[发明专利]一种机器人与变位机协调运动的控制方法

权利要求书

1.一种机器人与变位机协调运动的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立变位机各轴与机器人基坐标系的变换矩阵及变位机运动学的正解矩阵；

步骤2：将示教点信息转换到变位机工作台坐标系；

步骤3：由上述变位机工作台坐标系下的信息确定工艺过程时间，分别对工艺轨迹坐标点进行离散，获得中间离散工艺轨迹坐标点信息，以及一系列变位机信息；

步骤4：将中间离散工艺轨迹坐标点信息转换到机器人基坐标系，重复步骤3完成机器人和变位机的联合轨迹插补。

2.根据权利要求1所述的机器人与变位机协调运动的控制方法，其特征在于，所述步骤1中的建立变位机各轴与机器人基坐标系的变换矩阵及变位机运动学的正解矩阵，具体为：

步骤11：机器人和变位机工作站安装完毕后，在变位机上设置一个标志点P，使变位机各个轴处于零位，通过示教，让机器人运动到标志点P，记该标志点P相对于机器人基座标系的位置矢量为P1；

步骤12：设定变位机有n个轴，对于变位机的第i(i∈(1…n))个轴，如果是旋转轴，旋转一个角度θ,其它轴处于零位，通过示教,让机器人运动到标志点P,记该标志点P相对于机器人基座标系的位置矢量为P2；如果是平动轴，平移一个距离L1,其它轴处于零位，通过示教,让机器人运动到标志点P,记该标志点P相对于机器人基座标系的位置矢量为P2；

步骤13：再驱动变位机的第i(i∈(1…n))个轴旋转一个角度φ或者平移一个距离L2,其它轴处于零位，通过示教,让机器人运动到标志点P,记该点相对于机器人基座标系的位置矢量为P3；

步骤14：重复步骤11-13使i从1到n，以建立变位机n个轴的坐标系,并确定他们相对于机器人基坐标系的变换关系，以此建立变位机各轴与机器人基坐标系的变换矩阵及变位机运动学的正解矩阵。

3.根据权利要求2所述的机器人与变位机协调运动的控制方法，其特征在于，所述步骤14中的建立变位机n个轴的坐标系,并确定他们相对于机器人基坐标系的变换关系，以此建立变位机各轴与机器人基坐标系的变换矩阵及变位机运动学的正解矩阵，具体为：

步骤141：通过位置矢量P1、P2、P3建立变位机各轴到机器人基坐标系的变换矩阵；

步骤142：求取变位机各轴变换矩阵之间的变换矩阵；

步骤143：通过变位机各轴到机器人基坐标系的变换矩阵和变位机各轴变换矩阵之间的变换矩阵建立变位机的运动学正解矩阵。

4.根据权利要求1所述的机器人与变位机协调运动的控制方法，其特征在于，所述步骤3中的由上述变位机工作台坐标系下的信息确定工艺过程时间，分别对工艺轨迹坐标点进行离散，具体为：

步骤31：根据工艺过程时间和工艺轨迹分别求取变位机工作台坐标系下的示教点位置增量、机器人基坐标系下的姿态增量、变位机工作台坐标系下的变位机增量，以及速度信息；

步骤32：分别根据上述位置增量、姿态增量、变位机增量各轴按照速度信息中的速度以匀速运动求取运动时间，比较时间长短，设定最长时间所在轴为基准运动轴；

步骤33：对基准运动轴进行离散规划得到离散运动时间，按照基准运动轴的离散运动时间离散规划另外各轴，使其同步运动。