CN109032571A - 一种机器人工艺程序生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人工艺程序生成方法，该方法根据不同应用场合的工艺情况，建立相应的工艺模型并编制工艺文档，然后根据输入的工艺模式匹配相应的工艺文档将工艺参数实值提供给对应的工艺文档，生成工艺程序。本发明的方法无需操作人员代码式编程，操作人员不需要掌握机器人编程语言，只需按照需要在人机交互界面输入相应参数即可。大大减轻了操作人员的负担，降低了操作门槛，有利于机器人在各个行业的广泛推广，提升生产效率。

Description

一种机器人工艺程序生成方法

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人工艺程序生成方法。

背景技术

近年来工业机器人技术发展迅速，被广泛应用于各个行业，来取代成本越来越高的人工。尤其某些行业工作重复性高、劳动强大度、粉尘危害大甚至不适合由人类完成，机器人的应用前景很大。然而机器人是一个复杂的机械装备，当前机器人应用需要操作人员完全掌握机器人编程语言；而且要对工艺非常了解，才能编程出需要的机器人程序；而且不同厂商的编程语言也不尽相同，这无疑给操作人员造成不必要的麻烦，降低了生产效率，也严重影响了机器人应用的推广。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种机器人工艺程序生成方法，让操作人员只需要在人机交互界面少量设置即可生成所需的工艺程序，无需操作人员代码式编程，生成的程序是以对应的工艺文档为蓝本加上用户输入的相关参数而成的。

本发明解决以上技术问题的方案如下：

一种机器人工艺程序生成方法，包括以下步骤：

步骤1：根据不同应用场合的工艺情况，建立相应的工艺模型，按照工艺情况进行具体运动规划，并根据工艺流程按照机器人语言的语法以机器人学算法或指令的形式编制为工艺文档；

步骤2：人机交互***接收输入的工艺模式与工艺参数，按照工艺模式将工艺参数与对应的工艺文档匹配；

步骤3：将工艺参数实值提供给对应的工艺文档，生成工艺程序。

优选的，所述工艺文档为允许数据存储和提取的文档文件。

优选的，所述参数包括当前工艺需要的至少一个机器人位姿信息。

优选的，所述工艺参数以允许数据存储和提取的文件的形式存储，向对应工艺文档传递工艺数据。

优选的，所述工艺程序是在对应工艺情况的基础上生成的具有一定机器人学算法或指令、可以在相应机器人控制器上运行且符合用户选择的工艺要求的程序。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明的方法操作人员不需要掌握机器人编程语言，只需按照需要在人机交互界面输入相应参数即可。这无疑大大减轻了操作人员的负担，降低了操作门槛，有利于机器人在各个行业的广泛推广，提升生产效率。

附图说明

图1为本发明的机器人工艺程序生成方法流程图

图2为本发明的机器人工艺程序生成方法的工艺文件编制流程

图3为本发明方法具体实施例应用的上下料工艺环境图

具体实施方式

下面结合本发明的优选实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明的方法流程图如图1所示，步骤1.根据不同应用场合的工艺情况，建立相应的工艺模型，按照工艺情况进行具体运动规划，并根据工艺流程按照机器人语言的语法以机器人学算法或指令的形式编制为工艺文档。

如图3机器人机床上下料工艺的一种简单情况，首先按照图2流程编制工艺文档，将该上下料工艺文档命名为Feed&Unload。

机器人机械零点位置为P₀；其中P₁为待加工工件抓取点，P₂为工件抓取抬起点(抬起到一定高度线上避障，与抓取准备点同一位姿)，均切换到上料抓手，由上料抓手抓取；同理P₅为已加工工件放置点，P₆为已加工工件放置抬起点(抬起到一定高度线上避障，与放置准备点同一位姿)，均切换到上料抓手，由上料抓手抓取；P₃为取料避障点，P₄为放料避障点；CNC车床上P₇为下料点，P₈为上料点，区别在于P₇切换到下料抓手，P₈切换到上料抓手；CNC车床P₉为下料准备点，P₁₀为上料准备点，区别在于P₉切换到下料抓手，P₁₀切换到上料抓手。

以上各点均为实值机器人位姿信息，其中P₃、P₄中为避障点，在工艺实际中没有避障需求可以不设，这里我们认为有避障需求。

机器人的完整上下料循环运动路径为：P₀—P₅—P₂—P₁—P₂—P₅—P₀—P₉—P₇—P₉—P₁₀—P₈—P₁₀—P₀—P₄—P₆—P₅—P₆—P₄—P₀。

模型分为取料—下料—上料—放料四个阶段。取料阶段为：P₀—P₅—P₂—P₁—P₂—P₅—P₀；上料阶段为P₀—P₉—P₇—P₉；下料阶段为P₉—P₁₀—P₈—P₁₀—P₀；放料阶段为：P₀—P₄—P₆—P₅—P₆—P₄—P₀。

该实例工艺涉及的机器人算法及指令：直线插补(MOVL)、关节插补(MOVJ)、输出信号(DOUT)、高速转接精度等级(PL)、关节速度(VJ)、直线速度(VL)等，以上并没有完全罗列所有的机器人算法指令，只列举该工艺中使用次数较多的一部分，但这并不能用来限制本发明。

至此，该情况机器人上下料工艺模型建立完毕。

按照机器人语言语法、根据上述工艺流程加入运动学正逆解等机器人学、信号处理算法或指令为上下料工艺文档。

如下所示为工艺文档中取料阶段内容(机器人此时位于机器人机械零点)：

…

MOVJ p_voidPosTmp VJ＝b_speed_joint PL＝5

//以关节插补方式运动到P₅点，运动速度为关节插补速度，精度等级为5

MOVJ p_readyPosTmp VJ＝b_speed_joint PL＝5

//以关节插补方式运动到P₂点，运动速度为关节插补速度，精度等级为5

MOVL p_catch_releasePosTmp VL＝b_speed_line PL＝5

//以直线插补方式运动到P₁点，运动速度为直线插补速度，精度等级为5

DOUT OT#(b_catchIO_1)ON

//输出信号——b_catchIO_1启用

TIMER T＝b_delaytime

//等待—等待时间为b_delaytime

MOVL p_upPosTmp VL＝b_speed_line PL＝5

//以直线插补方式运动到P₂点，运动速度为直线插补速度，精度等级为5

MOVJ p_voidPosTmp VJ＝b_speed_joint PL＝5

//以关节插补方式运动到P₅点，运动速度为关节插补速度，精度等级为5

MOVJ p_startPoint VJ＝b_speed_joint PL＝5

//以关节插补方式运动到P₀点，运动速度为关节插补速度，精度等级为5

…

如上所述，建立的工艺文档中的工艺参数此时是没有实值的，上述实例中需要的工艺参数主要为：p_startPoint(机器人机械零点)、p_voidPosTmp(抓取避障点)、p_readyPosTmp(抓取准备点)、p_catch_releasePosTmp(抓取点)、p_upPosTmp(抓取抬起点)、b_speed_joint(关节插补速度)、b_speed_line(直线插补速度)、b_catchIO_1(上料抓手编号)、b_delaytime(抓取等待时间)。

步骤2.人机交互***接收输入的工艺模式与工艺参数。按照工艺模式将工艺参数与对应的工艺文档匹配；

将工艺模式选定为Feed&Unload—上下料；前文所述的该工艺所需工艺参数一一输入或示教，如表1第二列第四列所示。

步骤3.将工艺参数实值提供给对应的工艺文档，生成工艺程序。

最后将步骤3中相互匹配的工艺参数提供给Feed&Unload—上下料工艺文档生成上下料工艺程序。传递参数的方式有很多种，这里采用实值参数替换工艺文档中无实值参数的方式，给工艺文档传值，不用来限制本发明。

参数替换关系为如下表1。

表1

如下为生成的上下料工艺程序取料阶段内容(机器人此时位于机器人机械零点P₀)：

…

MOVJ P₅VJ＝100PL＝5

//以关节插补方式运动到P₅点，运动速度为100％，精度等级为5

MOVJ P₂VJ＝100PL＝5

//以关节插补方式运动到P₂点，运动速度为100％，精度等级为5

MOVL P₁VL＝500PL＝5

//以直线插补方式运动到P₁点，运动速度为500mm/s，精度等级为5

DOUT OT#(B001)ON

//输入信号—取料抓手B001启用闭合

TIMER T＝1

//等待——等待时间为1s

MOVL P₂VL＝500PL＝5

//以直线插补方式运动到P₂点，运动速度为500mm/s，精度等级为5

MOVJ P₅VJ＝100PL＝5

//以关节插补方式运动到P₅点，运动速度为100％，精度等级为5

MOVJ P₀VJ＝100PL＝5

//以关节插补方式运动到P₀点，运动速度为100％，精度等级为5

…

上述对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

Claims (5)

1.一种机器人工艺程序生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据不同应用场合的工艺情况，建立相应的工艺模型，按照工艺情况进行具体运动规划，并根据工艺流程按照机器人语言的语法以机器人学算法或指令的形式编制为工艺文档；

步骤2：人机交互***接收输入的工艺模式与工艺参数，按照工艺模式将工艺参数与对应的工艺文档匹配；

步骤3：将工艺参数实值提供给对应的工艺文档，生成工艺程序。

2.根据权利要求1所述的机器人工艺程序生成方法，其特征在于，所述工艺文档为允许数据存储和提取的文档文件。

3.根据权利要求1所述的机器人工艺程序生成方法，其特征在于，所述参数包括当前工艺需要的至少一个机器人位姿信息。

4.根据权利要求1所述的机器人工艺程序生成方法，其特征在于，所述工艺参数以允许数据存储和提取的文件的形式存储，向对应工艺文档传递工艺数据。

5.根据权利要求1所述的机器人工艺程序生成方法,其特征在于，所述工艺程序是在对应工艺情况的基础上生成的具有一定机器人学算法或指令、可以在相应机器人控制器上运行且符合用户选择的工艺要求的程序。