[发明专利]用于工业机器人复杂曲线示教的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于工业机器人示教的方法和系统，尤其是能够应用于复杂曲线示教的方法和系统。

背景技术

目前，工业机器人在工业自动化生产中的应用领域不断拓宽，装机数量不断增长，极大地提高了劳动生产率，降低了劳动者的劳动强度，提高了产品质量。工业机器人为求得高效率的现场作业，并适合操作人员的操作水平，一般采取现场示教的方式，即由操作人员带动工业机器人沿着特定路径运动，并由工业机器人控制器记录运动轨迹，然后由工业机器人按照记录下的轨迹重复运行，此种方式的路径轨迹主要由基本几何图形组成，如圆形、直线、圆弧。

但是，工业生产中，很多复杂曲线都无法通过基本几何图形的组合来实现，如焊管接头的马鞍形焊缝、工业设计中的高次曲线加工。

为了解决前述的复杂曲线轨迹的工业机器人示教问题，有两个途径：一是采用专用设备，如专门用于焊接马鞍形焊缝的焊接专机，其成本高、通用性差，效率一般；二是采用计算机辅助手段，如建立或提取曲线的三维模型，经计算机求解后，实现对复杂曲线轨迹的分解，然后发送给工业机器人，使工业机器人沿着指定轨迹运动，但是该种方式需要操作人员较高的技能水平，对复杂曲线轨迹的准确建模，并且要求计算机中工具与工件的相互位置与实际设备中工具和工件的位置无偏差，尤其是对工业机器人的绝对精度提出了严格要求，进而也降低了效率，提高了生产成本。

因而，如果能找到合适的针对复杂轨迹的现场示教方式和系统，则可以极大的提高生产效率。

发明内容

为了克服现有工业机器人设备无法高效进行复杂曲线作业的不足，本发明提供了一种工业机器人复杂曲线现场示教方法和系统，该系统不仅能够对基本几何图形组合的轨迹作业，而且能够用于复杂曲线的高效作业。

本发明解决所采用的技术方案是：由计算机按照特定通讯协议实现与工业机器人通讯，控制工业机器人运动至复杂曲线轨迹的特征点，并读取该点坐标值，如此重复多次，读取若干个特征点坐标值，然后根据用户设定的曲线方程的阶数和已经读取的特征点坐标值，解算出曲线方程，然后根据曲线方程按照一定的步长进行曲线插补，根据插补所得数据驱动工业机器人沿着该复杂轨迹运动，由操作人员观察轨迹偏差或作业质量，根据需要在用户软件上对插补数据进行修正或微调，达到较为理想的作业效果。

本发明的有益效果是，既可以用于基本几何图形轨迹的作业，又可以用于复杂曲线轨迹的作业，并且该方案简单、快捷，对操作人员要求低。

附图说明

图1是系统结构图；

图2是系统工作流程图；

具体实施方式

参照图1，一种用于工业机器人的复杂曲线的示教的方法和系统包括：用户软件1、计算机2、通讯接口3和工业机器人4；

所述的用户软件1运行于所述的计算机2上，用于完成以下六项功能：用户指令输入、工业机器人4状态读取、工业机器人4末端点的坐标值读取、曲线方程解算、轨迹插补、插补轨迹修正、发送指令给工业机器人4；

所属的计算机2为所述的用户软件1提供运行环境，并通过所述的通讯接口3实现与所述的工业机器人4通讯，获取所述的工业机器人4的状态信息或者发送指令给所述的工业机器人4；

所述的通讯接口3用于完成所述的工业机器人4与所述的计算机2的通讯，其通讯载体可以是以太网线、串口通讯线，通过该通讯载体、两端的发送和接收器件以及高效的通讯协议，共同组成了可靠、稳定的双向通讯网络；

所述的工业机器人4为常见的多自由度串联关节机器人，通常为六个自由度；该工业机器人4的通讯协议开放，能够接受指令或者发送状态信息给所述的用户软件1，以便于所述的用户软件1经由所述的计算机2实现对所述的工业机器人4的控制；

参照图2，一种用于工业机器人的复杂曲线示教的方法，其过程为：

步骤5：启动用户软件，建立通讯连接；

运行所述的用户软件1，通过所述的计算机2建立与所述的工业机器人4的连接；

所述的用户软件1上设定若干按钮，用户点击按钮后，所述的用户软件1发出指令，完成以下功能：读取所述的工业机器人4的系统状态、获取工业机器人4的末端工具的坐标信息、发送控制指令给工业机器人4、驱动工业机器人4按照指定方式运动；

步骤6：特定点坐标拾取；