三维摆焊轨迹生成方法、装置、电子设备及存储介质与流程

文档序号:40800419发布日期:2025-01-29 02:06阅读:43来源:国知局

本公开涉及机器人自动焊接,尤其涉及一种三维摆焊轨迹生成方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术:

1、相关技术中,摆焊轨迹均依托于工业机器人或协作机器人的本体控制器,并在本体控制器的基础上开发专门的摆焊插件包,使其能够在给定的两点执行一条直线路径,或者给定三个以上的点来执行圆弧,最终在这个路径上叠加摆焊轨迹。但是,每款机器人都有不同的控制器程序编写,且调用方法也因机而异,这在专用于某条焊接工艺的机器人上没有太大的问题,但如果想让机器人有更好的通用性,期望实现通用化的运动时,这种方法会对通用化产生阻碍,提高开发成本。


技术实现思路

1、本公开提供一种三维摆焊轨迹生成方法、装置、电子设备及存储介质。

2、根据本公开实施例的第一方面,提供一种三维摆焊轨迹生成方法,包括:

3、对工件的焊缝路径点序列进行离散,得到摆焊机器人的机械臂工具中心点tcp在世界坐标系中的多个目标点坐标,并将所述多个目标点坐标变换到机器人工具坐标系中;

4、根据与所述工件关联的焊接工艺信息,确定所述多个目标点之中每相邻两个目标点之间在所述机器人工具坐标系中的焊接前进速度;

5、根据所述每相邻两个目标点之间在所述机器人工具坐标系中的焊接前进速度方向、以及法向,确定与所述每相邻两个目标点之中起始点关联的坐标系变换关系,所述坐标系变换关系为所述机器人工具坐标系到焊道坐标系之间的变换关系;

6、根据所述焊接工艺信息,确定所述每相邻两个目标点之间在所述焊道坐标系中的焊接摆动速度;

7、根据所述多个目标点之中每相邻两个目标点之间在所述机器人工具坐标系中的焊接前进速度、与所述每相邻两个目标点之中起始点关联的坐标系变换关系、所述每相邻两个目标点之间在所述焊道坐标系中的焊接摆动速度,生成三维摆焊轨迹。

8、根据本公开实施例的第二方面,提供一种三维摆焊轨迹生成装置,包括:

9、预处理模块,用于对工件的焊缝路径点序列进行离散,得到摆焊机器人的机械臂工具中心点tcp在世界坐标系中的多个目标点坐标,并将所述多个目标点坐标变换到机器人工具坐标系中;

10、第一确定模块,用于根据与所述工件关联的焊接工艺信息,确定所述多个目标点之中每相邻两个目标点之间在所述机器人工具坐标系中的焊接前进速度;

11、第二确定模块,用于根据所述每相邻两个目标点之间在所述机器人工具坐标系中的焊接前进速度方向、以及法向,确定与所述每相邻两个目标点之中起始点关联的坐标系变换关系,所述坐标系变换关系为所述机器人工具坐标系到焊道坐标系之间的变换关系;

12、第三确定模块,用于根据所述焊接工艺信息,确定所述每相邻两个目标点之间在所述焊道坐标系中的焊接摆动速度;

13、生成模块,用于根据所述多个目标点之中每相邻两个目标点之间在所述机器人工具坐标系中的焊接前进速度、与所述每相邻两个目标点之中起始点关联的坐标系变换关系、所述每相邻两个目标点之间在所述焊道坐标系中的焊接摆动速度,生成三维摆焊轨迹。

14、根据本公开实施例的第三方面,提供一种电子设备,包括:

15、至少一个处理器;以及

16、与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,

17、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行前述第一方面所述的方法。

18、根据本公开实施例的第四方面,提供一种存储介质,所述存储介质存储有指令,当所述指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行前述第一方面所述的方法。

19、根据本公开实施例的第五方面,提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现前述第一方面所述方法的步骤。

20、根据本公开技术方案,可以对焊缝路径点序列进行离散,得到tcp在世界坐标系中的多个目标点坐标,并将所述多个目标点坐标变换到机器人工具坐标系中,根据每相邻两个目标点之间在机器人工具坐标系中的焊接前进速度方向以及法向,确定与每相邻两个目标点之中起始点关联的坐标系变换关系,便于根据该坐标系变换关系、该两个目标点之间在机器人工具坐标系中的焊接前进速度和该两个目标点之间在焊道坐标系中的焊接摆动速度,生成三维摆焊轨迹。由此可见,可以通过机器人工具坐标系与焊道坐标系之间的坐标系变换关系,将机器人工具坐标系下的焊接前进速度、焊道坐标系下的焊接摆动速度叠加起来,以生成三维摆焊轨迹,即本公开实施例的三维摆焊轨迹生成方法可以建立在通用的机械臂控制程序上来进行摆焊生成,能够适应通用焊接机器人或者通用与各种需要在路径上叠加运动的机器人运动算法,使得焊接机器人有更好的通用性,降低了开发成本。

21、本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本公开的实践了解到。



技术特征:

1.一种三维摆焊轨迹生成方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据与所述工件关联的焊接工艺信息,确定所述每相邻两个目标点之间在所述机器人工具坐标系中的焊接前进速度,包括:

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述每相邻两个目标点之间在所述机器人工具坐标系中的焊接前进速度方向、以及法向,确定与所述每相邻两个目标点之中起始点关联的坐标系变换关系,包括:

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述焊接工艺信息包括摆幅和/或摆频;所述根据所述焊接工艺信息,确定所述每相邻两个目标点之间在所述焊道坐标系中的焊接摆动速度,包括:

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述利用余弦加速度运动规律,确定所述每相邻两个目标点之间在所述焊道坐标系中的焊接摆动速度,包括:

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述确定所述每相邻两个目标点之间在所述焊道坐标系中的焊接回正速度,包括:

8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述每相邻两个目标点之间在所述机器人工具坐标系中的焊接前进速度、与所述每相邻两个目标点之中起始点关联的坐标系变换关系、所述每相邻两个目标点之间在所述焊道坐标系中的焊接摆动速度和焊接回正速度,生成所述三维摆焊轨迹,包括:

9.一种三维摆焊轨迹生成装置,其特征在于,包括:

10. 一种电子设备,其特征在于,包括:

11.一种存储介质,所述存储介质存储有指令,其特征在于,当所述指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行权利要求1-8中任一项所述的方法。

12.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序在被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。


技术总结
本公开提供三维摆焊轨迹生成方法、装置、电子设备及存储介质。其中方法包括:对工件的焊缝路径点序列进行离散,得到机械臂TCP在世界坐标系中的多个目标点坐标,并将多个目标点坐标变换到机器人工具坐标系中;根据每相邻两个目标点之间在机器人工具坐标系中的焊接前进速度方向以及法向,确定与每相邻两个目标点之中起始点关联的坐标系变换关系;根据该两个目标点之间在机器人工具坐标系中的焊接前进速度、坐标系变换关系、每相邻两个目标点之间在焊道坐标系中的焊接摆动速度,生成三维摆焊轨迹。本公开技术方案能够适应通用焊接机器人或通用与各种需要在路径上叠加运动的机器人运动算法。

技术研发人员:李浩泽,姜东亚,王文林,乔忠良
受保护的技术使用者:北京小雨智造科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/1/28
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