发明名称 利用托盘对角线辨识码垛机器人关节初始参数的方法
摘要 本发明涉及一种利用托盘对角线辨识码垛机器人关节初始参数的方法,包括:步骤1:获取关节在第一位置时的第一关节圆柱坐标参数,第一位置位于矩形的托盘的对角线的一个端点;步骤2:获取关节在第二位置时的第二关节圆柱坐标参数,第二位置位于托盘的对角线的另一个端点;步骤3:根据码垛机器人的运动学解耦特性,建立第一关节圆柱坐标参数及第二关节圆柱坐标参数与直角坐标之间的映射,从而得到初始参数;初始参数包括初始径向距离、初始方位角、初始高度和初始关节转角中的一个或多个。本发明依靠码垛机器人自身结构的运动学解耦特性,可获得足够精确的初始参数,能广泛应用在码垛机器人作业任务上,产生良好的实际意义,经济效益显著。
申请公布号 CN103909521B 申请公布日期 2016.08.10
申请号 CN201310004876.9 申请日期 2013.01.07
申请人 北京赛佰特科技有限公司 发明人 刘国良
分类号 B25J9/16(2006.01)I;B65G61/00(2006.01)I 主分类号 B25J9/16(2006.01)I
代理机构 北京思创毕升专利事务所 11218 代理人 孙向民;刘明华
主权项 利用托盘对角线辨识码垛机器人关节初始参数的方法,其特征在于,包括:步骤1:获取所述关节在第一位置时的第一关节圆柱坐标参数,所述第一位置位于矩形的所述托盘的对角线的一个端点;步骤2:获取所述关节在第二位置时的第二关节圆柱坐标参数,所述第二位置位于所述托盘的对角线的另一个端点;步骤3:根据所述码垛机器人的运动学解耦特性,建立所述第一关节圆柱坐标参数及第二关节圆柱坐标参数与直角坐标之间的映射,从而得到所述初始参数;其中,所述初始参数包括初始径向距离、初始方位角、初始高度和初始关节转角中的一个或多个;在所述步骤3中,根据以下方程组(1)将所述关节在第一位置时的第一关节圆柱坐标参数转换成直角坐标:<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open = "{" close = ""><mtable><mtr><mtd><mrow><mi>c</mi><mi>o</mi><mi>s</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&theta;</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>&theta;</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mo>&lsqb;</mo><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mi>p</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub><mo>&rsqb;</mo><mo>=</mo><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mi>s</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&theta;</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>&theta;</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mo>&lsqb;</mo><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mi>p</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub><mo>&rsqb;</mo><mo>=</mo><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>V</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>pv</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><msub><mi>z</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>&alpha;</mi><mn>1</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>A</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>&theta;</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mi>&pi;</mi><mn>2</mn></mfrac></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000957910150000011.GIF" wi="1391" he="439" /></maths>其中,R<sub>0</sub>为初始径向距离;θ<sub>0</sub>为初始方位角;V<sub>0</sub>为初始高度;A<sub>0</sub>为初始关节转角,p为关节运动放大系数,θ<sub>1</sub>为第一关节圆柱坐标参数中的方位角,r<sub>1</sub>为第一关节圆柱坐标参数中的径向距离,v<sub>1</sub>为第一关节圆柱坐标参数中的高度,α<sub>1</sub>为第一关节圆柱坐标参数中的关节转角,x<sub>1</sub>为所述关节在第一位置时直角坐标下的x坐标,y<sub>1</sub>为所述关节在第一位置时直角坐标下的y坐标,z<sub>1</sub>为所述关节在第一位置时直角坐标下的z坐标;根据以下方程组(2)将所述关节在第二位置时的第二关节圆柱坐标参数转换成直角坐标:<maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open = "{" close = ""><mtable><mtr><mtd><mrow><mi>c</mi><mi>o</mi><mi>s</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&theta;</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>&theta;</mi><mn>2</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mo>&lsqb;</mo><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mi>p</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub><mo>&rsqb;</mo><mo>=</mo><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mi>s</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&theta;</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>&theta;</mi><mn>2</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mo>&lsqb;</mo><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mi>p</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub><mo>&rsqb;</mo><mo>=</mo><msub><mi>y</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>V</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>pv</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><msub><mi>z</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>&alpha;</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>A</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>&theta;</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mi>&pi;</mi><mn>2</mn></mfrac></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000957910150000012.GIF" wi="1382" he="430" /></maths>其中,r<sub>2</sub>为第二关节圆柱坐标参数中的径向距离,θ<sub>2</sub>为第二关节圆柱坐标参数中的方位角,v<sub>2</sub>为第二关节圆柱坐标参数中的高度,α<sub>2</sub>为第二关节圆柱坐标参数中的关节转角,x<sub>2</sub>为所述关节在第二位置时直角坐标下的x坐标,y<sub>2</sub>为所述关节在第二位置时直角坐标下的y坐标,z<sub>2</sub>为所述关节在第二位置时直角坐标下的z坐标。
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