一种基于工件三维图形的磨抛工业机器人离线编程方法与流程

文档序号:11913704阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于工件三维图形的磨抛工业机器人离线编程方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤S0:通过三维软件获取工件的三维图形;

步骤S1:通过工件标定模块,用于在工件上建立一个工件坐标系OW,并标定获得该工件坐标系OW在机器人基坐标系OBase中的空间位姿齐次变换矩阵W;

步骤S2:通过工件三维图形处理模块,用于在工件的三维图形表面生成磨抛路径,将磨抛路径离散为若干个空间点,输出每个空间点的三维坐标信息,计算得到工件表面磨抛路径上若干个定义在工件坐标系OW中的空间位姿齐次变换矩阵R;

步骤S3:通过工具标定模块,在机器人工具末端与工件接触位置处建立工具末端坐标系OT,并标定获得该工具末端坐标系OT在机器人基坐标系OBase中的空间位姿齐次变换矩阵T;

步骤S4:通过机器人运动仿真模块,将空间位姿齐次矩阵R得到的目标点数据,空间位姿齐次变换矩阵T得到的工具数据,以及空间位姿齐次变换矩阵W得到的工件数据,结合机器人逆运动学计算得到机器人运动轨迹中每个目标点状态下的六个关节角值,以这六个关节角值设置关节角约束,实现机器人运动仿真;

步骤S5:通过机器人程序生产模块将计算所得机器人运动轨迹中每个目标点状态的位置和姿态信息编制为机器人所使用的程序语言。

2.根据权利要求1所述的一种基于工件三维图形的磨抛工业机器人离线编程方法,其特征在于:在步骤S1中,通过三点标定法标定工件坐标系OW。

3.根据权利要求2所述的一种基于工件三维图形的磨抛工业机器人离线编程方法,其特征在于:所述的工件坐标系OW建立于工件底部长方体的一顶点处,在机器人的机械臂末端安装一三维尺寸已知的工具,通过机器人示教器将工具末端与工件表面预设的三个点接触,获取工件表面该三个点在机器人基坐标系OBase中的坐标值,从而获得工件坐标系OW在机器人基坐标系OBase中的空间位姿齐次变换矩阵W。

4.根据权利要求3所述的一种基于工件三维图形的磨抛工业机器人离线编程方法,其特征在于:在工具末端与工件接触处建立工具末端坐标系,采用三点五步法标定工具末端坐标系OT。

5.根据权利要求4所述的一种基于工件三维图形的磨抛工业机器人离线编程方法,其特征在于:所述三点五步法标定工具末端坐标系包括以下步骤:

步骤S30:通过机器人示教器手动控制机械臂依次以第一姿态、第二姿态和第三姿态保持工具末端与空间中第一固定点接触,第一姿态、第二姿态和第三姿态位置保持在第一固定点处不变分别形成第一步位姿、第二步位姿和第三步位姿;

步骤S31:保持第三姿态不变,沿机器人基坐标系的X轴平移特定距离至第二固定点,形成第四步位姿;

步骤S33:保持第三姿态不变,从第二固定点沿机器人基坐标系的Z轴平移特定距离至第三固定点,形成第五步位姿;

步骤S34:根据第一固定点、第二固定点和第三固定点的坐标以及第一步位姿、第二步位姿、第三步位姿、第四步位姿和第五步位姿对应的机器人的关节角信息,由机器人控制器生成工具末端坐标系OT。

6.根据权利要求1所述的一种基于工件三维图形的磨抛工业机器人离线编程方法,其特征在于:在所述步骤S2中,具体通过以下步骤获取空间位姿齐次变换矩阵R:

步骤S21:采用三维软件中的表面曲线工具生成表面曲线,选取若干条磨抛路径,每条磨抛路径由两条相邻且形状一致的表面曲线组成;

步骤S22:选取其中一条磨抛路径对应的两条表面曲线,在该磨抛路径的每条表面曲线上均匀布设10-20个空间点;分别在位于沿磨抛路径方向右侧的表面曲线的空间点的前方在2-3mm处再设置一个空间点,将在磨抛路径的两条表面曲线上相邻的三个空间点作为一组空间点,得到若干组空间点;

步骤S23:输出每组空间点中三个空间点的坐标信息;

步骤S24:生成若干个由每组空间点中的三个空间点生成的坐标系;

步骤S25:通过三点标定法计算得到步骤S14中的坐标系在工件坐标系OW中的空间位姿齐次变换矩阵R。

7.根据权利要求1所述的一种基于工件三维图形的磨抛工业机器人离线编程方法,其特征在于:在所述步骤S2中,在工件三维图形表面手动绘制磨抛路径曲线。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1