[发明专利]基于示教机器人的空间圆弧插补焊接方法

摘要

本发明提供一种基于示教机器人的空间圆弧插补焊接方法，包括：预设工件上任意空间圆弧上的任意三个点坐标值；根据三个点的坐标值确定与空间圆弧的坐标系、空间圆弧对应的空间圆的圆心、半径；根据机器人在工件坐标系下示教起始点的滚动角、俯仰角以及偏转角计算得到机器人在工件坐标系下的姿态矩阵；将姿态矩阵转换为空间圆弧坐标系下的初始矩阵；根据空间圆弧对应空间圆的圆心角确定初始矩阵绕空间圆弧坐标系的Z轴的旋转矩阵；根据初始矩阵以及旋转矩阵确定机器人插补圆弧的目标矩阵；将目标矩阵转换为工件坐标系下的插补矩阵；机器人根据插补矩阵进行圆弧插补焊接空间圆弧。本发明操作方法简单，加工精度可控，加工效率高。

主权项

1.一种基于示教机器人的空间圆弧插补焊接方法，其特征在于，包括：预设工件上任意空间圆弧上的任意三个点坐标值，所述三个点包括：起始点、中间点以及结束点；根据所述三个点的坐标值确定所述空间圆弧的坐标系与所述空间圆弧对应的空间圆的圆心、半径；根据机器人在工件坐标系下示教所述起始点的滚动角、俯仰角以及偏转角计算得到机器人在所述工件坐标系下的姿态矩阵；将所述姿态矩阵转换为空间圆弧坐标系下的初始矩阵；根据所述空间圆弧对应空间圆的圆心角确定所述初始矩阵绕所述空间圆弧坐标系的Z轴的旋转矩阵；根据所述初始矩阵以及所述旋转矩阵确定所述机器人插补所述空间圆弧的目标矩阵；其中，根据所述空间圆弧对应空间圆的圆心角以及所述旋转矩阵确定所述机器人插补所述空间圆弧的目标矩阵，包括：根据机器人的前端在空间圆弧上运行的线速度和所述空间圆半径计算插补所述空间圆弧的角速度，根据所述角速度计算每个插补周期所对应的圆心角，根据所述圆心角构建空间圆弧坐标系下绕Z轴的目标矩阵；将所述目标矩阵转换为工件坐标系下的插补矩阵；所述机器人根据所述插补矩阵进行空间圆弧插补焊接所述空间圆弧。