[发明专利]六轴工业机器人铣削加工离线编程方法及系统

权利要求书

1.一种六轴工业机器人铣削加工离线编程方法，其特征在于，包括：

读取步骤：读取离散刀位文件；

建模步骤：根据离散刀位文件建立一维机器人位姿优化模型；

求解步骤：使用离散搜索算法求解建立的一维机器人位姿优化模型；

输出步骤：输出对应机器人系统的可执行文件；

所述一维机器人位姿优化模型的表达式如下：

s.t.θ_i＝f^-1(γ_i)

θ_min≤θ_i≤θ_max

θ_i-1-δωΔt≤θ_i≤θ_i-1+δωΔt

||J(θi)||||J^-1(θi)||≤η

式中，下标i表示在第i个刀位点，ID(γ_i)表示整体刚度性能指标值，γ表示冗余的欧拉角，θ _i ＝[θ₁，…，θ₆]^T表示各机器人各关节转角，f^-1(·)表示解析的机器人运动学逆解，θ_min和θ_max表示机器人各关节转角下界和上界，ω表示机器人各关节角速度的最大值，δ∈(0，1]和η∈[1，+∞)为用户指定的参数，不等式θ_min≤θ_i≤θ_max，θ_i-1-δωΔt≤θ_i≤θ_i-1+δωΔt和||J(θ_i)||||J^-1(θ_i)||≤η分别描述了机器人关节极限约束、路径光顺约束和机器人灵巧性约束，J(θ_i)表示机器人处于位姿θ_i时的雅可比矩阵。

2.根据权利要求1所述的六轴工业机器人铣削加工离线编程方法，其特征在于，所述离散刀位文件包含刀尖点位置、刀轴方向以及加工工艺信息。

3.根据权利要求1所述的六轴工业机器人铣削加工离线编程方法，其特征在于，所述离散搜索算法包括：

将γ在[-π，π]之间n等分，对于计算所有可行的运动学逆解，将满足约束条件的逆解取出以计算整体刚度性能指标值，保留使得整体刚度性能指标值最大的运动学逆解，若优于当前最优解，则替代之，直到遍历所有的γ_j，最终输出第i个刀位点下的最优机器人位姿。

4.根据权利要求1所述的六轴工业机器人铣削加工离线编程方法，其特征在于，所述离散刀位文件由CAM软件生成。