[发明专利]机械臂运动路径生成方法和系统

说明书

本发明涉及一种机械臂运动路径生成方法和系统，方法包括以下步骤：获取机械臂周围的障碍物的分布位置，根据所述分布位置计算机械臂运动的安全半径，根据所述安全半径和机械臂的工具爪的尺寸计算机械臂的实际工作半径；根据所述工具爪的起始位置和所述实际工作半径计算机械臂运动的第一中间点位置，根据所述工具爪的目标位置和所述实际工作半径计算机械臂运动的第二中间点位置；若所述工具爪的目标位置在所述机械臂当前姿态的运动范围内，根据所述起始位置、第一中间点位置、第二中间点位置和目标位置生成机械臂的运动路径。

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，特别是涉及一种机械臂运动路径生成方法和系统。

背景技术

如图1所示，在机械臂运动空间中存在周边设备及机械臂自身机座等障碍物，当控制机械臂从A点运动到B点时，需要对机械臂的运动路径进行规划，使机械臂要在运动过程中不与障碍物发生碰撞。

传统的机械臂路径规划方式主要使用人工示教中间点法，如下图2所示，即在机器人运动轨迹中分别手工示教点T1、T2、T3等机械臂运行的中间点，以在从起点A到达终点B的过程中避开障碍物。此种方式需要手工示教各个轨迹中间点，更换机械臂后要重新示教每个中间点，路径生成效率低。

发明内容

基于此，有必要针对路径生成效率低的问题，提供一种机械臂运动路径生成方法和系统。

一种机械臂运动路径生成方法，包括以下步骤：

获取机械臂周围的障碍物的分布位置，根据所述分布位置计算机械臂运动的安全半径，根据所述安全半径和机械臂的工具爪的尺寸计算机械臂的实际工作半径；

根据所述工具爪的起始位置和所述实际工作半径计算机械臂运动的第一中间点位置，根据所述工具爪的目标位置和所述实际工作半径计算机械臂运动的第二中间点位置；

若所述工具爪的目标位置在所述机械臂当前姿态的运动范围内，根据所述起始位置、第一中间点位置、第二中间点位置和目标位置生成机械臂的运动路径。

一种机械臂运动路径生成系统，包括：

第一计算模块，用于获取机械臂周围的障碍物的分布位置，根据所述分布位置计算机械臂运动的安全半径，根据所述安全半径和机械臂的工具爪的尺寸计算机械臂的实际工作半径；

第二计算模块，用于根据所述工具爪的起始位置和所述实际工作半径计算机械臂运动的第一中间点位置，根据所述工具爪的目标位置和所述实际工作半径计算机械臂运动的第二中间点位置；

第一生成模块，用于若所述工具爪的目标位置在所述机械臂当前姿态的运动范围内，根据所述起始位置、第一中间点位置、第二中间点位置和目标位置生成机械臂的运动路径。

上述机械臂运动路径生成方法和系统，根据障碍物的分布位置计算机械臂运动的安全半径，根据所述安全半径和机械臂的工具爪的尺寸计算机械臂的实际工作半径，根据所述工具爪的起始位置和所述实际工作半径计算机械臂运动的第一中间点位置，根据所述工具爪的目标位置和所述实际工作半径计算机械臂运动的第二中间点位置，并自动生成机械臂的运动路径，当障碍物分布改变时，只需输入更改后的障碍物的分布位置即可自动生成新的机械臂运动路径，无需人工示教各个轨迹中间点，规划效率高。

附图说明

图1为一个实施例的机械臂及障碍物分布示意图；

图2为一个实施例的人工示教运动路径中间点的示意图；

图3为一个实施例的机械臂运动路径生成方法流程图；

图4为一个实施例的安全半径与实际工作半径示意图；

图5为一个实施例的中间点和换手区域示意图；

图6为第一实施例的机械臂运动路径示意图；