[發明專利]機器人跟隨加工工件表面補償方法、機器人及存儲裝置

有效

• 申請號: 202011480512.4
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112643674B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 張志明
• 申請（專利權）人: 北京配天技術有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 黎堅怡

1.一種機器人跟隨加工工件表面補償方法，所述機器人上設有三個用于獲取所述加工工件表面信息的激光測距儀，其特征在于，所述激光測距儀包括第一激光測距儀、第二激光測距儀以及第三激光測距儀，三個所述激光測距儀圍設形成直角三角形，其中，所述第一激光測距儀與所述第二激光測距儀之間的連線垂直于所述第一激光測距儀與所述第三激光測距儀之間的連線，所述第一激光測距儀與所述第二激光測距儀之間的連線為第一距離，所述第一激光測距儀與所述第三激光測距儀之間的連線為第二距離，所述補償方法包括：

獲取所述加工工件表面的當前插補點在加工工件坐標系中的姿態；

采集工具中心點與所述加工工件表面之間的距離，記為第三距離，所述第三距離包括由所述第一激光測距儀采集的工具中心點與所述加工工件表面之間的距離、由所述第二激光測距儀采集的工具中心點與所述加工工件表面之間的距離、由所述第三激光測距儀采集的工具中心點與所述加工工件表面之間的距離；

根據所述第一距離、所述第二距離以及所述第三距離計算工具中心點在工具坐標系中從所述當前插補點旋轉偏移到下一個插補點的姿態偏移量；

將所述當前插補點的姿態從所述加工工件坐標系變換至所述工具坐標系中，并根據所述姿態偏移量進行旋轉變換，獲得所述下一個插補點在所述工具坐標系下的姿態；

將所述下一個插補點在所述工具坐標系下的姿態變換為在所述加工工件坐標系中的姿態。

2.根據權利要求1所述的補償方法，其特征在于，所述根據所述第一距離、所述第二距離以及第三距離計算所述工具中心點在工具坐標系中從所述當前插補點旋轉偏移到下一個插補點的姿態偏移量包括：

根據所述第一距離和所述第三距離計算所述工具中心點繞X軸旋轉的角度以及根據所述第二距離和所述第三距離計算所述工具中心點繞Y軸旋轉的角度；

根據所述工具中心點繞X軸旋轉的角度以及所述工具中心點繞Y軸旋轉的角度計算所述工具中心點在工具坐標系中從所述當前插補點旋轉偏移到所述下一個插補點的姿態偏移量；

所述姿態偏移量按照如下公式計算：O_Tool＝α_X×α_Y，其中，O_Tool為姿態偏移量，α_X為所述工具中心點繞X軸旋轉的角度，α_Y為所述工具中心點繞Y軸旋轉的角度。

3.根據權利要求2所述的補償方法，其特征在于，所述將所述當前插補點的姿態從所述加工工件坐標系變換至所述工具坐標系中，并根據所述姿態偏移量進行旋轉變換，獲得所述下一個插補點在所述工具坐標系下的姿態，將所述下一個插補點在所述工具坐標系下的姿態變換為在所述加工工件坐標系中的姿態，按照如下公式進行：

P_{ORI_witch_o}＝CF×(O_TOOL×(CF^-1×P_ORI))，其中，P_{ORI_witch_o}為下一個插補點在所述加工工件坐標系下的姿態，CF為將所述工具坐標系變換為所述加工工件坐標系的變換矩陣，O_TOOL為所述工具中心點在工具坐標系中從所述當前插補點旋轉偏移到下一個插補點的姿態偏移量，P_ORI為當前插補點在所述加工工件坐標系中的姿態，CF^-1為將所述加工工件坐標系變換為所述工具坐標系的變換矩陣。

4.根據權利要求1所述的補償方法，其特征在于，所述補償方法還包括：

獲取所述當前插補點在所述加工工件坐標系中的初始位置；

獲取所述工具中心點在所述工具坐標系中從所述當前插補點平行于Z軸平移到下一個插補點的位置偏移量；

將所述位置偏移量從所述工具坐標系中變換至所述加工工件坐標系中，并根據所述初始位置和所述位置偏移量計算所述下一個插補點在所述加工工件坐標系中的目標位置。