[发明专利]钉线画绕线机器人及其应用方法

权利要求书

1.钉线画绕线机器人，其特征在于：设置有绕线区域的基座(1)上，加底板(1-1)、左侧挡板(1-2)和右侧挡板(1-3)，绕线区域(1-4)位于左侧挡板(1-2)和右侧挡板(1-3)之间，左侧挡板(1-2)和右侧挡板(1-3)分别位于基座两侧的边缘；基座(1)上，加设X轴运动系统(2)，X轴运动系统(2)由滑竿(2-1)和滑竿(2-2)组成，滑竿(2-2)上配置沿X轴移动的第一滑块(2-3)和第二滑块(2-4)，在第一滑块(2-3)和第二滑块(2-4)上，配置一个横向滑竿(4)，将Y轴运动系统(3)设置其上，Y轴运动系统(3)上，加装一个柱形滑块(5-1)，将Z轴运动系统(6)设置其上，并安装绕线模块(7)；柱形滑块(5-1)由X运动系统(2)和Y轴运动系统(3)拖动，在X轴运动系统(2)、Y轴运动系统(3)上移动，绕线模块(7)通过连接器(7-1)固定针头(7-9)，在Z轴运动系统(6)移动，用来调节控制线的位置。

2.根据权利要求书1所述的钉线画绕线机器人，其特征在于，绕线模块(7)通过连接器(7-1)和螺丝固定针头(7-9)。

3.根据权利要求书1所述的钉线画绕线机器人，其特征在于，绕线模块(7)中针头(7-9)为空心导管，包括但不限于圆柱形、球形、圆锥形导管。

4.根据权利要求书1所述钉线画绕线机器人的应用方法，其特征在于，每颗钉子对应一个入口点和一个出口点；对于当前要绕的2号钉子(j)，绕线模快(7)从上一颗1号钉子(i)的第一出口点(A)离开上一颗1号钉子(i)，经过第一轨迹(S1)到达2号钉子(j)人口点(B)准备绕2号钉子(j)，从2号钉子(j)第一入口点(B)出发经过第二轨迹(S2)到达2号钉子(j)第二出口点(C)完成对2号钉子(j)的绕线操作，2号钉子(j)绕完后针头通过第三轨迹(S3)移动到下一颗3号钉子(k)第二人口点(D)；依次类推。

5.根据权利要求书4所述钉线画绕线机器人的应用方法，其特征在于，上述第一轨迹(S1)、第二轨迹(S2)、第三轨迹(S3)在不触碰钉子的情况下为任意曲线或折线。

6.根据权利要求书4所述的钉线画绕线机器人的应用方法，其特征在于：针对圆周绕线控制算法的序列算法步骤如下：

第一步：设置圆形板半径R，圆心为原点、钉子数目N；

第二步：由于钉子等间距分布，计算出每颗钉子所在位置；

第三步：计算出圆弧上相邻两颗钉子的中心点位置，设其中一颗钉子坐标为(x1，y1)，另一颗钉子坐标为(x2，y2)，中心点坐标为(x0，y0)，中心点坐标计算方式为x0＝(x1+x2)/2，y0＝(y1+y2)/2，中心点作为绕线模块针头(7-9)对钉子绕线的入口点和出口点；

第四步：输出需要绕线的钉子序列，长度为m，编号为s(0)，s(1)，s(2)...s(m-1)；

第五步：从输入序列的第二颗钉子开始，按照顺时针顺序得到每颗钉子的人口点和出口点，得出一组长度为2(m-1)的坐标序列。

7.根据权利要求书6所述的钉线画绕线机器人的应用方法，其特征在于，入口点和出口点的计算方法，除了通过计算相邻两颗钉子的中心点得到之外，为任意相邻钉子之间的一个点。