[发明专利]一种结合关节和笛卡尔空间六轴工业机器人路径规划方法

摘要

本发明属于工业机器人技术领域，一种结合关节和笛卡尔空间六轴工业机器人路径规划方法，步骤如下：(1)六轴工业机器人建模；(2)六轴工业机器人工作空间约束；(3)六轴工业机器人关节空间路径规划；(4)六轴工业机器人笛卡尔空间路径规划。本发明首先基于关节空间进行六轴工业机器人的路径规划，可以实现人为设定的路径进行运动，而且运动的速度、加速度都可以进行控制。最重要的一点，十分安全，可以通过整条路径规划多次测试，得到一条既安全又高效的路径。本发明设计的方法，适用度高，能对大多数机器人都适用。所以对于开发人员而言，可以对不同的厂家的工业机器人进行路径规划控制。

主权项

1.一种结合关节和笛卡尔空间六轴工业机器人路径规划方法，其特征在于，步骤如下：(1)六轴工业机器人建模以UR3六轴工业机器人为研究对象，是6自由度串联工业机器人，建立UR3六轴工业机器人模型；(2)六轴工业机器人工作空间约束基于UR3六轴工业机器人的尺寸以及所处的工作环境，建立约束空间；通过添加六个不同位姿的长方体障碍物，建立封闭的工作空间；建立完封闭的工作空间后，将工作空间添加到UR3六轴工业机器人建模所在的世界坐标系中；(3)六轴工业机器人关节空间路径规划将目标物体放置到边缘适合位置以及设置不同的姿态，通过笛卡尔路径规划，使UR3六轴工业机器人从一个固定位姿到达目标物体对应的所有位姿，从而得到固定位姿，该固定位姿作为笛卡尔路径规划的起始位姿，确保笛卡尔路径规划到达所有的目标位姿；从UR3六轴工业机器人运动的起始位姿到固定位姿，中间选取五个位姿点，每一个位姿点是六个轴的转角的整体表示；选取的五个位姿点加上固定位姿点共六个位姿点，组成整条运动轨迹；通过关节空间规划算法，计算出带时间戳的整条运动轨迹，从而使UR3六轴工业机器人运动到固定位姿，为接下来的笛卡尔空间路径规划做准备；(4)六轴工业机器人笛卡尔空间路径规划关节空间路径规划过程，UR3六轴工业机器人运动到的固定位姿，即为当前UR3六轴工业机器人所在的起始位姿，对存放笛卡尔空间路径规划需要经过的位姿点的对象进行初始化；通过ICP算法得到目标物体的位姿，在该目标物体的位姿上方3cm处，为另一个位姿点，共两个位姿点；从当前UR3六轴工业机器人所在的起始位姿到目标物体的位姿，整条路径需要经过上述所述的两个位姿点，先到达目标物体的上方3cm处，再到达目标物体的位姿；通过笛卡尔空间规划算法，计算出带时间戳的整条运动轨迹，从而到达目标物体的位姿，拾取目标物体。