基于RT Toolbox的机器人码垛轨迹生成方法技术

本发明专利技术涉及一种基于RT Toolbox的机器人码垛轨迹生成方法，属于机器人技术领域，其特征在于，包括：步骤101、建立码垛机器人工作站，步骤102、确定机器人工作空间及码垛区域，步骤103、码垛轨迹规划，步骤104、码垛轨迹离线编程，步骤105、码垛轨迹生成及仿真验证。通过采用上述技术方案，本发明专利技术所述的技术方案借助RT Toolbox系统强大的机器人轨迹规划及仿真功能，提供了上述技术方案，此种方法不仅能对机器人码垛过程中的静态位置进行运动学计算生成码垛轨迹，还可对机器人在工作空间的运动轨迹进行仿真，进而验证所生成轨迹的正确性，可避免人工计算运动学正逆解，求解码垛轨迹效率低下的问题。

Robot palletizing path generation method based on RT toolbox

【技术实现步骤摘要】
基于RTToolbox的机器人码垛轨迹生成方法
本专利技术属于机器人
，具体涉及一种基于RTToolbox的机器人码垛轨迹生成方法。
技术介绍
近年来我国工业机器人得到了良好的发展，并且在工业生产中有了广泛的应用，机器人码垛就属于工业生产过程中的一项重要应用。但是现阶段，机器人码垛轨迹规划多为点到点之间的运动生成，容易对机器人造成较大冲击，影响码垛的重复定位精度；此外在码垛过程中，机器人运动路径比较复杂，不能用单一的方程式来进行描述，仅通过人工求解运动学正逆解的方法生成码垛轨迹，不仅工作量大而且效率低下。
技术实现思路
基于上述情况，本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种基于RTToolbox的机器人码垛轨迹生成方法，本方法借助RTToolbox软件来进行轨迹生成，对轨迹进行离线编程并写入机器人内部控制系统中，在码垛过程中机器人控制器则依照每一条编程指令来进行分解操作，然后机器人将这些分解动作联系到一起生成码垛轨迹，此种码垛轨迹生成方法不仅简单而且可操作性强、精度高，也便于后期维护。本专利技术的目的是提供一种基于RTToolbox的机器人码垛轨迹生成方法，包括如下步骤：步骤101、建立码垛机器人工作站，具体为：在RTToolbox系统中导入码垛用机器人三维模型，分别选定机器人离线工作目录、机器人编程语言及控制器种类，进入码垛机器人仿真模拟模式，在RTToolbox系统中完成码垛系统工作站的布局搭建；步骤102、确定机器人工作空间及码垛区域，具体为：根据所选定的码垛机器人机械臂尺寸、机械关节的转动角度参数确定工作空间，选定机器人码垛区域并以该区域空间内的任一面作为码垛平面；步骤103、码垛轨迹规划，具体为：用Tool命令，设定码垛工具形状，确定码垛机器人工具坐标系位姿，将机器人末端执行器控制点移动至码垛工具中心点处；标定机器人码垛的退避位置点P0、取料位置点P10，以及码垛平面的起点P1、第一终点P2、第二终点P3、对角点P4；通过Plt矩阵运算方式，计算求得码垛平面内其他剩余点的位置，并赋值给随机变量记录下来，将物料按既定方式正确且规则排列；步骤104、码垛轨迹离线编程，具体为：在基于RTToolbox系统的离线编程环境下，新建码垛离线程序；按照MELFA-BASICV的程序语言规则编写码垛机器人运动控制程序代码，并生成相应的码垛程序文件；步骤105、码垛轨迹生成及仿真验证，具体为：在软件的机器人模拟环境下，将步骤104中生成的码垛程序文件全部写入机器人控制器中，启用机器人模拟在线调试功能运行码垛程序文件，生成码垛轨迹。本专利技术具有的优点和积极效果是：通过采用上述技术方案，本专利技术不仅能对机器人码垛过程中的静态位置进行运动学计算生成码垛轨迹，还可对机器人在工作空间的运动轨迹进行仿真，进而验证所生成轨迹的正确性，可避免人工计算运动学正逆解，求解码垛轨迹效率低下的问题。附图说明图1为本专利技术优选实施例的流程图；图2为本专利技术优选实施例中工作空间立体云图；图3为本专利技术优选实施例中工作空间主视图；图4为本专利技术优选实施例中码垛区域、码垛平面及其位置点示意图；图5为本专利技术优选实施例中码垛运行轨迹轴测图；图6为本专利技术优选实施例中码垛运行轨迹俯视图；具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参阅图1至图6，一种基于RTToolbox的机器人码垛轨迹生成方法，具体步骤如下：步骤1、建立码垛机器人工作站：在RTToolbox软件中，新建工作目录并设定码垛任务名称，选定码垛专用的机器人三维模型、MELFA-BASICV编程语言及控制器种类将三者一并导入机器人仿真模拟环境中，完成码垛系统的工作站布局。步骤2、确定机器人工作空间及码垛区域：根据所选码垛机器人的机械臂尺寸、各关节转角范围等参数确定其工作空间，如图2和图3所示；在该工作空间内选定机器人码垛区域并以该区域灵巧空间内的一平面作为码垛平面(本实施例中选定的是，码垛工作站世界坐标系O-XYZ中Z值为200mm的平面)，如图4所示。步骤3、码垛轨迹规划：用Tool(0，0，50，0，0，0)命令设定码垛工具形状，将工具控制坐标系o-xyz变更为机器人法兰盘末端坐标系o-xyz的Z轴50mm处，如图5所示坐标系o′-x′y′z′；标定机器人码垛退避位置点P0、取料位置点P10，以及码垛平面的起点P1、第一终点P2、第二终点P3、对角点P4，其中各点位置坐标(直角坐标和欧拉角的表述形式)如表1所示；以“DefPlt1，P1，P2，P3，P4，4，3，1”程序语句，定义各个码垛参数点，通过Plt矩阵运算方式，自动计算求得码垛平面内其他参数点的位姿，并将位姿数据赋给随机变量P100，将物料按既定方式正确且规则排列(本实施例中定义的码垛规则为4行，3列)。表1码垛各参数点位姿步骤4、码垛轨迹离线编程：按照MELFA-BASICV的程序语言规则编写码垛机器人运动程序代码，新建码垛离线程序，如图5所示，并将代码保存生成相应的码垛程序文件。步骤5、码垛轨迹生成及仿真验证：在RTToolbox的机器人模拟环境下，将步骤4中生成的码垛程序文件全部写入机器人控制器中，启用机器人在线模拟调试功能运行码垛程序文件，生成码垛运动轨迹如图6所示。以上所述仅是对本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RT Toolbox的机器人码垛轨迹生成方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤101、建立码垛机器人工作站，具体为：/n在RT Toolbox系统中导入码垛用机器人三维模型，分别选定机器人离线工作目录、机器人编程语言及控制器种类，进入码垛机器人仿真模拟模式，在RT Toolbox系统中完成码垛系统工作站的布局搭建；/n步骤102、确定机器人工作空间及码垛区域，具体为：/n根据所选定的码垛机器人机械臂尺寸、机械关节的转动角度参数确定工作空间，选定机器人码垛区域并以该区域空间内的任一面作为码垛平面；/n步骤103、码垛轨迹规划，具体为：/n用Tool命令，设定码垛工具形状，确定码垛机器人工具坐标系位姿，将机器人末端执行器控制点移动至码垛工具中心点处；标定机器人码垛的退避位置点P0、取料位置点P10，以及码垛平面的起点P1、第一终点P2、第二终点P3、对角点P4；通过Plt矩阵运算方式，计算求得码垛平面内其他剩余点的位置，并赋值给随机变量记录下来，将物料按既定方式正确且规则排列；/n步骤104、码垛轨迹离线编程，具体为：/n在基于RT Toolbox系统的离线编程环境下，新建码垛离线程序；按照MELFA-BASIC V的程序语言规则编写码垛机器人运动控制程序代码，并生成相应的码垛程序文件；/n步骤105、码垛轨迹生成及仿真验证，具体为：/n在软件的机器人模拟环境下，将步骤104中生成的码垛程序文件全部写入机器人控制器中，启用机器人模拟在线调试功能运行码垛程序文件，生成码垛轨迹。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于RTToolbox的机器人码垛轨迹生成方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤101、建立码垛机器人工作站，具体为：
在RTToolbox系统中导入码垛用机器人三维模型，分别选定机器人离线工作目录、机器人编程语言及控制器种类，进入码垛机器人仿真模拟模式，在RTToolbox系统中完成码垛系统工作站的布局搭建；
步骤102、确定机器人工作空间及码垛区域，具体为：
根据所选定的码垛机器人机械臂尺寸、机械关节的转动角度参数确定工作空间，选定机器人码垛区域并以该区域空间内的任一面作为码垛平面；
步骤103、码垛轨迹规划，具体为：
用Tool命令，设定码垛工具形状，确定码垛机器人工具坐标系位姿，将机器人末端执行器控制点移动至...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鑫喆，姚成豪，唐慧颖，黄威，
申请(专利权)人：天津百利机械装备集团有限公司中央研究院，
类型：发明
国别省市：天津;12