示教轨迹处理方法、装置、机械臂、示教控制器及系统制造方法及图纸

本申请涉及一种示教轨迹处理方法及装置，应用于机械臂示教系统，机械臂示教系统包括：示教工具和位姿采集系统，示教工具上设有可被位姿采集系统识别位姿的定位装置，方法包括：在示教工具进行示教过程中，确定多个示教位置点上的示教工具的位姿信息；利用所述示教工具的多个位姿信息，确定多个示教位置点的位姿信息；根据多个示教位置点的位姿信息，拟合得到示教过程对应的示教轨迹。应用本申请实施例提供的该轨迹处理方法，操作人员只需移动示教工具，即可获取到对应的示教轨迹，操作简单、方便，通过该轨迹处理方法，可以无需进行复杂的编程工作，进而扩大了机器人的应用场景，提高了机器人的使用便捷性以及效率。了机器人的使用便捷性以及效率。了机器人的使用便捷性以及效率。

【技术实现步骤摘要】
示教轨迹处理方法、装置、机械臂、示教控制器及系统


[0001]本申请涉及机器人示教领域，尤其涉及一种示教轨迹处理方法、装置、机械臂、示教控制器、系统及介质。

技术介绍

[0002]机器人在各个行业中的应用越来越广泛，机器人作业相比于人工作业，作业精度、效率都有较大的提高，针对一些需要耗材的场景，例如：喷漆、点胶、焊接等，机器人作业还可以极大地提高了耗材的利用率，降低了耗材的浪费，另外，机器人作业还具有工作空间大，改善工人工作环境等方面有诸多优势。
[0003]机器人完成精确动作的前提是操作人员具有较强的编程能力，完成动作控制程序编程，并且输入到机器人中，这就对操作人员的要求非常高，而在生产线上的工人，一般很难完成复杂的动作的编程，进而限制了机器人的应用场景。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种示教轨迹处理方法、装置、机械臂、示教控制器、系统及介质，可以快速、简便地进行机器人示教。
[0005]第一方面，本申请提供了一种示教轨迹处理方法，应用于机械臂示教系统，所述机械臂示教系统包括：示教工具和位姿采集系统，所述示教工具上设有可被所述位姿采集系统识别位姿的定位装置，所述方法包括：
[0006]在所述示教工具进行示教过程中，确定多个示教位置点上的所述示教工具的位姿信息；
[0007]利用所述示教工具的多个位姿信息，确定多个所述示教位置点的位姿信息；
[0008]根据多个所述示教位置点的位姿信息，拟合得到所述示教过程对应的示教轨迹；
[0009]其中，所述示教位置点为两个时，确定所述示教轨迹的线型为直线线型，根据所述直线线型拟合得到两个所述示教位置点所在的直线示教轨迹，或根据两个所述示教位置点生成关节运动轨迹；
[0010]所述示教位置点为三个时，确定所述示教轨迹的线型为圆弧线型，根据所述圆弧线型拟合得到三个所述示教位置点所在的圆弧示教轨迹；
[0011]所述示教位置点为至少四个时，确定所述示教轨迹的线型为曲线线型，根据所述曲线线型拟合得到至少四个所述示教位置点所在的曲线示教轨迹。
[0012]第二方面，本申请提供了一种示教装置，包括用于执行如第一方面任一项所述的示教轨迹处理方法的单元。
[0013]第三方面，本申请提供了一种机械臂，包括用于执行如第一方面任一项所述的示教轨迹处理方法的单元。
[0014]第四方面，本申请提供了一种示教控制器，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
[0015]存储器，用于存放计算机程序；
[0016]处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如第一方面任一项所述的示教轨迹处理方法的步骤。
[0017]第五方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的示教轨迹处理方法的步骤。
[0018]第六方面，本申请提供了一种机械臂示教系统，包括：示教工具、定位装置、位姿采集系统和示教控制器，其中，
[0019]所述示教工具上设有可被所述位姿采集系统识别位姿的定位装置；所述位姿采集系统与所述示教控制器通信连接；所述示教控制器用于执行如第一方面任一项所述的示教轨迹处理方法的步骤。
[0020]第七方面，本申请实施例提供了一种机械臂控制系统，包括：机械臂、操作台、机械臂控制器和如前述第六方面提供的机械臂示教系统，其中，
[0021]所述机械臂示教系统，包括：示教工具、定位装置、位姿采集系统和示教控制器，所述示教工具上设有可被所述位姿采集系统识别位姿的定位装置；所述位姿采集系统与所述示教控制器通信连接；所述示教控制器用于执行如任一项所述的示教轨迹处理方法的步骤；
[0022]所述机械臂与所述操作台相固定，操作台包括：操作台体和操作台面，所述机械臂控制器可驱动所述机械臂在操作台的操作台面上进行移动；
[0023]所述机械臂控制器与机械臂之间通信连接；机械臂控制器与机械臂示教系统中的示教控制器进行通信连接；
[0024]所述示教控制器中存储有位姿采集系统的位姿采集坐标系和操作台面的台面坐标系之间的坐标系转换关系，且可利用所述坐标系转换关系，将所述示教工具在位姿采集坐标系中的示教轨迹转换为台面坐标系中的运动轨迹，并发送给机械臂控制器，所述机械臂控制器接收所述运动轨迹，并利用运动轨迹对机械臂进行控制；或者，所述机械臂控制器中存储有所述位姿采集系统的位姿采集坐标系和操作台面的台面坐标系之间的坐标系转换关系，所述示教控制器300将示教工具在位姿采集坐标系中的示教轨迹发送给机械臂控制器，所述机械臂控制器利用所述坐标系转换关系，将示教工具在位姿采集坐标系中的示教轨迹转换为台面坐标系中的运动轨迹，并且根据所述运动轨迹控制机械臂在操作台面上进行移动。
[0025]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0026]本申请实施例提供的该轨迹处理方法，在进行轨迹示教时，操作人员可以直接操作示教工具进行移动示教，在示教工具进行示教过程中，确定多个示教位置点上的所述示教工具的位姿信息；利用所述示教工具的多个位姿信息，确定多个所述示教位置点的位姿信息；根据多个所述示教位置点的位姿信息，按照预设轨迹拟合方式拟合得到所述示教过程对应的示教轨迹；其中，所述示教位置点为两个时，确定所述示教轨迹的线型为直线线型，根据所述直线线型拟合得到两个所述示教位置点所在的直线示教轨迹，或根据两个所述示教位置点生成关节运动轨迹；所述示教位置点为三个时，确定所述示教轨迹的线型为圆弧线型，根据所述圆弧线型拟合得到三个所述示教位置点所在的圆弧示教轨迹；所述示教位置点为至少四个时，确定所述示教轨迹的线型为曲线线型，根据所述曲线线型拟合得
到至少四个所述示教位置点所在的曲线示教轨迹。
[0027]应用本申请实施例提供的该轨迹处理方法，操作人员只需移动示教工具，即可获取到对应的示教轨迹，操作简单、方便，通过该轨迹处理方法，可以无需进行复杂的编程工作，进而扩大了机器人的应用场景，提高了机器人的使用便捷性以及效率。
附图说明
[0028]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0029]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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本申请实施例提供的一种机械臂示教系统的场景示意图；
[0031]图2为本申请实施例提供的一种示教轨迹处理方法的流程示意图；
[0032]图3为本申请实施例提供的另一种示教轨迹处理方法的流程示意图；
[0033]图4为本申请实施例提供的又一种示教轨迹处理方法的流程示意图；
[0034]图5为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种示教轨迹处理方法，其特征在于，应用于机械臂示教系统，所述机械臂示教系统包括：示教工具和位姿采集系统，所述示教工具上设有可被所述位姿采集系统识别位姿的定位装置，所述方法包括：在所述示教工具进行示教过程中，确定多个示教位置点上的所述示教工具的位姿信息；利用所述示教工具的多个位姿信息，确定多个所述示教位置点的位姿信息；根据多个所述示教位置点的位姿信息，拟合得到所述示教过程对应的示教轨迹；其中，所述示教位置点为两个时，确定所述示教轨迹的线型为直线线型，根据所述直线线型拟合得到两个所述示教位置点所在的直线示教轨迹，或根据两个所述示教位置点生成关节运动轨迹；所述示教位置点为三个时，确定所述示教轨迹的线型为圆弧线型，根据所述圆弧线型拟合得到三个所述示教位置点所在的圆弧示教轨迹；所述示教位置点为至少四个时，确定所述示教轨迹的线型为曲线线型，根据所述曲线线型拟合得到至少四个所述示教位置点所在的曲线示教轨迹。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述示教工具上设置有示教尖端，所述示教尖端与所述定位装置在所述示教工具上的安装结构信息已知；所述确定多个示教位置点上的所述示教工具的位姿信息，包括：在所述示教工具进行示教过程中，检测是否接收到采集触发信号；若接收到采集触发信号，控制所述位姿识别系统在示教过程中采集所述示教工具上所述定位装置的采集信息；所述采集信息与所述采集触发信号一一对应；将每个采集信息所对应的所述示教工具上所述示教尖端的位置确定为示教位置点；根据所述安装结构信息，将所述位姿采集系统采集到的所有采集信息转换为所述示教尖端所对应示教位置点的位姿信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述示教工具上设置有示教尖端，所述示教尖端与所述定位装置在所述示教工具上的安装结构信息已知；所述确定多个示教位置点上的所述示教工具的位姿信息，包括：在接收到示教启动信号时，控制所述位姿采集系统按照预设采集频率在示教过程中采集所述示教工具上所述定位装置的采集信息；在接收到示教结束信号时，控制所述位姿采集系统停止采集所述定位装置的采集信息；将每个采集信息所对应的所述示教工具上所述示教尖端的位置确定为示教位置点；根据所述安装结构信息，将所述位姿采集系统采集到的所有采集信息转换为所述示教尖端所对应示教位置点的位姿信息。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：采集所述示教工具在至少一个示教位置点进行工序操作对应的工序参数集，所述工序参数集中包括至少一种工序类型的工序参数；根据每个所述工序参数集与各自对应的所述示教位置点之间的对应关系，将至少一个所述示教位置点的工序参数集拟合到所述示教轨迹中，得到工序示教轨迹。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采集所述示教工具在至少一个所述示
教位置点对应的工序参数集，包括：在所述位姿采集系统按照预设采集频率采集所述采集信息，记录所述示教工具在任意一个存在工序操作时示教位置点的采集次序，并记录所述工序操作对应的工序参数集；并根据所述采集次序建立所述采集信息与工序参数集的次序对应关系；根据每个所述工序参数集与各自对应的所述示教位置点之间的对应关系，将至少一个所述示教位置点的工序参数集拟合到所述示教轨迹中，得到工序示教轨迹，包括：根据采集信息与工序参数集的所述次序对应关系，将获取到的每个所述工序参数集分别拟合到所述示教轨迹中对应所述示教位置点上，得到工序示教轨迹。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采集所述示教工具在至少一个所述示教位置点对应的工序参数集，包括：在接收到采集触发信号后采集所述采集信息时，检测是否存在工序操作；若存在工序操作，记录所述工序操作对应的工序参数集；将当前时刻记录的所述工序参数集与当前时刻采集到的所述采集信息建立时刻对应关系；根据每个所述工序参数集与各自对应的所述示教位置点之间的对应关系，将至少一个所述示教位置点的工序参数集拟合到所述示教轨迹中，得到工序示教轨迹，包括：根据工序参数与采集信息的所述时刻对应关系，将获取到的所有工序参数集分别拟合到所述示教轨迹中对应所述示教位置点上，得到工序示教轨迹。7.根据权利要求1
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6任一项所述的方法，其特征在于，所述定位装置是二维示教板；所述确定多个示教位置点上的所述示教工具的位姿信息，包括：利用所述位姿采集系统采集所述示教工具在示教过程中所述二维示教板的多幅示教图像的图像信息；根据所述图像信息计算每幅所述示教图像所对应位置时所述示教工具的位姿信息。8.根据权利要求1
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6任一项所述的方法，其特征在于，所述定位装置为定位光球组合，所述定位光球组合中包括不在同一平面上的至少四个定位光球；所述确定多个示教位置点上的所述示教工具的位姿信息，包括：利用位姿采集系统采集所述示教工具在示教过程中的所述定位光球组合的多个定位光球的定位信息；根据采集到定位光球组合的定位信息确定行为光球组合所在位置时所述示教工具的位姿信息。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在根据多个所述示教位置点的位姿信息，拟合得到所述示教过程对应的示教轨迹，展示所述示教轨迹。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在根据多个所述示教位置点的位姿信息，拟合得到所述示教过程对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎需林，姜宇，蔡同彪，
申请(专利权)人：深圳市越疆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：