[發(fā)明專利]一種三軸機(jī)械手聯(lián)動(dòng)移動(dòng)避障方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210508220.X
• 申請(qǐng)日: 2022-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN114986496A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀長(zhǎng)林;蔣文;羅鳴;劉陳;李華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中電鵬程智能裝備有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 南京睿之博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32296
• 代理人: 楊曉玲

1.一種三軸機(jī)械手聯(lián)動(dòng)移動(dòng)避障方法，其特征在于，以三軸機(jī)械手中進(jìn)行取料放料的軸為取料軸，以垂直于取料軸的另外兩軸為協(xié)同移動(dòng)軸，以障礙物靠近取料軸一側(cè)沿平行于取料軸方向的邊界點(diǎn)作為避障點(diǎn)，以取料軸的軸線方向?yàn)閄軸建立三維坐標(biāo)系，依據(jù)取料軸端部在取料或者放料時(shí)的移動(dòng)起始點(diǎn)與避障點(diǎn)在三維坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)差值，計(jì)算兩個(gè)協(xié)同移動(dòng)軸帶動(dòng)取料軸移動(dòng)至與避障點(diǎn)同軸所需的調(diào)整時(shí)間，將兩個(gè)調(diào)整時(shí)間中數(shù)值較大的時(shí)間值與取料軸的移動(dòng)速度相乘得出沿取料軸方向的避障距離，沿X軸方向，在取料軸的端部相距避障點(diǎn)距離小于或者等于避障距離時(shí)，協(xié)同移動(dòng)軸移動(dòng)，進(jìn)行取料軸位置的調(diào)整。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三軸機(jī)械手聯(lián)動(dòng)移動(dòng)避障方法，其特征在于，計(jì)算三軸機(jī)械手避障距離的方法包括，以取料軸所在的軸線方向?yàn)閄軸建立三維坐標(biāo)系，取料軸移動(dòng)起始點(diǎn)坐標(biāo)記為(a1,b1,c1)，避障點(diǎn)坐標(biāo)記為(a,b,c)；首先將移動(dòng)起始點(diǎn)和避障點(diǎn)均投影至XOY坐標(biāo)系中，在XOY坐標(biāo)系中移動(dòng)起始點(diǎn)投影坐標(biāo)為(a1,b1)，避障點(diǎn)投影坐標(biāo)為(a,b)，aa1；Y軸方向的協(xié)同移動(dòng)軸相同時(shí)間在加速階段的移動(dòng)距離小于最大移動(dòng)速度下的移動(dòng)距離，加速時(shí)間記為T1,最大移動(dòng)速度記為V1，保持X軸坐標(biāo)不變，從b1移動(dòng)至b所需的調(diào)整時(shí)間那么對(duì)于Y軸方向的協(xié)同移動(dòng)軸，X軸的避障距離為V2*T2,V2表示取料軸取放料時(shí)的移動(dòng)速度，即取料軸X軸坐標(biāo)達(dá)到a-V2*T2時(shí)，Y軸方向的協(xié)同移動(dòng)軸開始移動(dòng)，不會(huì)與障礙物碰撞；然后將移動(dòng)起始點(diǎn)和避障點(diǎn)均投影至XOZ坐標(biāo)系中，在XOZ坐標(biāo)系中移動(dòng)起始點(diǎn)投影坐標(biāo)為(a1,c1)，避障點(diǎn)投影坐標(biāo)為(a,c)，aa1,計(jì)算可得保持X軸不變，從c1移動(dòng)至c所需的調(diào)整時(shí)間其中T3表示Z軸方向的系統(tǒng)移動(dòng)軸從靜止加速至最大移動(dòng)速度V3的加速時(shí)間，在XOZ坐標(biāo)系中X軸的避障距離為V2*T4，即取料軸X軸坐標(biāo)達(dá)到a-V2*T4時(shí)，Z軸方向的協(xié)同移動(dòng)軸開始移動(dòng)，不會(huì)與障礙物碰撞，取兩個(gè)避障距離中數(shù)值較小的一個(gè)作為三坐標(biāo)機(jī)械手移動(dòng)時(shí)的避障距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三軸機(jī)械手聯(lián)動(dòng)移動(dòng)避障方法，其特征在于，所述移動(dòng)起始點(diǎn)以取料軸取料或者放料時(shí)取料軸與物料整體形成的沿X軸方向的邊界點(diǎn)作為坐標(biāo)點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三軸機(jī)械手聯(lián)動(dòng)移動(dòng)避障方法，其特征在于，在取料點(diǎn)和放料點(diǎn)均沿平行于取料軸的軸線方向?qū)?yīng)設(shè)置取料等待點(diǎn)和放料等待點(diǎn)，取料軸在取料等待點(diǎn)和取料點(diǎn)之間、在放料等待點(diǎn)和放料點(diǎn)之間均直線移動(dòng)，兩個(gè)協(xié)同移動(dòng)軸保持靜止。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三軸機(jī)械手聯(lián)動(dòng)移動(dòng)避障方法，其特征在于，所述取料點(diǎn)和放料點(diǎn)設(shè)有用于判斷取料條件和放料條件是否成立的檢測(cè)設(shè)備，檢測(cè)設(shè)備與用于控制三軸機(jī)械手移動(dòng)的控制器電連接，在取料軸到達(dá)放料等待點(diǎn)或者取料等待點(diǎn)之前，對(duì)應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備將檢測(cè)點(diǎn)的狀態(tài)反饋給控制器，在取料條件或者放料條件成立時(shí)，取料軸經(jīng)過對(duì)應(yīng)等待點(diǎn)不減速。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三軸機(jī)械手聯(lián)動(dòng)移動(dòng)避障方法，其特征在于，在障礙物邊緣為平面時(shí)，選取平面上距離取料軸垂直距離最近的點(diǎn)作為避障點(diǎn)。