CN114179069A - 一种工业机器人路径自动修正方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种工业机器人路径自动修正方法及***，涉及机器人路径规划领域。一种工业机器人路径自动修正方法包括：获取工业机器人路径的参数，其中，所述参数至少包括工业机器人的位置信息、角度信息及至少一个路径点；建立坐标系，根据工业机器人路径的参数计算到目标点在坐标系中的多段路径；分别对多段路径数据进行修正，得到相应的各组修正后的路径数据；对各组修正后的数据进行数据处理生成对比结果，通过对比结果对工业机器人的错误路径信息进行修正。可以有效的提高操作者修正机器人路径的效率，满足实际生产中修正机器人路径的需要。此外本发明还提出了一种工业机器人路径自动修正***。

Description

一种工业机器人路径自动修正方法及***

技术领域

本发明涉及机器人路径规划领域，具体而言，涉及一种工业机器人路径自动修正方法及***。

背景技术

在制造业领域中，经常对批量工件表面进行相同的加工作业，比如说对新出炉的铸件进行去毛刺，对工件表面特定的区域进行打磨，或者对零部件表面进行一些其他的处理。对成批的工件进行类似相同的加工，工作量是相当庞大的。而且随着客户要求的不断提高，也考验着零部件加工企业提高工件加工的速度与质量。

针对上述问题，目前主要的方法分为两种，一种是使用人工的方式来进行加工。比如采用人工的方法来对铸件去毛刺，或者采用人工的方法对工件进行打磨。但是采用人工的这种方式存在许多的缺点，人工作业的方法劳动强度大，工作条件恶劣，而且费时费力，加工精度受到工人情绪以及工人技术水平的限制，加工精度也无法保证，并且人工成本和时间成本较高。

目前机器人在工业生产制造领域应用广泛。机器人按照预先设定的机器人路径进行运动，其中机器人路径所包含的路径点一般是参考待加工零件的几何表面生成的，通常以坐标形式存储在机器人控制器的目标列表中。当操作者想要改变机器人路径上的一个或多个路径点的位置时，现有技术中是人为逐个对每个路径点输入相应的绝对坐标值或者通过可视界面逐个将每个路径点拖动至预设的位置，这样的修正过程不仅耗时，而且精度不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业机器人路径自动修正方法，其能够有效的提高操作者修正机器人路径的效率，并且避免操作者逐个修改机器人路径中路径点产生的人为误差，满足实际生产中修正机器人路径的需要。

本发明的另一目的在于提供一种工业机器人路径自动修正***，其能够运行一种工业机器人路径自动修正方法。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种工业机器人路径自动修正方法，其包括获取工业机器人路径的参数，其中，所述参数至少包括工业机器人的位置信息、角度信息及至少一个路径点；建立坐标系，根据工业机器人路径的参数计算到目标点在坐标系中的多段路径；分别对多段路径数据进行修正，得到相应的各组修正后的路径数据；对各组修正后的数据进行数据处理生成对比结果，通过对比结果对工业机器人的错误路径信息进行修正。

在本发明的一些实施例中，上述获取工业机器人路径的参数，其中，所述参数至少包括工业机器人的位置信息、角度信息及至少一个路径点包括：将获取到的工业机器人路径的参数传输至服务器，服务器将路径参数发送至处理模块中进行数据处理。

在本发明的一些实施例中，上述还包括：将预规划路径发送至工业机器人，其中，预规划路径至少包括以工业机器人为原点坐标系的进行角度及进行距离。

在本发明的一些实施例中，上述建立坐标系，根据工业机器人路径的参数计算到目标点在坐标系中的多段路径包括：根据建立的坐标系获取工业机器人路径的参数中多个不共线的点，并根据多个不共线的点进行路径分割。

在本发明的一些实施例中，上述还包括：结合分割后的路径所对应的路径点信息在坐标系中的坐标进行姿变换矩阵。

在本发明的一些实施例中，上述分别对多段路径数据进行修正，得到相应的各组修正后的路径数据包括：根据接收到的多段路径数据检测路径中是否存在长直线，以首次检测到的长直线建立参考坐标系，再次检测到长直线时获取工业机器人行进时的多个角度，多个角度对应多个路径。

在本发明的一些实施例中，上述对各组修正后的数据进行数据处理生成对比结果，通过对比结果对工业机器人的错误路径信息进行修正包括：修正后对工业机器人进行检验判断错误路径信息是否修正成功，若修正还存在误差，须对错误路径信息进行进一步修正，至修正成功。

第二方面，本申请实施例提供一种工业机器人路径自动修正***，其包括获取模块，用于获取工业机器人路径的参数，其中，所述参数至少包括工业机器人的位置信息、角度信息及至少一个路径点；

计算模块，用于建立坐标系，根据工业机器人路径的参数计算到目标点在坐标系中的多段路径；

修正模块，用于分别对多段路径数据进行修正，得到相应的各组修正后的路径数据；

对比模块，用于对各组修正后的数据进行数据处理生成对比结果，通过对比结果对工业机器人的错误路径信息进行修正。

在本发明的一些实施例中，上述包括：用于存储计算机指令的至少一个存储器；与上述存储器通讯的至少一个处理器，其中当上述至少一个处理器执行上述计算机指令时，上述至少一个处理器使上述***执行：获取模块、计算模块、修正模块及对比模块。

第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如一种工业机器人路径自动修正方法中任一项的方法。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

可以有效的提高操作者修正机器人路径的效率，并且避免操作者逐个修改机器人路径中路径点产生的人为误差，满足实际生产中修正机器人路径的需要。通过对路径信息进行设定，并分别收集工业机器人和待修正的位置、速度、轨迹信息，并通过服务器将工业机器人和待修正的位置、速度、轨迹信息进行对比，得到待修正的错误信息，并通过修正模块修正错误信息，并对修正结果进行检验，直至修正成功为止，修正过程简单，耗时短且精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种工业机器人路径自动修正方法步骤示意图；

图2为本发明实施例提供的一种工业机器人路径自动修正方法详细步骤示意图；

图3为本发明实施例提供的一种工业机器人路径自动修正***模块示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电子设备。

图标：10-获取模块；20-计算模块；30-修正模块；40-对比模块；101-存储器；102-处理器；103-通信接口。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。

实施例1

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种工业机器人路径自动修正方法步骤示意图，其如下所示：

步骤S100，获取工业机器人路径的参数，其中，所述参数至少包括工业机器人的位置信息、角度信息及至少一个路径点；

在一些实施方式中，可以通过摄像装置进行图像采集，其中，摄像装置用于获取当前所在位置对应的图像。在实际应用中，摄像装置可以为单目摄像头，图像采集子装置也可以为双目摄像头。工业机器人在工作区域内开机启动后，初始化角度信息(如将前进方向视为0°)，并以启动时的方向直线向前运动，由于工作区域是有限的，在直线运动一段时间内后必然碰到障碍，工业机器人用红外传感器检测障碍物边缘并保持探测障碍物边缘，使工业机器人沿障碍物边缘行走。

步骤S110，建立坐标系，根据工业机器人路径的参数计算到目标点在坐标系中的多段路径；

在一些实施方式中，坐标系可以是XYZ轴坐标系。建立的坐标系是根据常规算法建立起来的坐标系，该坐标系以及该坐标系对应的算法均是常规的技术，在此不再赘述。按照预设的方法将工业机器人路径分为N段，路径的路段可以根据路径点的位置及姿态特征或待加工零件的几何特征进行分段；如位置或姿态相近的路径点归为同一路段，或由同一面或同一块特征生成的路径点归为同一路段。通过分段可以更加准确的对路径进行修正。其中，N为工业机器人路径的段数。

步骤S120，分别对多段路径数据进行修正，得到相应的各组修正后的路径数据；

在一些实施方式中，按照预设顺序依次获取路段，并结合预设的自动修正步骤和预存的路径点信息修正该路段中的所有路径点。预存的路径点信息为待修正的路径中路径点的坐标信息。

步骤S130，对各组修正后的数据进行数据处理生成对比结果，通过对比结果对工业机器人的错误路径信息进行修正。

在一些实施方式中，服务器根据对比结果发送至修正模块，修正模块对待处理工业机器人的错误信息进行修正；修正后对待处理工业机器人进行检验，判断待处理工业机器人是否修正成功，若修正还存在误差，须对待处理机器人进行进一步修正，至修正成功为止。

实施例2

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种工业机器人路径自动修正方法详细步骤示意图，其如下所示：

步骤S200，将获取到的工业机器人路径的参数传输至服务器，服务器将路径参数发送至处理模块中进行数据处理。

步骤S210，将预规划路径发送至工业机器人，其中，预规划路径至少包括以工业机器人为原点坐标系的进行角度及进行距离。

步骤S220，根据建立的坐标系获取工业机器人路径的参数中多个不共线的点，并根据多个不共线的点进行路径分割。

步骤S230，结合分割后的路径所对应的路径点信息在坐标系中的坐标进行姿变换矩阵；

步骤S240，根据接收到的多段路径数据检测路径中是否存在长直线，以首次检测到的长直线建立参考坐标系，再次检测到长直线时获取工业机器人行进时的多个角度，多个角度对应多个路径。

步骤S250，修正后对工业机器人进行检验判断错误路径信息是否修正成功，若修正还存在误差，须对错误路径信息进行进一步修正，至修正成功。

在一些实施方式中，工业机器人通过陀螺仪在预定时间(如2秒至5秒)内以固定频率(如100Hz)多次采集工业机器人的行走角度并传输给控制器，控制器通过计算，判断该多个行走角度数据是否位于(一般为该多个角度值的平均值)附近，且与多个角度值的平均值的差值都小于阈值(本实施例中为1°)。如果满足上述条件，则认为工业机器人在时间段是沿着角度值的多个角度值的平均值(相对工业机器人启动时的角度)的长直线行走的；如果不满足上述条件，则认为工业机器人在预定时间段沿非长直线行走，工业机器人按清扫程序工作一段时间预定时间(如10至20秒)或行走预定距离小于阈值(如5米至10米)。为提高工业机器人第一次寻找障碍边缘的长直线效率，工业机器人在沿障碍物行走的时间大于预设值(如10秒)或行走的旋转角度大于预设值(如180°)，如果是则停止沿障碍物边缘行走，并返回上一段路径，避免工业机器人沿障碍物边缘多次运动或在受困区域内循环运动。

实施例3

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的一种工业机器人路径自动修正***模块示意图，其如下所示：

获取模块10，用于获取工业机器人路径的参数，其中，所述参数至少包括工业机器人的位置信息、角度信息及至少一个路径点；

计算模块20，用于建立坐标系，根据工业机器人路径的参数计算到目标点在坐标系中的多段路径；

修正模块30，用于分别对多段路径数据进行修正，得到相应的各组修正后的路径数据；

对比模块40，用于对各组修正后的数据进行数据处理生成对比结果，通过对比结果对工业机器人的错误路径信息进行修正。

如图4所示，本申请实施例提供一种电子设备，其包括存储器101，用于存储一个或多个程序；处理器102。当一个或多个程序被处理器102执行时，实现如上述第一方面中任一项的方法。

还包括通信接口103，该存储器101、处理器102和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器101可用于存储软件程序及模块，处理器102通过执行存储在存储器101内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。

其中，存储器101可以是但不限于，随机存取存储器101(Random Access Memory，RAM)，只读存储器101(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器101(ProgrammableRead-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器101(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器101(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)等。

处理器102可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器102，包括中央处理器102(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器102(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器102(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的方法及***和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的方法及***实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的方法及***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

另一方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器102执行时实现如上述第一方面中任一项的方法。所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器101(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器101(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上所述，本申请实施例提供的一种工业机器人路径自动修正方法及***，可以有效的提高操作者修正机器人路径的效率，并且避免操作者逐个修改机器人路径中路径点产生的人为误差，满足实际生产中修正机器人路径的需要。通过对路径信息进行设定，并分别收集工业机器人和待修正的位置、速度、轨迹信息，并通过服务器将工业机器人和待修正的位置、速度、轨迹信息进行对比，得到待修正的错误信息，并通过修正模块修正错误信息，并对修正结果进行检验，直至修正成功为止，修正过程简单，耗时短且精度高。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种工业机器人路径自动修正方法，其特征在于，包括：

获取工业机器人路径的参数，其中，所述参数至少包括工业机器人的位置信息、角度信息及至少一个路径点；

建立坐标系，根据工业机器人路径的参数计算到目标点在坐标系中的多段路径；

分别对多段路径数据进行修正，得到相应的各组修正后的路径数据；

对各组修正后的数据进行数据处理生成对比结果，通过对比结果对工业机器人的错误路径信息进行修正。

2.如权利要求1所述的一种工业机器人路径自动修正方法，其特征在于，所述获取工业机器人路径的参数，其中，所述参数至少包括工业机器人的位置信息、角度信息及至少一个路径点包括：

将获取到的工业机器人路径的参数传输至服务器，服务器将路径参数发送至处理模块中进行数据处理。

3.如权利要求2所述的一种工业机器人路径自动修正方法，其特征在于，还包括：

将预规划路径发送至工业机器人，其中，预规划路径至少包括以工业机器人为原点坐标系的进行角度及进行距离。

4.如权利要求1所述的一种工业机器人路径自动修正方法，其特征在于，所述建立坐标系，根据工业机器人路径的参数计算到目标点在坐标系中的多段路径包括：

根据建立的坐标系获取工业机器人路径的参数中多个不共线的点，并根据多个不共线的点进行路径分割。

5.如权利要求4所述的一种工业机器人路径自动修正方法，其特征在于，还包括：

结合分割后的路径所对应的路径点信息在坐标系中的坐标进行姿变换矩阵。

6.如权利要求1所述的一种工业机器人路径自动修正方法，其特征在于，所述分别对多段路径数据进行修正，得到相应的各组修正后的路径数据包括：

根据接收到的多段路径数据检测路径中是否存在长直线，以首次检测到的长直线建立参考坐标系，再次检测到长直线时获取工业机器人行进时的多个角度，多个角度对应多个路径。

7.如权利要求1所述的一种工业机器人路径自动修正方法，其特征在于，所述对各组修正后的数据进行数据处理生成对比结果，通过对比结果对工业机器人的错误路径信息进行修正包括：

修正后对工业机器人进行检验判断错误路径信息是否修正成功，若修正还存在误差，须对错误路径信息进行进一步修正，至修正成功。

8.一种工业机器人路径自动修正***，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取工业机器人路径的参数，其中，所述参数至少包括工业机器人的位置信息、角度信息及至少一个路径点；

计算模块，用于建立坐标系，根据工业机器人路径的参数计算到目标点在坐标系中的多段路径；

修正模块，用于分别对多段路径数据进行修正，得到相应的各组修正后的路径数据；

对比模块，用于对各组修正后的数据进行数据处理生成对比结果，通过对比结果对工业机器人的错误路径信息进行修正。

9.如权利要求8所述的一种工业机器人路径自动修正***，其特征在于，包括：

用于存储计算机指令的至少一个存储器；

与所述存储器通讯的至少一个处理器，其中当所述至少一个处理器执行所述计算机指令时，所述至少一个处理器使所述***执行：获取模块、计算模块、修正模块及对比模块。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

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