[发明专利]一种机器人作业运动路径规划方法及系统

说明书

本发明提供一种机器人作业运动路径规划方法及系统，通过总控制器根据期望速度计算第一待作业点的移动时间戳，如果移动时间戳大于第一特定时间值，且小于第二特定时间值，则控制器控制驱动器驱动一电机轴进行动作；如果小于第一特定时间值，则控制器控制驱动器维持原工作状态；如果大于第二特定时间值，则控制器控制驱动器在第一待作业点后插补N个第二待作业点，以作为下一路径规划过程中的第一待作业点，进行移动时间戳的比较，选择插补新的作业点还是进行工作还是维持原状态，以重新矫正到下一待作业点的路径曲线，步骤简单，计算方便，不用周期性的发送试探信息和收到的反馈信息进行位置闭环曲线计算，节约通信时间，实时矫正更合理的路线。

技术领域

本申请涉及工业机器人技术领域，具体涉及一种机器人作业运动路径规划方法及系统。

背景技术

目前，自动化技术快速发展，该领域中的机器人系统是由机器人和周边设备与工具组成的自动化作业系统，机器人特别是工业机器人一般是多轴机械臂，其轴主要由齿轮箱和伺服电机组成，还包括许多独立地移动和转动的部件，机器人控制系统主要由主控制器和伺服驱动控制器组成。

目前，国内外领先的机器人控制系统，特别是工业机器人控制系统正朝向控制精度进一步提高，安全性更好、输入输出更方便等方向发展。要实现机器人完成指定作业动作的目的，就需要给机器人建立如何运动的作业。传统的方式是通过示教盒，在示教模式下，控制每个关节运动，不断的记录作业点。在记录整个作业的多个作业点之后，可以设定作业点之间的运动类型，运动速度等等。当下研发的手把手示教技术越来越普及，其原理是在机器人末端加上力传感器，当开启手把手示教功能时，工作人员用手去拉动机器人末端，力传感器采集到数据之后发送给机器人控制器，控制器计算拉力矢量的方向和大小，驱动机器人运动，使得机器人末端向拉力方向运动(包括旋转)，即跟随工作人员的手运动。在此过程中，控制器记录整个运动路径，在完成示教后，控制器记录的路径就是示教作业。

在执行示教作业时，通常有两种方式：一种是手把手示教的再现，即控制器将记录路径的点之间时间间隔加大或减小之后当做执行作业发出。当时间间隔没变时，机器人执行的作业即是手把手示教时动作完全再现，间隔加大或减小之后即是手把手示教时动作的“慢放”或“快放”；另一种是示教作业的路径不变，但是在整个路径中的速度重新规划，不再参考示教时手何时拉动的快，何时拉动的慢。在一些特殊应用环境下，比如焊接，物料填充等，都需要机器人末端匀速，以保证作业效果，这种特殊应用下的手把手示教作业需要按第二种方式执行，即对整个路径中的速度重新规划。

在第二种执行方式中，需要重新规划作业点之间的运动类型和运动速度。一种简单的方式是选取路径中特征明显的点，例如拐点，利用这些点规划一条路径。这种方法会舍弃很多已经采集的路径点，对路径的还原也有影响。另一种方式是利用采集的路径点算出路径曲线，再根据期望的速度去计算新的作业点，再反解为关节值。这种方法的缺点是计算量太大，影响工作效率。

发明内容

本发明针对现有重新规划作业点技术实现复杂，计算量太大，影响工作效率等问题，提供了一种机器人作业运动路径规划方法及系统，解决现有的重新规划作业点技术实现复杂，计算量太大，通信时间长，且影响工作效率等问题。

一方面，本发明提供一种机器人作业运动路径规划方法，包括：

总控制器计算第一待作业点的移动时间戳；

如果所述移动时间戳大于第一特定时间值，且小于第二特定时间值，则所述总控制器控制与所述第一待作业点对应的驱动器驱动一电机轴进行动作；所述第二特定时间值大于所述第一特定时间值；

如果所述移动时间戳小于所述第一特定时间值，则所述总控制器控制与所述第一待作业点对应的所述驱动器维持原工作状态；