[发明专利]一种大型复杂构件机器人加工离线轨迹规划方法

摘要

本发明属于工业机器人加工领域，并公开了一种大型复杂构件机器人加工离线轨迹规划方法。包括：构件CAD模型三角网格化；建立机器人末端执行器模型，根据末端执行器模型建立机器人轨迹的优化准则，使用优化算法求解关键参数；根据加工要求对构件分片，规划每个片体的轨迹；对生成轨迹进行离散化；将得到的所有片体的轨迹组合优化获得整个构件的加工轨迹。本发明的方法利用大型复杂构件CAD模型和末端执行器模型自动生成机器人的加工轨迹，在无需人工干预的情况下，自动优化轨迹参数，获得经过优化的机器人加工轨迹，提高工作效率，降低试验成本，此外该方法自动对大型复杂构件进行分片处理，生成高精度的轨迹，保证良好的加工质量。

主权项

1.一种大型复杂构件机器人加工离线轨迹规划方法，其特征在于，所述规划方法包括下列步骤：(a)针对机器人末端执行器，对于任意待加工构件表面有相邻的两条加工轨迹的情形，选定加工方式后分别构建该末端执行器沿所述两条加工轨迹作业的加工厚度模型，根据该加工厚度模型获取所述待加工构件表面厚度变化和所述两条加工轨迹之间间距的计算表达式，为使待加工构件表面厚度均匀，构建关于所述两条加工之间间距和所述末端执行器运动速度的优化目标函数，使得所述待加工构件表面厚度与预设要求厚度方差，以及所述待加工构件表面的最大厚度、最小厚度与预设要求厚度之差最小，求解所述优化目标函数以此获得最优的末端执行器速度和所述两条加工轨迹之间间距；(b)针对具体选定的待加工构件，建立该待加工构件的CAD模型并对该CAD模型进行三角网格化，以此获得三角网格化的CAD模型，将该三角网格化的CAD模型按照不同的加工要求分为多个片体，按照步骤(a)中获得的最优的两条加工轨迹之间间距对每个片体进行规划，以此获得每个片体各自对应的一条连续的加工轨迹，将所有片体的加工轨迹连接，以此形成一条连续的总的加工轨迹，该总的加工轨迹即为所需的待加工构件的加工轨迹。