[发明专利]机器人直线路径的规划方法及系统

说明书

本发明公开了机器人直线路径的规划方法及系统，其中，方法步骤包括：获取机器人传输的起点和终点后，根据起点和终点计算机机械臂的末端的直线位移；结合直线位移和长度区间选择机器人的运动模型后，根据运动模型的时间参数将直线位移划分为多段线段，并在每段线段上获取多个离散坐标点后，计算离散坐标点的坐标值；依次结合坐标值、时间参数和预设的逆运动学公式计算机器人的旋转轴的旋转参数，并根据旋转参数规划机器人的直线路径。本发明根据时间参数将直线位移划分为多段线段，再结合时间参数和多段线段上的坐标点计算旋转轴的旋转参数，从而使机器人的直线路径更加平滑，确保物料在传输的过程中不被损坏，可广泛应用于机器人应用领域。

技术领域

本发明涉及机器人应用领域，尤其涉及一种机器人直线路径的规划方法及系统。

背景技术

在多数产品生产加工的过程中，物料需要经过频繁且高效的传输。针对不同环境、不同作业条件下的运动，高速传输机器人都需要能够完成直线运动功能，而如何通过简单的方式实现高速传输机器人的直线运动，以及轨迹生成是整个控制系统中的重要部分。在控制物料传输时，使得传输速度曲线平滑过渡，避免出现机械臂的剧烈抖动，确保物料在传输过程中的安全。而现在高速传输机器人在路径规划时，过于强调传输的速度，传输速度曲线不够平滑，难以保证物料不被损坏。在三高速物料传输机器人的控制上，为了满足需求，一般采用较为昂贵的控制系统，使得传输机器人的总体造价较高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能够进行平滑直线运动的路径的规划方法。

本发明的另一目的是提供一种能够进行平滑直线运动的路径的规划系统。

本发明所采用的技术方案是：

机器人直线路径的规划方法，包括以下步骤：

S1、获取机器人传输的起点和终点后，根据起点和终点计算机器人的机械臂的末端的直线位移；

S2、结合直线位移和预设的长度区间选择机器人的运动模型后，根据运动模型的时间参数将直线位移划分为多段线段，并在每段线段上获取多个离散坐标点后，计算离散坐标点的坐标值；

S3、依次结合坐标值、时间参数和预设的逆运动学公式计算机器人的旋转轴的旋转参数，并根据旋转参数规划机器人的直线路径。

进一步，所述步骤S1，具体包括以下步骤：

S11、获取机器人传输的起点和终点后，将机器人的机械臂的末端移动至起点位置，并记录第一坐标值；

S12、将机械臂的末端移动至终点位置后，记录下第二坐标值，并根据第一坐标值和第二坐标值计算机械臂的末端直线位移。

进一步，所述机器人为三轴高速传输机器人，所述三轴高速传输机器人的机械臂包括三连接杆和用于依次连接三连接杆的两旋转轴，在步骤S1前还包括步骤S0，具体为：

S0、将机械臂的三连接杆伸直成一条直线后，初始化机械臂的末端的坐标值。

进一步，所述运动模型包括第一运动模型、第二运动模型和第三运动模型，所述运动模型采用S型曲线运动模型，所述预设的长度区间包括第一长度区间、第二长度区间和第三长度区间；

若直线位移的长度小于或等于第一预设长度，则直线位移属于第一长度区间，并选择第一运动模型；

若直线位移的长度大于第一预设长度且小于或等于第二预设长度，则直线位移属于第二长度区间，并选择第二运动模型；

若直线位移的长度大于第二预设长度，则直线位移属于第二长度区间，并选择第三运动模型。

进一步，所述步骤S2，具体包括以下步骤：

S21、结合直线位移和预设的长度区间判断直线位移所属的长度区间后，选择相应的运动模型；