38] 步骤S24 :对所述夹角按预设插值精度进行插值，以获取在所述第二操作点到达 第三操作点的轨迹上的多个插值点的坐标以得到操作装置的转动操作轨迹。
[0039] 通过结合所述平移操作轨迹及转动即可获得操作装置在操作工件平移及转动等 运动过程中的移动轨迹。
[0040] 在一实施例中，所述方法还包括：获取工件的各所述边缘点进行所述移动后的坐 标在缝纫作业中，每次所述转动均是使得工件边缘的一段和预设法线重合以进行下一步缝 纫作业，具体来说，所述外部控制点位于预设的法线上，所述工件上每两个边缘点构成一线 段；每次的所述转动是将所述工件转动至令其边缘的一所述线段同所述法线重合，所述工 件的转动角度是通过计算所述线段转动至同法线重合的转动角度而获得的。
[0041] 以下将以一个详细实施例来说明上述原理，如图3a及3b所示；举例来说，所述坐 标系涉及例如四轴X横轴、Y纵轴、Z上下轴、U转动轴操作装置抓取工件，虽然在该实施例中 Z轴并未例示，但在本发明的教示下，结合空间几何及平面几何等现有技术应当可以毫无疑 义地实现。
[0042] 如图所示，设操作装置在X、Y直角坐标系内移动，U为操作装置的转动轴（逆时针 为正方向），工件为任意一闭合图形由例如Ρ0、Ρ1、Ρ2、Ρ3、Ρ4、Ρ5、Ρ6、Ρ7组成，定义PO为起 始点，第一操作点CO坐标为（C0 M，C0OT，COciu)，外部控制点A坐标为（Ax，A y)，法线为L。根 据操作装置操作工件的方式不同进行不同的坐标转换并相结合：
[0043] 方式1 :平移
[0044] 如图3a所示，操作装置控制工件将起始点PO按箭头所示平移至外部控制点A重 合；未平移前设PO坐标为（P〇〇 x，POot)，可得平移向量为而I,平移后操作装置的操作点COl 坐标（C01X，C01Y，COiu)的计算公式为：
[0045] [C01X, C01Y, COiu] = [Ax-POox, Ay-POoy, 0] +[C0ox, C0OY, COou]
[0046] 并可对应计算工件各边缘点P0-P7平移后坐标计算公式为：
[0047] [Pilx，Pi1Y] = [AfPOwAY-PCy + EPiQpPiwLi 为 1 以上的整数，本实施例中，i〈8。
[0048] 方式2 :转动
[0049] 如图3b所示，保持PO与外部控制点A重合的情况下，操作装置控制工件转动至使 P0-P1所成线段与法线重合，也就是说，在缝纫作业中，每次转动之前必要的是保持PO点和 外部控制点重合，那么在整个操作过程，是不断地平移重合后再转动，若两点有偏差了，则 再平移至重合后再转动的过程，则操作装置的移动轨迹是由多条平移操作轨迹及转动操作 轨迹所构成。
[0050] 在一实施例中，操作装置转动前的操作点坐标为COl (C01X，C01Y，COiu)，工件边缘点 P0、P1 的坐标为（P01X，P01Y)，（P11X，P11Y)，转动后的操作点坐标为 C02(C02X，C02Y，C02U) ;P0 连接Pl所成线段与法线的夹角为θ，记插分精度为Λ θ，插值点数目N1= θ/Λ θ，举例 来说，若夹角为90度，插值精度为1度的话，则插值点数目为90个；COl和C02之间的各个 插值点分别为CO21……CO2n.…C02N1;n，Nl皆为整数。
[0051 ] 设得到第1个插值点的转动角度为Λ Θ，得到向量PGGG1计算〇)21的X轴和γ轴 坐标：
【主权项】
1. 一种操作轨迹获取方法，用于获取操作装置操作工件时的移动轨迹，其特征在于，所 述方法包括： 在预定的工件移动空间内建立坐标系，在所述坐标系内定义所述工件各边缘点且将其 中至少一边缘点作为对齐点，并在工件定义第一操作点； 在所述工件移动空间内定义外部控制点； 所述操作装置在所述第一操作点操作所述工件移动，所述移动包括：工件平移至所述 对齐点和外部控制点重合；或者，在所述对齐点和外部控制点重合的情况下，工件绕所述外 部控制点进行转动； 进行工件移动过程的坐标转化以得到操作装置在所述操作过程中的移动轨迹，其包 括： 根据平移前的对齐点坐标及外部控制点坐标获得平移矢量； 设第一操作点平移后对应为第二操作点，根据平移矢量及第一操作点坐标计算平移后 的第二操作点坐标，以得到操作装置的平移操作轨迹； 在所述工件绕所述外部控制点进行转动的情况下，获取工件的转动角度，所述转动角 度即为：在第二操作点通过所述转动到达第三操作点时，第二操作点和外部控制点连线同 第三操作点和外部控制点连线间的夹角； 对所述夹角按预设插值精度进行插值，以获取在所述第二操作点到达第三操作点的轨 迹上的多个插值点的坐标以得到操作装置的转动操作轨迹。
2. 根据权利要求1所述的操作轨迹获取方法，其特征在于，还包括：获取工件的各所述 边缘点进行所述移动后的坐标。
3. 根据权利要求2所述的操作轨迹获取方法，其特征在于，所述外部控制点位于预设 的法线上，所述工件上每两个边缘点构成一线段；每次的所述转动是将所述工件转动至令 其边缘的一所述线段同所述法线重合，所述工件的转动角度是通过计算所述线段转动至同 法线重合的转动角度而获得的。
4. 根据权利要求1所述的操作轨迹获取方法，其特征在于，还包括： 计算所述第一操作点平移至第二操作点的第一坐标移动量； 计算所述第二操作点转动至第三操作点的第二坐标移动量； 结合所述第一坐标移动量及第二坐标移动量以计算出总移动量； 根据所述总移动量计算工件的移动距离； 结合所述第一操作点移动至第三操作点的时间、及所计算的工件的移动距离，计算工 件相对外部控制点的移动速度。
5. 根据权利要求1所述的操作轨迹获取方法，其特征在于，所述坐标系包括：X轴、Y 轴、Z轴及U轴，其中，所述U轴是转动轴，以角度为单位。
6. -种操作轨迹获取装置，用于获取操作装置操作工件时的移动轨迹，其特征在于，所 述操作轨迹获取装置包括：坐标定义单元及坐标转化单元； 所述坐标定义单元，用于在预定的工件移动空间内建立坐标系，在所述坐标系内定义 所述工件各边缘点且将其中至少一边缘点作为对齐点，并在工件定义第一操作点；在所述 工件移动空间内定义外部控制点； 所述操作装置在所述第一操作点操作所述工件移动，所述移动包括：工件平移至所述 对齐点和外部控制点重合；或者，在所述对齐点和外部控制点重合的情况下，工件绕所述外 部控制点进行转动； 所述坐标转化单元，用于进行工件移动过程的坐标转化以得到操作装置在所述操作过 程中的移动轨迹，其中，所述坐标转化包括：根据平移前的对齐点坐标及外部控制点坐标获 得平移矢量；设第一操作点平移后对应为第二操作点，根据平移矢量及第一操作点坐标计 算平移后的第二操作点坐标，以得到操作装置的平移操作轨迹；在所述工件绕所述外部控 制点进行转动的情况下，获取工件的转动角度，所述转动角度即为：在第二操作点通过所述 转动到达第三操作点时，第二操作点和外部控制点连线同第三操作点和外部控制点连线间 的夹角；对所述夹角按预设插值精度进行插值，以获取在所述第二操作点到达第三操作点 的轨迹上的多个插值点的坐标以得到操作装置的转动操作轨迹。
7. 根据权利要求6所述的操作轨迹获取装置，其特征在于，所述坐标转化单元，还用于 获取工件的各所述边缘点进行所述移动后的坐标。
8. 根据权利要求7所述的操作轨迹获取装置，其特征在于，所述外部控制点位于预设 的法线上，所述工件上每两个边缘点构成一线段；每次的所述转动是将所述工件转动至令 其边缘的一所述线段同所述法线重合，所述工件的转动角度是通过计算所述线段转动至同 法线重合的转动角度而获得的。
9. 根据权利要求6所述的操作轨迹获取装置，其特征在于，还包括：工件移动速度获取 单元，用于计算所述第一操作点平移至第二操作点的第一坐标移动量，计算所述第二操作 点转动至第三操作点的第二坐标移动量，结合所述第一坐标移动量及第二坐标移动量以计 算出总移动量，根据所述总移动量计算工件的移动距离，结合所述第一操作点移动至第三 操作点的时间、及所计算的工件的移动距离来计算工件相对外部控制点的移动速度。
10. 根据权利要求6所述的操作轨迹获取装置，其特征在于，所述坐标系包括：X轴、Y 轴、Z轴及U轴，其中，所述U轴是转动轴，以角度为单位。
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种操作轨迹获取方法及装置，在预定的工件移动空间内建立坐标系，在所述坐标系内定义所述工件各边缘点且将其中至少一边缘点作为对齐点，并在工件定义第一操作点；在所述工件移动空间内定义外部控制点；所述操作装置在所述第一操作点操作所述工件移动，所述移动包括：工件平移至所述对齐点和外部控制点重合；或者，在所述对齐点和外部控制点重合的情况下，工件绕所述外部控制点进行转动或再平移；进行工件移动过程的坐标转化以得到操作装置在所述操作过程中的移动轨迹，从而获取操作装置在操作过程中的移动轨迹；本发明简单易行，精准度高。
【IPC分类】G05B19-19
【公开号】CN104698971
【申请号】CN201510070053
【发明人】马泽, 汪洁萍, 于恒基, 陈志强
【申请人】杰克缝纫机股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月10日...