一种水火弯板智能机器人路径规划方法

摘要

本发明公开了一种水火弯板智能机器人路径规划方法，采用五轴联动机器人，包括如下步骤：（1）确定机器人的运动空间和自由度；（2）确定机器人的目标路径；（3）确定机器人的末端位姿；（4）确定各关节的运动量、运动速度；（5）机器人的随动控制；（6）运动路径优化。通过此方法对水火弯板路径的优化，最大程度提高了该系统的工作效率。

主权项

一种水火弯板智能机器人路径规划方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）确定机器人的运动空间和自由度；（2）确定机器人的目标路径；（3）确定机器人的末端位姿；（4）确定各关节的运动量、运动速度；（5）机器人的随动控制；（6）运动路径优化；所述步骤（2）中的确定机器人的目标路径，根据火路、加热强度、形变要求、钢板特性做出初步路径规划，并找出钢板曲面上的加工曲线与该曲线上的特殊点；所述步骤（3）中的确定机器人的末端位姿，由安装成不同角度的两部相机对加工钢板（1）曲面进行拍摄，然后根据相机的内外部参数确定机器人火枪头（2）的当前位置与钢板上需要加工的特殊点位置；再以特殊点为中心，取小片曲面；接着通过曲面拟合求得此小片曲面的曲面方程，过特殊点计算此小曲面的法向量方程；最后根据火枪头与加热点之间的最佳距离，计算可得机器人末端的位姿；所述步骤（5）中的机器人的火枪头的随动控制，根据机器人的末端姿态和初始姿态，逆解出机器人各关节应有的运动量，然后求解出各关节的速度；所述步骤（6）中的运动路径优化主要为非加工路径的选择，根据需要加工曲线的两端点坐标以及机器人终端的当前坐标，寻找最优路径，先计算机器人终端的当前坐标点与需加工曲线的两端点s1、s2之间的距离d1、d2，再比较d1、d2的大小；如果d1＜d2，则机器人的非加工路径选择：采用直线运动由当前位置运动到端点s1，然后从s1端运动到s2端；若d1＞d2，则机器人的非加工路径选择：采用直线运动由当前位置运动到端点s2，然后从s2端运动到s1端。