机器人的加工路径生成方法、设备和存储介质技术

本发明专利技术公开了一种机器人的加工路径生成方法、设备和存储介质，该方法包括以下步骤：采集目标点序列，将所述目标点序列分为不同的路径段；分别判定各路径段的轮廓类型，并校验各路径段的轮廓类型；根据校验结果将轮廓类型和形状参数均相同的相邻路径段合并为独立轮廓，并将独立轮廓衔接为加工路径。通过本申请可以在较低的计算消耗下自动生成机器人的加工路径。径。径。

【技术实现步骤摘要】
机器人的加工路径生成方法、设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及机器人
，具体涉及一种机器人的加工路径生成方法、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]在自动涂胶、打磨、激光切割等应用场合，机器人往往需要沿工件表面或轮廓进行加工运动。
[0003]传统方法通过人工对工件轮廓进行分段并根据其形状逐一示教为直线或圆弧。
[0004]为了避免繁琐的指令示教过程，部分研究提出在根据工件轮廓或从CAD模型中提取一系列关键目标点，再利用样条曲线对目标点序列进行整体插值或拟合，从而获得连续的加工路径。
[0005]传统方法依赖于人工分段和指令示教。为了描述复杂的加工路径，操作人员往往需要示教输入大量指令，效率较低，操作繁琐。除此以外，由于需要人工提前完成示教，这种方法通常局限于固定路径的加工应用，无法适用于工件轮廓多变的柔性制造场景。
[0006]采用样条曲线对关键目标点进行整体插值或拟合的方法，免除了繁琐的人工示教分段过程，实现加工路径的自动生成。该方法虽然实现简单，但由于构造样条曲线的计算量较大，机器人的计算消耗会随着目标点位数量的增加而快速增大，计算时间较长，难以适应工业应用现场的实时性需求，限制了工业机器人的应用和推广。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种机器人的加工路径生成方法、设备和存储介质，旨在解决机器人加工生成加工路径的过程中计算消耗过大的技术问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了一种机器人的加工路径生成方法，该方法包括以下步骤：
[0009]采集目标点序列，将所述目标点序列分为不同的路径段；
[0010]判定所述路径段的轮廓类型，并校验所述轮廓类型；
[0011]根据校验结果将轮廓类型及形状参数相同的相邻所述路径段合并为独立轮廓段，将所述独立轮廓段衔接为加工路径。
[0012]可选地，根据所述目标点序列的位置分量子序列计算所述目标点序列对应的离散曲率序列；
[0013]对所述离散曲率序列近似求导，以得到目标点序列对应的离散曲率导数序列；
[0014]根据所述离散曲率导数序列从所述目标点序列中选取分段点，并根据所述分段点将所述目标点序列分为不同的路径段。
[0015]可选地，若目标点对应的离散曲率导数为极值点，则判断所述目标点对应的离散曲率导数的绝对值是否大于曲率导数分割阈值，或所述目标点到上一个分段点的累计长度是否大于或等于路径段长度阈值；
[0016]若所述目标点对应的离散曲率导数的绝对值大于曲率导数分割阈值，或所述目标点到上一个分段点的累计长度大于或等于路径段长度阈值，则将所述目标点选取为分段点。
[0017]可选地，遍历所述路径段中的目标点，计算所述路径段中目标点的平均曲率，根据所述平均曲率对所述路径段标记轮廓类型。
[0018]可选地，若所述路径段中目标点的曲率与所述平均曲率差值的绝对值小于或等于曲率偏差阈值且所述平均曲率的绝对值小于或等于平均曲率偏差阈值，则将所述路径段标记为直线段；
[0019]若所述路径段中目标点与平均曲率差值的绝对值小于或等于曲率偏差阈值且所述平均曲率的绝对值大于平均曲率偏差阈值，则将所述路径段标记为圆弧段；
[0020]若所述路径段中目标点与平均曲率差值的绝对值大于曲率偏差阈值，则将所述路径段标记为曲线段。
[0021]可选地若所述路径段为直线段，遍历所述路径段中的目标点，判断所述路径段中目标点是否满足预设直线约束条件；
[0022]若所述路径段中存在目标点不满足预设直线约束条件，则将所述直线段改为曲线段。
[0023]可选地，若所述路径段为圆弧段，遍历所述路径段中的所有目标点，判断所述路径段中所有目标点是否满足预设圆弧约束条件；
[0024]若所述路径段中存在目标点不满足预设圆弧约束条件，则将所述圆弧段改为曲线段。
[0025]可选地，将所述路径段设置为待合并路径段；
[0026]计算所述待合并路径段中目标点序列的位移累加和，若所述位移累加和大于或等于分段位移阈值，则将所述待合并路径段设置为独立轮廓；
[0027]若所述位移累加和小于分段位移阈值，则将所述待合并路径段与下一路径段合并，并将合并后的路径段重新设置为待合并路径段，执行计算所述待合并路径段中目标点序列的位移累加和的步骤。
[0028]为实现上述目的，本申请还提出一种机器人的加工路径生成设备，机器人的加工路径生成设备包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的机器人的加工路径生成程序，所述机器人的加工路径生成程序被处理器执行时实现所述机器人的加工路径生成方法。
[0029]为实现上述目的，本申请还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有机器人的加工路径生成程序，所述机器人的加工路径生成程序被处理器执行时实现所述机器人的加工路径生成方法。
[0030]本申请中的机器人加工路径生成方法能够在较低的计算消耗下自动生成机器人的加工路径。具体地，在加工路径的生成过程中，通过对采集到的目标点序列进行自动分段，既避免了传统人工分段示教方法繁琐的操作过程，又避免了现有技术中采用的样条进行整体插值或拟合而产生的大量计算消耗，通过对离散路径中的轮廓段进行识别和分类，减少了规则路径段逼近的计算消耗，提高了生成效率和经济性。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术一实施例的机器人的加工路径生成方法的模块结构示意图；
[0033]图2为本专利技术一实施例的机器人的加工路径生成方法的流程图。
具体实施方式
[0034]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0035]请参照图1，图1为本专利技术各个实施例中所提供的机器人的加工路径生成设备的硬件结构示意图。所述机器人的加工路径生成设备包括执行模块01、存储器02、处理器03、电池系统等部件。本领域技术人员可以理解，图1中所示出的设备还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中，所述处理器03分别与所述存储器02和所述执行模块01连接，所述存储器02上存储有机器人的加工路径生成程序，所述机器人的加工路径生成程序同时被处理器03执行。
[0036]执行模块01，可采集目标点序列，将目标点序列分为不同的路径段；判定所述路径段的轮廓类型并校验所述轮廓类型；然后根据校验结果将轮廓类型相同的路径段合并为独立轮廓，将独立轮廓衔接为加工路径。同时反馈以上信息发送给所述处理器03。
[0037]存储器02，可用于存储软件程序以及各种数据。存储器02可主要包括存储程序区和存储数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人的加工路径生成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：采集目标点序列，将所述目标点序列分为不同的路径段；判定所述路径段的轮廓类型，并校验所述轮廓类型；根据校验结果将轮廓类型相同的所述路径段合并为独立轮廓，将所述独立轮廓衔接为加工路径。2.如权利要求1所述的机器人的加工路径生成方法，其特征在于，所述将所述目标点序列分为不同的路径段的步骤包括：根据所述目标点序列的位置分量子序列计算所述目标点序列对应的离散曲率序列；对所述离散曲率序列近似求导，以得到目标点序列对应的离散曲率导数序列；根据所述离散曲率导数序列从所述目标点序列中选取分段点，并根据所述分段点将所述目标点序列分为不同的路径段。3.如权利要求2中所述的机器人的加工路径生成方法，其特征在于，所述根据所述离散曲率导数序列从所述目标点序列中选取分段点的步骤包括：确定所述目标点序列中的目标点，并确定所述离散曲率导数序列中所述目标点对应的离散曲率导数；若目标点对应的离散曲率导数为极值点，则判断所述目标点对应的离散曲率导数的绝对值是否大于曲率导数分割阈值，或所述目标点到上一个分段点的累计长度是否大于或等于路径段长度阈值；若所述目标点对应的离散曲率导数的绝对值大于曲率导数分割阈值，或所述目标点到上一个分段点的累计长度大于或等于路径段长度阈值，则将所述目标点选取为分段点。4.如权利要求1所述的机器人的加工路径生成方法，其特征在于，所述形状特征包括平均曲率，所述利用形状特征判定所述路径段的轮廓类型的步骤包括：遍历所述路径段中的目标点，计算所述路径段中目标点的平均曲率，根据所述平均曲率对所述路径段标记轮廓类型。5.如权利要求4所述的机器人的加工路径生成方法，其特征在于，所述根据所述平均曲率对所述路径段标记轮廓类型的步骤包括：若所述路径段中目标点的曲率与所述平均曲率差值的绝对值小于或等于曲率偏差阈值且所述平均曲率的绝对值小于或等于平均曲率偏差阈值，则将所述路径段标记为直线段；若所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈云飞，凌冠耀，许长华，
申请(专利权)人：深圳市汇川技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：