[发明专利]一种考虑末端边界的书法及雕刻机器人书写控制方法

摘要

本发明公开了一种考虑末端边界的书法及雕刻机器人书写控制方法，包括：步骤S1：控制器根据用户在上位机界面输入的文字，进行TTF字体的字模信息提取；步骤S2：建立写字板坐标系，同时测出写字板左上角在机器人坐标系下的坐标值，并将其作为坐标变化初值；步骤S3：控制器在书写前通过如下方法判断写字板上剩余空间是否满足一个字符的书写，步骤S4：在判定剩余空间能够进行书写后，控制器控制机器人进行书写，否则控制器控制机器人停机并报警。本发明使机器人能在书写过程中自动判断书写边界，避免书写超出写字板范围，可很大的减少书写器机器人的调试工作，提高机器人书写的自主性和流畅性。

主权项

1.一种考虑末端边界的书法及雕刻机器人书写控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：控制器根据用户在上位机界面输入的文字，进行TTF字体的字模信息提取，将提取的信息存放在内存缓存中；逐一遍历缓存内的数据得到各个字符轮廓的点位信息，提取的字符轮廓有一次曲线和二次曲线两种类型，一次曲线直接保存提取的点位信息，二次曲线使用三次贝塞尔曲线进行轨迹规划，记录并保存各个字符轮廓的点位信息；步骤S2：人工将矩形写字板放置于书写平台上，测量矩形写字板的长和宽，并将测量值存入机器人内存中；在控制器中建立以写字板左上角为原点、写字板长度为Y’轴、写字板宽度为X’轴的写字板坐标系，同时测出写字板左上角在机器人坐标系下的坐标值(a1,b1)，并将其作为坐标变化初值；控制器通过坐标系变换，将机器人坐标系下的机器人末端坐标值(x,y)变换成写字板坐标系中的坐标值；根据写字板的长度值和宽度值，在写字板坐标系中确定出写字板边界的坐标范围。；步骤S3：控制器在书写前通过如下方法判断写字板上剩余空间是否满足一个字符的书写：1)判断Y’轴方向书写空间，若b‑y'>(m+lm)/cosθ，则判定能沿Y’轴方向书写一个字符，否则进行换行；2)在换行后判断沿X’轴方向的书写空间，若a‑x'>(n+ln)/cosθ，则判定能沿X’轴方向书写一个字符，否则停止书写；以上公式中，a为写字板的宽度，b为写字板的长度长度，m为字符的宽度，n为单个字符的高度，lm为字符间距，ln为行距，θ为机器人坐标系和写字板坐标系的旋转角度，(x’,y’)为当前机器人末端的坐标值；且a、b、m、n、lm、ln、x’、y’均为在写字板坐标系中的值；步骤S4：在判定剩余空间能够进行书写后，控制器控制机器人进行书写，否则控制器控制机器人停机并报警。