[发明专利]一种适用于喷涂焊接行业的机器人快速示教系统及方法

说明书

本发明公开了一种适用于喷涂焊接行业的机器人快速示教系统及方法，应用于一机器人设备，所述方法包括构建用户加工机器人的程序生成算法；根据所述算法导出为用户加工机器人的程序。用户直接拖动无动力拖动的五连杆机器人示教装置到指定位置进行示教，通过获知无动力拖动的五连杆机器人示教装置各编码器值，计算出在工件坐标系下示教点的位置和姿态，最终导出到加工机器人完成加工动作，本发明支持的无动力拖动的五连杆机器人示教装置易携带，当标定物无法从生产现场固定到安装位时，也可把本示教装置搬到生产现场进行示教，示教过程十分快捷。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种适用于喷涂焊接行业的机器人快速示教方法及系统。

背景技术

鞋子喷涂是鞋子生产过程中的重要一环，鞋子喷涂胶水后和鞋底粘接一起流入后道进行加工处理。鞋子的喷涂轨迹需要严格示教，轨迹偏差较多，则胶水固化后影响鞋子外观，成为不良品。

目前常用的示教方式有离线示教方式和在线示教方式：

离线示教方式需要购买机器人指定的离线软件，不同的机器人厂家的离线软件不相同，提高生产成本，而且需要由专业机械设计人员将生产现场建立CAD模型，如果在模型中找不到可以在现场建立工件坐标系的部件则该方式会失效；

在线示教方式则需要具备一定机器人操作水平的技术人员在现场对鞋子进行逐点示教，通过机器人操作手柄运动机器人到达示教位置，但是，机器人阻尼较大，手柄示教不灵活，因此，不同技术层次的人员示教出的轨迹完全不同，技术较差的人员在一台机器人示教一只鞋子所耗费的时间在1-2天。对于前期处于小批量出样的公司，需要经常更换鞋样，要求机器人操作人员具备较高的技术素质，企业的用人成本也因此升高；此外，还有部分技术是通过建造与生产现场机器人大小相同的无动力机器人六连杆机构来进行示教，此种方式一旦生产现场的机器人发生变化，就要耗费成本再建造一个无动力机器人六连杆机构；考虑到喷涂现场的复杂性，会对长期在现场示教的工人产生伤害。。

发明内容

本发明的目的是解决现有的喷涂机器人示教技术存在的技术问题，提出一种适用于喷涂焊接行业的机器人快速示教方法及系统，示教过程简单方便，可以在工艺室完成，可以适配市面上各型加工机器人。操作者直接拖动无动力拖动的五连杆机器人示教装置到指定位置进行示教，通过获知无动力拖动的五连杆机器人示教装置各编码器值，计算出在工件坐标系下示教点的位置和姿态，最终导出到加工机器人完成加工动作。

为了解决达到前述目的，本发明的技术方案是一种适用于喷涂焊接行业的机器人快速示教方法，应用于一电子设备，所述方法包括

S1：固定标定物放置在安装位中并固定，通过三点法建立工件工作系；

S2：固定产品于安装位中，按照示教轨迹关键点要求逐点记录示教装置各个示教点的编码器值，记作，其中表示示教点的序号；

S3：通过示教装置的DH参数，根据步骤S2 中的各个示教点的编码器值计算正解可以得到在基座坐标系下的位置和姿态公式为：

其中表示基座坐标系下的位置和姿态，表示各编码器值到基座坐标系下位置和姿态的变换关系；

S4：将在基座坐标系下的各点转换到工件坐标系下：

其中表示工件坐标系下的位置和姿态，表示基座坐标系到工件坐标系的位置和姿态的变换关系；

S5：将S4得到的工件坐标系的点拟合成空间非均匀有理B样条曲线C；

S6：将S5中得到的空间非均匀有理B样条曲线C按照曲率均匀离散成包含位置和姿态的n个点，记作、...，其中表示点的坐标，表示点的姿态；