工业机器人轨迹跟踪及运动规划方法与流程

本发明涉及工业机器人技术领域，具体为工业机器人轨迹跟踪及运动规划方法。

背景技术：

伴随着科技的快速发展，工业机器人逐渐的替代了人工在工业生产之中运行，工业机器人可以对于一些高重复性劳动和危险性高的劳动进行操作，极大的提高了工业生产的效率，避免了危险。现有技术的工业机器人在工业生产时需要对其运动的轨迹进行跟踪和规划以此来避免工业机器人在生产中对设备和物料的损坏。现有技术之中的工业机器人的运行轨迹基本都是事先设定好的，不能根据实际的需要进行改变，也就是说只能沿着单一的轨迹进行运动操作，不能主动的应对工业生产之中的各种变化，这样极大的限制了工业机器人的使用，这是现有技术的一大步；还有就是，现有技术的工业机器人的精度较低，对于一些高精度的加工操作，工业机器人不能很好的满足其生产的需要，这是现有技术的另一不足。基于以上的原因，本发明提出工业机器人轨迹跟踪及运动规划方法来解决这些不足。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的轨迹固定和精度低的缺陷，提供工业机器人轨迹跟踪及运动规划方法。所述工业机器人轨迹跟踪及运动规划方法具有轨迹运行灵活和精度高等特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：工业机器人轨迹跟踪及运动规划方法，包括以下步骤：

s1：对工业机器人进行安装操作，将工业机器人固定在操作平台上，在工业机器人的关键节点和机械抓手上安装红外接收装置；

s2：在操作平台的上下左右四个侧面固定连接安装板，在安装板上安装密集点阵红外线装置；

s3：将密集点阵红外装置与控制电脑连接，控制电脑的信号输出端与工业机器人连接；

s4：将需要被运动的物料随机的放置到安装板上，使得物料将密集点阵红外线遮挡住；

s5：通过控制电脑对被遮挡的位置进行分析，在根据与工业机械手之间的位置规划出最合适的路线；

s6：通过控制电脑对工业机器人的执行机构发出指令，使得工业机械手进行运动；

s7：通过工业机械手上的红外接收装置和密集点阵红外线的接收对工业机械手的运动轨迹进行追踪；

s8：当抓手运动到物料的正上方后，通过机械抓手上的红外接收装置来确定抓手打开的大小，实现对物料的抓取操作；

s9：再通过控制电脑的计算，规划出最合适的路线到达物料放置点；

s10：通过控制电脑输出指令给工业机械手，通过红外接收装置和密集点阵红外线的配合，使得工业机械手在规划路线上运行到指定地点将物料放置：

s11：放置好物料之后，通过控制电脑将工业机械手复位。

优选的，所述步骤1中工业机械手的安装位置被设置成空间点位的原点。

优选的，所述步骤1中的关键节点包括转动部位和运行的极限点位。

优选的，所述步骤2中密集点阵红外线装置的安装密度根据实际需要达到的精度进行均匀分布安装。

优选的，所述步骤2中的密集点阵红外线装置左右侧壁和上下侧壁上要实现相互对应，即相应位置的密集点阵红外线装置在一条直线上设置，可以实现相对发射红外线。

优选的，所述步骤4中的物料通过将密集点阵红外线遮挡可以实现电脑在空间中规划出物料的具体位置和大小。

优选的，所述步骤5、步骤7和步骤9中的规划路线包括机械手的运动轨迹和关键节点的运动轨迹。

优选的，所述步骤8中通过控制电脑计算的物体大小和工业机械手上的红外接收装置与密集点阵红外线的感应相互照应匹配，可以有效的保证对物料的抓取操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对安装板上的密集点阵红外线装置的安装密度进行控制，可以实现在空间上密集点阵红外线装置的光线感应电之间的间距调节，通过红外接收装置与密集点阵红外线装置的感应运行，实现对运动轨迹的精度进行控制，且运行的精度高；通过密集点阵红外线装置对物料的起始位置和最终位置的确定，并且通过控制电脑对空间上运行轨迹的规划，可以设计出最佳的运行轨迹，可以对不同点的物料进行搬运操作，灵活性高，减少不必要的运动，同时也可以避免工业机器人会产生碰撞和失误，使得工业机器人的安全性得到提高。

附图说明

图1为本发明实施例一运行流程图；

图2为本发明实施例二运行流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：请参阅图1，本发明提供一种技术方案：工业机器人轨迹跟踪及运动规划方法，包括以下步骤：

s1：对工业机器人进行安装操作，安装位置被设置成空间点位的原点，将工业机器人固定在操作平台上，在工业机器人的关键节点和机械抓手上安装红外接收装置，关键节点包括转动部位和运行的极限点位，使得操作方便，避免碰撞损坏，控制精确；

s2：在操作平台的上下左右四个侧面固定连接安装板，在安装板上安装密集点阵红外线装置，密集点阵红外线装置的安装密度根据实际需要达到的精度进行均匀分布安装，密集点阵红外线装置左右侧壁和上下侧壁上要实现相互对应，即相应位置的密集点阵红外线装置在一条直线上设置，可以实现相对发射红外线，可以实现对工业机械手的轨迹运行精度实现控制，使得控制精度高；

s3：将密集点阵红外装置与控制电脑连接，控制电脑的信号输出端与工业机器人连接；

s4：将需要被运动的物料随机的放置到安装板上，使得物料将密集点阵红外线遮挡住，物料通过将密集点阵红外线遮挡可以实现电脑在空间中规划出物料的具体位置和大小，使得工业机器人可以灵活的抓取物料；

s5：通过控制电脑对被遮挡的位置进行分析，在根据与工业机械手之间的位置规划出最合适的路线，规划路线包括机械手的运动轨迹和关键节点的运动轨迹；

s6：通过控制电脑对工业机器人的执行机构发出指令，使得工业机械手进行运动；

s7：通过工业机械手上的红外接收装置和密集点阵红外线的接收对工业机械手的运动轨迹进行追踪，规划路线包括机械手的运动轨迹和关键节点的运动轨迹，避免碰撞和减少不必要的运动，提高运动的效率；

s8：当抓手运动到物料的正上方后，通过机械抓手上的红外接收装置来确定抓手打开的大小，实现对物料的抓取操作，通过控制电脑计算的物体大小和工业机械手上的红外接收装置与密集点阵红外线的感应相互照应匹配，可以有效的保证对物料的抓取操作；

s9：再通过控制电脑的计算，规划出最合适的路线到达物料放置点，规划路线包括机械手的运动轨迹和关键节点的运动轨迹，减少不必要的运动轨迹；

s10：通过控制电脑输出指令给工业机械手，通过红外接收装置和密集点阵红外线的配合，使得工业机械手在规划路线上运行到指定地点将物料放置：

s11：放置好物料之后，通过控制电脑将工业机械手复位。

实施例二：请参阅图2，本发明提供一种技术方案：工业机器人轨迹跟踪及运动规划方法，包括以下步骤：

s1：对工业机器人进行安装操作，安装位置被设置成空间点位的原点，将工业机器人固定在操作平台上，在工业机器人的关键节点和机械抓手上安装红外接收装置，关键节点包括转动部位和运行的极限点位，使得操作方便，避免碰撞损坏，控制精确；

s2：在操作平台的上下左右四个侧面固定连接安装板，在安装板上安装密集点阵红外线装置，密集点阵红外线装置的安装密度根据实际需要达到的精度进行均匀分布安装，密集点阵红外线装置左右侧壁和上下侧壁上要实现相互对应，即相应位置的密集点阵红外线装置在一条直线上设置，可以实现相对发射红外线，可以实现对工业机械手的轨迹运行精度实现控制，使得控制精度高；

s3：将密集点阵红外装置与控制电脑连接，控制电脑的信号输出端与工业机器人连接，并在电脑内输入若干个组指定的运行轨迹；

s4：将需要被运动的物料放置到安装板上的指定位置上，使得物料将密集点阵红外线遮挡住，物料通过将密集点阵红外线遮挡可以实现电脑在空间中规划出物料的具体位置和大小；

s5：通过控制电脑对被遮挡的位置进行分析，使得工业机器人可以根据起始点的位置确定出控制电脑中指定的一条运行轨迹路线；

s6：通过控制电脑对工业机器人的执行机构发出指令，使得工业机械手进行运动；

s7：通过工业机械手上的红外接收装置和密集点阵红外线的接收对工业机械手的运动轨迹进行追踪，使得工业机器人按照指定路线运动，避免碰撞和减少不必要的运动，提高运动的效率；

s8：当抓手运动到物料的正上方后，通过机械抓手上的红外接收装置来确定抓手打开的大小，实现对物料的抓取操作，通过控制电脑计算的物体大小和工业机械手上的红外接收装置与密集点阵红外线的感应相互照应匹配，可以有效的保证对物料的抓取操作；

s9：再通过控制电脑的控制，使得工业机械手按照指定好的路线轨迹运行操作；

s10：通过控制电脑输出指令给工业机械手，通过红外接收装置和密集点阵红外线的配合，使得工业机械手在规划路线上运行到指定地点将物料放置：

s11：放置好物料之后，通过控制电脑将工业机械手复位。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。