[发明专利]一种针刺机器人路径规划方法

权利要求书

1.一种针刺机器人路径规划方法，其特征在于包括：步骤一、基于预制体构件的数字模型和针刺步进量，在CATIA软件中批量生成针刺点和辅助点，并基于针刺点和辅助点的坐标批量计算针刺点处机器人末端的姿态信息；步骤二、根据机器人末端的姿态信息，计算旋转矩阵，并通过旋转矩阵求解欧拉角；步骤三、将步骤一和步骤二计算的每一个针刺点的位置和欧拉角数据传送给机器人，机器人按照生成的整体路径进行针刺。

2.根据权利要求1所述的一种针刺机器人路径规划方法，其特征在于：步骤一、基于预制体构件的数字模型和针刺步进量，在CATIA软件中批量生成针刺点和辅助点，并基于针刺点和辅助点的坐标批量计算针刺点处机器人末端的姿态信息；具体为：

(1)依据预制体构件的数字模型，在CATIA软件中构建切割平面和偏置切割平面，并求解切割平面和偏置切割平面与预制体构件的相交线，其中切割平面和偏置切割平面之间的间距可根据精度需求自由设定；

(2)依据针刺步进量、切割平面与预制体构件相交线的长度，求解相交线的等分段数并取整；

(3)依据分段数，在切割平面与预制体构件相交线上进行数量为2倍分段数的点的等间距插值，生成针刺点和辅助点，其中奇数点为针刺点，偶数点为辅助点；

(4)依据分段数，在偏置切割平面与预制体构件相交线上进行数量为分段数的点的等间距插值，生成辅助点；

(5)依据上述生成的针刺点、辅助点，计算机器人末端方向矢量通过向量叉乘计算机器人末端接近矢量法向矢量即

(6)向量即为机器人末端姿态信息。

3.根据权利要求1所述的一种针刺机器人路径规划方法，其特征在于：步骤二、根据机器人末端的姿态信息，计算旋转矩阵，并通过旋转矩阵求解欧拉角；具体为：

(1)分别计算向量的方向余弦，构成旋转矩阵；

(2)调用Matlab函数“eul＝rotm2eul(rotm，sequence)”将旋转矩阵转换成欧拉角。

4.根据权利要求1所述的一种针刺机器人路径规划方法，其特征在于：本方法能够快速准确批量生成针刺机器人所需的位姿数据。

5.根据权利要求1所述的一种针刺机器人路径规划方法，其特征在于：适用于任何复杂曲面的预制体构件针刺点位姿数据的生成。