，所述軸位置的差值為軸位置的角度的差值，所述預設值為3°至10°。

3.根據權利要求1所述的機器人空間軌跡插補方法，其特征在于，并獲取所述點集中每一個所述采樣點所對應的所述機器人的軸位置，包括：

根據所述采樣點逆觧得到與其對應的所述機器人的軸位置。

4.根據權利要求1所述的機器人空間軌跡插補方法，其特征在于，所述步驟S23與所述步驟S24之間包括：

步驟S231，判斷最近兩次所取的所述采樣點所對應的機器人的軸位置是否存在其中至少一個軸位置沒有變化的情況，若是，則進入步驟S232，若否，則最近一次所取的所述采樣點為非奇異點；

步驟S232，判斷最近兩次所取的所述采樣點所對應的機器人的軸位置的角度的差值是否小于或等于預設值，若是，則最近一次所取的所述采樣點為奇異點。

5.根據權利要求1所述的機器人空間軌跡插補方法，其特征在于，所述根據所述點集和所述軸位置集合，擬合樣條曲線S(x)，包括：

選取n+1個所述采樣點，并以n+1個所述采樣點為邊界劃分n個分區間，記為[x_i，x_i+1]其中，i＝(0，1，2…n-1)，n為大于或等于1的正整數；

計算每個分區間所對應的所述擬合樣條曲線S(x)的分段函數S_i(x)，并記所述分段函數S_i(x)＝a_i+b_i(x-x_i)+c_i(x-x_i)²+d_i(x-x_i)³，其中a_i、b_i、c_i、d_i均為x的系數。

6.根據權利要求5所述的機器人空間軌跡插補方法，其特征在于，所述計算每個分區間所對應的所述擬合樣條曲線S(x)的分段函數S_i(x)，包括：

將作為邊界值的所述采樣點x_i帶入分段函數S_i(x)，計算得到：y_i＝a_i。