DXF文件转换为机械臂运动轨迹的方法与流程

本发明涉及机械臂运动轨迹，具体涉及一种dxf文件转换为机械臂运动轨迹的方法。

背景技术：

1、dxf文件是用于autocad与其它软件之间进行cad数据交换的cad数据文件格式。目前，将dxf文件转换为机械臂运动轨迹的方法为：cad软件厂商和第三方厂商提供一些插件扩展，可以将dxf文件导入到机械臂控制软件中。

2、然而，通过插件进行扩展的方式具有以下缺点：

3、(1)用插件生成的运动轨迹去进行机械臂的相关测试时，出现问题难以调试，需要跟插件开发商进行沟通交流，拖长了研发周期；

4、(2)插件本身的价格以及后期维护费用过高，增加了研发成本。

技术实现思路

1、本发明为解决相关技术中研发周期长、成本高的问题，提出了如下技术方案。

2、本发明第一方面实施例提出了一种dxf文件转换为机械臂运动轨迹的方法，包括：获取dxf文件，并对所述dxf文件进行解析，其中，所述dxf文件包括不同的图形数据；根据解析后的dxf文件分别对不同的图形数据进行归类和插补，以得到每个所述图形数据对应的多段插补图形中每段插补图形的起点坐标和终点坐标；将所述解析后的dxf文件、所有所述插补图形的起点坐标和终点坐标，转换为g代码文件；对所述g代码文件进行解析，并基于解析结果得到机械臂的运动轨迹。

3、另外，根据本发明上述实施例的dxf文件转换为机械臂运动轨迹的方法还可以具有如下附加的技术特征。

4、根据本发明的一个实施例，不同的图形数据包括直线和圆弧，根据解析后的dxf文件分别对不同的图形数据进行归类和插补，以得到每个所述图形数据对应的多段插补图形中每段插补图形的起点坐标和终点坐标，包括：根据解析后的dxf文件分别进行直线插补、圆弧插补，以得到所述直线对应的多段插补直线中每段插补直线的起点坐标和终点坐标、所述圆弧对应的多段插补圆弧中每段插补圆弧的起点坐标和终点坐标。

5、根据本发明的一个实施例，根据解析后的dxf文件分别进行直线插补、圆弧插补，以得到所述直线对应的多段插补直线中每段插补直线的起点坐标和终点坐标、所述圆弧对应的多段插补圆弧中每段插补圆弧的起点坐标和终点坐标，包括：基于所述直线的起点坐标和终点坐标进行直线插补，以得到所述直线对应的多段插补直线中每段插补直线的起点坐标和终点坐标；基于所述圆弧的圆心角度、半径、起点坐标和终点坐标进行圆弧插补，以得到所述圆弧对应的多段插补圆弧中每段插补圆弧的起点坐标和终点坐标。

6、根据本发明的一个实施例，基于所述圆弧的圆心角度、半径、起点坐标和终点坐标进行圆弧插补，以得到所述圆弧对应的多段插补圆弧中每段插补圆弧的起点坐标和终点坐标，包括：根据所述圆弧的圆心角度和半径计算所述圆弧的总弧长；基于所述圆弧的总弧长计算所述圆弧的插补圆弧的段数；根据所述圆弧的圆心角度和所述段数计算每段插补圆弧的偏移角度；根据所述圆弧的半径、起点坐标、终点坐标以及每段插补圆弧的偏移角度，计算该段插补圆弧的起点坐标、终点坐标。

7、根据本发明的一个实施例，所述g代码文件包括所述直线对应的所有插补直线的起点坐标和终点坐标、所述圆弧对应的所有插补圆弧的起点坐标和终点坐标、以及圆弧的圆心坐标。

8、对所述g代码文件进行解析，包括：将g代码文件中所有插补直线的起点坐标和终点坐标、所有插补圆弧的起点坐标和终点坐标、以及所述圆弧的圆心坐标进行解析；根据所述g代码文件计算每段所述插补圆弧起点与终点之间任一点的坐标。

9、根据本发明的一个实施例，根据所述g代码文件计算每段所述插补圆弧起点与终点之间任一点的坐标，包括：根据每段所述插补圆弧起点的横坐标和终点的横坐标计算该插补圆弧起点与终点之间任一点的横坐标；根据所述圆弧的圆心坐标、每段所述插补圆弧起点的坐标以及该插补圆弧起点与终点之间任一点的横坐标，计算该插补圆弧起点与终点之间该任一点的纵坐标。

10、根据本发明的一个实施例，所述插补圆弧起点与终点之间任一点为所述插补圆弧起点与终点之间的中点，通过以下公式计算所述插补圆弧起点与终点之间中点的横坐标：

11、x3＝(x1+x2)/2

12、其中，x3表示所述插补圆弧起点与终点之间中点的横坐标，x1表示所述插补圆弧起点的横坐标，x2表示所述插补圆弧终点的横坐标。

13、根据本发明的一个实施例，通过以下公式计算所述插补圆弧起点与终点之间中点的纵坐标：

14、

15、(y3-b)2＝r2+(x3-a)2

16、其中，r表示所述圆弧的半径，x1、y1分别表示所述插补圆弧起点的横坐标、纵坐标，a、b分别表示所述圆弧圆心的横坐标、纵坐标，x3、y3分别表示所述插补圆弧起点与终点之间中点的横坐标、纵坐标。

17、根据本发明的一个实施例，基于解析结果得到机械臂的运动轨迹，包括：获取预设参数和机械臂轨迹生成算法，其中，所述预设参数包括用户坐标系、机械臂末端工具参数和放大系数；按照所述预设参数和所述机械臂轨迹生成算法，将解析结果转换成机械臂的运动轨迹。

18、根据本发明的一个实施例，在获取dxf文件之前，还包括：获取机械臂的原始轨迹文件，并判断所述原始轨迹文件是否为g代码文件；如果所述原始轨迹文件为g代码文件，则对所述g代码文件进行解析，并基于解析结果得到机械臂的运动轨迹；如果所述原始轨迹文件不为g代码文件，则保存所述原始轨迹文件，其中，所述原始轨迹文件包括dxf文件。

19、本发明实施例的技术方案，首先对dxf文件进行解析，根据解析后的dxf文件分别对不同的图形数据进行归类和插补，以得到每个图形数据对应的多段插补图形中每段插补图形的起点坐标和终点坐标，然后将解析后的dxf文件、所有插补图形的起点坐标和终点坐标，转换为g代码文件，最后对g代码文件进行解析，并基于解析结果得到机械臂的运动轨迹。由此，无需插件即可将dxf文件转换为机械臂运动轨迹，可以避免与插件开发商沟通带来的时间成本以及插件价格和维护费用，从而可以减少研发时间，降低研发成本。

技术特征：

1.一种dxf文件转换为机械臂运动轨迹的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的dxf文件转换为机械臂运动轨迹的方法，其特征在于，不同的图形数据包括直线和圆弧，

3.根据权利要求2所述的dxf文件转换为机械臂运动轨迹的方法，其特征在于，根据解析后的dxf文件分别进行直线插补、圆弧插补，以得到所述直线对应的多段插补直线中每段插补直线的起点坐标和终点坐标、所述圆弧对应的多段插补圆弧中每段插补圆弧的起点坐标和终点坐标，包括：

4.根据权利要求3所述的dxf文件转换为机械臂运动轨迹的方法，其特征在于，基于所述圆弧的圆心角度、半径、起点坐标和终点坐标进行圆弧插补，以得到所述圆弧对应的多段插补圆弧中每段插补圆弧的起点坐标和终点坐标，包括：

5.根据权利要求2所述的dxf文件转换为机械臂运动轨迹的方法，其特征在于，所述g代码文件包括所述直线对应的所有插补直线的起点坐标和终点坐标、所述圆弧对应的所有插补圆弧的起点坐标和终点坐标、以及圆弧的圆心坐标，对所述g代码文件进行解析，包括：

6.根据权利要求5所述的dxf文件转换为机械臂运动轨迹的方法，其特征在于，根据所述g代码文件计算每段所述插补圆弧起点与终点之间任一点的坐标，包括：

7.根据权利要求6所述的dxf文件转换为机械臂运动轨迹的方法，其特征在于，所述插补圆弧起点与终点之间任一点为所述插补圆弧起点与终点之间的中点，通过以下公式计算所述插补圆弧起点与终点之间中点的横坐标：

8.根据权利要求7所述的dxf文件转换为机械臂运动轨迹的方法，其特征在于，通过以下公式计算所述插补圆弧起点与终点之间中点的纵坐标：

9.根据权利要求1-8任一项所述的dxf文件转换为机械臂运动轨迹的方法，其特征在于，基于解析结果得到机械臂的运动轨迹，包括：

10.根据权利要求1-8任一项所述的dxf文件转换为机械臂运动轨迹的方法，其特征在于，在获取dxf文件之前，还包括：

技术总结
本发明提供一种DXF文件转换为机械臂运动轨迹的方法，包括：对DXF文件进行解析；根据解析后的DXF文件分别对不同的图形数据进归类和插补，以得到插补图形的起点坐标和终点坐标；将解析后的DXF文件、所有插补图形的起点坐标和终点坐标，转换为G代码文件；对G代码文件进行解析，并基于解析结果得到机械臂的运动轨迹。由此，无需插件即可将DXF文件转换为机械臂运动轨迹，可以避免与插件开发商沟通带来的时间成本以及插件价格和维护费用，从而可以减少研发时间，降低研发成本。

技术研发人员：魏洪兴,赵永利,唐亚伟,魏伦灿,凌志,崔方,闵锐
受保护的技术使用者：遨博（江苏）机器人有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27