[发明专利]多轴机械手臂系统及其路径规划方法

说明书

本发明提供一种多轴机械手臂系统及其路径规划方法，多轴机械手臂系统具有多轴机械手臂及处理单元。处理单元依据起始姿态信息、起始位置、目标姿态信息及目标位置，计算前轴单元由起始位置至目标位置的最佳路径数据及最佳姿态数据。处理单元会依据最佳路径数据及最佳姿态数据，计算后轴单元由起始位置至目标位置的第二姿态数据及相应的第二路径数据。处理单元还整合最佳姿态数据及该第二姿态数据，以及最佳路径数据及第二路径数据，以产生多轴机械手臂的工作路径。

技术领域

本发明涉及一种路径规划技术，尤其涉及一种多轴机械手臂系统及其路径规划方法。

背景技术

在自动化的趋势下，机械手臂已实际被应用在自动化工艺、仓储管理等产业之中。特别是，多轴机械手臂的自由度高，能够在空间中自由的移动，更是工业机器人领域中的潮流。为了维持机械手臂的移动效率，同时维持厂房的安全，路径规划是很重要的一环。然而，在自由度高的特性之下，相对地也会让路径规划的过程变得复杂。基此，如何能够提供路径规划的同时，也提供更有效率的路径规划流程为本领域技术人员所致力的课题。

发明内容

本发明提供一种多轴机械手臂系统及其路径规划方法，以提供更有效率的路径规划流程。

本发明的一实施例提供多轴机械手臂系统，此系统具有多轴机械手臂以及处理单元。多轴机械手臂具有至少一个前轴单元、至少一个后轴单元以及控制单元。处理单元电性连接至多轴机械手臂，处理单元依据起始姿态信息、起始位置、目标姿态信息及目标位置，计算前轴单元由起始位置至目标位置的最佳路径数据及相应的最佳姿态数据。处理单元会依据最佳路径数据及最佳姿态数据，计算后轴单元由起始位置至目标位置的第二姿态数据及相应的第二路径数据。处理单元还分别整合最佳姿态数据及第二姿态数据，以及最佳路径数据及第二路径数据，以产生多轴机械手臂的一工作路径。

本发明的一实施例提供一种多轴机械手臂路径规划方法，具有下列步骤。依据一起始姿态信息、一起始位置、一目标姿态信息及一目标位置，获取多轴机械手臂的至少一个前轴单元由起始位置至目标位置的最佳路径数据及最佳姿态数据；依据最佳路径数据及最佳姿态数据，获取多轴机械手臂的至少一个后轴单元由起始位置至目标位置的第二姿态数据及第二路径数据；以及整合最佳姿态数据、第二姿态数据、最佳路径数据及第二路径数据，以产生多轴机械手臂的一工作路径。

基于上述，本发明的多轴机械手臂系统以及多轴机械手臂路径规划方法会分别依据机械手臂的前轴单元以及后轴单元分别计算最佳路径。由于每次需要进行路径规划的轴单元自由度减少，因此能够有效的降低路径规划的复杂性，加快路径规划的速度。于此同时，多轴机械手臂系统以及多轴机械手臂路径规划方法所获取的路径是依据前轴单元的最佳路径以及后轴单元的最佳路径所组成。基此，而在路径规划的速度与最佳路径之间取得权衡。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1示出本发明一实施例多轴机械手臂系统的系统示意图。

图2示出本发明一实施例多轴机械手臂路径规划方法的流程示意图。

图3示出本发明一实施例虚拟空间的示意图。

图4示出本发明一实施例位形空间的示意图。

附图标号说明：

100：基座

110：多轴机械手臂

113～115：前轴单元

116～118：后轴单元

120：处理单元

S210～S230：步骤

S：起始位置

D：目标位置

具体实施方式