[发明专利]一种机器人夹具与机械臂干涉检测方法

权利要求书

1.一种机器人夹具与机械臂干涉检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立机器人的工具坐标系，并将工具坐标系作为参考坐标系，分别将夹具的各部件拟合得到夹具模型；

S2：建立机械臂的正运动学模型，实时获取机械臂各轴臂的坐标原点，并建立轴臂坐标系；

S3：根据各个轴臂坐标系分别将各轴臂拟合得到轴臂模型；

S4：分别将夹具模型投影到各个轴臂坐标系中进行表示；

S5：分别在各个轴臂坐标系中对夹具模型与轴臂模型进行干涉检测，得到检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种机器人夹具与机械臂干涉检测方法，其特征在于，在步骤S1中，夹具模型包括相机模型、夹爪模型和吸嘴模型；其中，相机模型通过将夹具的相机部件拟合成长方体得到；夹爪模型通过将夹具的夹爪部件拟合成长方体得到；吸嘴模型通过将夹具的吸嘴部件拟合成长方体得到。

3.根据权利要求2所述的一种机器人夹具与机械臂干涉检测方法，其特征在于，在步骤S1中，还包括以下步骤：

以夹具模型的中心点为原点建立夹具坐标系；其中，夹具坐标系的x、y、z轴分别与夹具模型的长、宽、高三条棱边平行；

因此，夹具模型的各个顶点在夹具坐标系中的坐标为：

P₁=（L/2，W/2，H/2）；

P₂=（-L/2，W/2，H/2）；

P₃=（L/2，-W/2，H/2）；

P₄=（-L/2，-W/2，H/2）；

P₅=（L/2，W/2，-H/2）；

P₆=（-L/2，W/2，-H/2）；

P₇=（L/2，-W/2，-H/2）；

P₈=（-L/2，-W/2，-H/2）；

其中，L、W、H分别为夹具沿x、y、z轴方向的边长。

4.根据权利要求3所述的一种机器人夹具与机械臂干涉检测方法，其特征在于，在步骤S1中，还包括以下步骤：

S1.1：通过实际测量得到P（x₀，y₀，z₀）、、、、L、W、H；

其中，P（x₀，y₀，z₀）为夹具坐标系的原点到参考坐标系的原点的平移向量；、、分别为夹具坐标系的x、y、z轴相对于参考坐标系的x、y、z轴的旋转角度；

S1.2：根据旋转角度计算夹具坐标系相对于参考坐标系的旋转矩阵R；

S1.3：将旋转矩阵与平移向量结合，得到夹具坐标系与参考坐标系的转化矩阵：

；

S1.4：通过转化矩阵将夹具坐标系中的夹具模型的各个顶点坐标转换到参考坐标系下表示。

5.根据权利要求4所述的一种机器人夹具与机械臂干涉检测方法，其特征在于，在步骤S1.2中，旋转矩阵R为3*3矩阵，其第一行第一列的元素为：

R(1,1)=cos()*cos()；

第一行第二列的元素为：

R(1,2)=sin()*sin()*cos()-cos()*sin()；

第一行第三列的元素为：

R(1,3)=cos()*sin()*cos()+sin()*sin()；

第二行第一列的元素为：

R(2, 1)=cos()*sin()；

第二行第二列的元素为：

R(2, 2)= sin()*sin()* sin() + cos() * cos()；

第二行第三列的元素为：

R(2, 3)=cos()*sin()* sin() - sin()* cos()；

第三行第一列的元素为：

R(3, 1) = -sin()；

第三行第二列的元素为：

R(3, 2) = cos() * sin()；

第三行第三列的元素为：

R(3, 3) = cos()*cos()。