[发明专利]控制机器人切割工件坡口的方法及装置

权利要求书

1.一种控制机器人切割工件坡口的方法，其特征在于，包括：

在CAD中读取二维图形设计文件并对文件中的工件设置坡口特征；

打开设置好坡口特征的工件图形文件，利用预先建立或者已有的机器人模型以及选定的机器人路径，计算得到该路径每一点对应的机器人各关节的关节变量并据此生成对应的机器人离线数据代码；

将生成的机器人离线数据代码传输到机器人控制器中，从而控制机器人完成板材工件的坡口切割。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征，还包括：

对该机器人离线数据代码进行计算机模拟、仿真和防碰撞数据验证后再传输到机器人控制器中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括：

在CAD中，打开已有的工件二维图形或者对工件进行二维图形设计；

利用对CAD的二次开发，输入坡口高度及角度参数后，在CAD中选取所有具有此坡口特性的工件切割边，完成具有该坡口特征切割边的设置；依次设置完工件的所有坡口特征后，将此带有坡口特征的工件设计文件进行保存。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括：

根据机器人模型的基本参数、机器人位置的表示形式、机器人工具参数以及工具方向、机器人安装形式、机器人基座相对于切割工件底面的高度及其他相关参数，生成并保存机器人模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在生成机器人离线数据代码之前需要用户对工件坡口的切割方式进行设定，从而根据不同工件的切割方式产生不同的机器人工作路径。

6.根据权利要求1到5中任意一项所述的方法，其特征在于，

在机器人工作路径产生后，根据在工件坐标系下机器人路径各点的坐标，该路径的路径方向，该路径的坡口角度，计算该路径上每一点的机器人直角坐标空间的位姿，以及各关节的旋转角度；

通过采用齐次坐标变换来描述机器人机械手各关节坐标之间以及被切割加工工件与机器人之间的关系。

7.根据权利要求1到6中任意一项所述的方法，其特征在于，

机器人在完成工件坡口的切割过程中，末端的切割头始终沿着工件坡口边的方向运动，并且切割头与工件上平面坡口边所形成的夹角为设定的工件坡口角度，如此就得到了机器人末端在工件坐标系下的位姿；

将工件坐标系下路径中各点的坐标及位姿转化为机器人基坐标系下的坐标及位姿；

根据机器人基坐标系下各点的坐标及位姿，解机器人逆运动学方程求出机器人各关节的旋转角度即关节变量。