[发明专利]机器人运动序列的编程方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人运动的编程方法，特别是涉及一种机器人运动序 列的编程方法及其装置。

背景技术

要让机器人完成一个动作或实现一个行为，必须预先对机器人发出指 示，规定机器人将要进行的动作的具体内容，也就是实现其运动序列的编程。 而随着机器人日益复杂化，机器人运动序列的编程越来越复杂。怎样更加直 观生动、简单易行的为机器人运动序列进行编程成为越来越重要的问题。

为此市面上出现不少程序，比如微软公司的Robotic Studio机器人开发 软件的编程，采用图形化的编程方式，无需编写代码，只需拖入相应的图形 模块，进行设置和连接就可以实现机器人的编程。但是这种编程方式仍然需 要专业的编程思维活动，对机器人每个关节的运动进行逻辑判断和规划，并 不适合普通用户。

在机器人领域，存在着一种示教式的编程方式。操作者预先进行示教， 机器人记忆有关作业程序、位置及其他信息，然后按照再现指令，逐条取出 解读，在一定精度范围内重复被示教的程序，完成工作任务。这种编程方式 一般用于工业机械手臂，并不适合多关节机器人。因为多关节机器人关节数 量非常多，操作者很难在同一时刻对十几个甚至几十个关节进行示教操作。 同时由于多关节机器人的运动很复杂，操作者也很难想象出每一瞬间多关节 机器人的某一关节该怎样运动。

经检索还发现，美国发明专利申请号为20050149231，专利名称为 “Method and a system for programming an industrial robot”(一种针对工业机 器人的编程方法和系统)公开了一种针对工业机器人的编程方法，该方法先 是取得机器人路径中一些点的信息，并用存储单元将他们存起来，然后利用 已存储的点的信息和虚拟的机器人模型，仿真出机器人的路径，并由一个图 形生成模块生成一个由图形表示的路径来代替虚拟机器人的路径。但此方法 在编程的时候并没有采用三维图形控制，只是在显示时以三维图形形象的显 示出机器人的路径。而且该方法仍然不能适应多关节机器人这种多关节机器 人运动序列的编程。

因此，有必要开发一种新型的机器人运动序列的编程系统，使机器人的 程序开发更加直观，用户更易于操作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术编程方法专业性过强，不 适合非专业人事进行操作的缺陷，提供一种机器人运动序列的编程方法及其 装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种机器人运动序列的在线编程方法，其特点在于，该在线编程方法包 括如下步骤：

S₁、用户设定机器人的初始位姿；

S₂、设置机器人运动过程中若干位姿，并将其保存为一系列关键运动 帧；

S₃、运动序列生成器自动生成连接该系列关键运动帧的连接运动帧；

S₄、调整该键运动帧或连接运动帧；

S₅、代码生成器将运动序列转化为机器人执行的程序控制代码；

S₆、将程序控制代码载入机器人。

其中，步骤S₁包括如下的步骤：

S_11a、用户通过直接搬动该机器人的各个关节模块设定其初始位姿；

S_12a、点击编辑器中的同步或反向同步按钮使三维仿真模型与该机器人 同步动作，调整到初始位姿。

其中，步骤S₁包括如下的步骤：

S_11b、用户通过在该编辑器上拖拉该三维仿真模型的各个关节的位置， 设定该三维仿真模型的初始位姿；

S_12b、点击编辑器中的同步或反向同步按钮使该机器人与该三维仿真模 型同步动作，调整到初始位姿。

其中，步骤S₂包括如下步骤：

S_21a、用户基于该机器人初始位姿的基础上，通过直接搬动该机器人的 各个关节模块获得运动过程中的若干位姿；