[发明专利]一种轨迹规划方法、装置及机器人

权利要求书

1.一种轨迹规划方法，应用于机器人，所述机器人末端设置有工具，用于对待加工工件进行加工，其特征在于，所述方法包括：

建立外部控制点坐标系、机器人基坐标系以及机器人工具坐标系；

获取待加工工件上的轨迹控制点在机器人工具坐标系下的坐标，确定所述轨迹控制点之间的初始轨迹；

对所述轨迹控制点之间的初始轨迹进行速度规划，生成所述待加工工件的规划轨迹；

根据所述待加工工件的规划轨迹，确定机器人末端工具中心的规划轨迹；

根据所述机器人末端工具中心的规划轨迹，确定所述机器人的关节角度；

所述根据所述待加工工件的规划轨迹，确定机器人末端工具中心的规划轨迹，包括：

获取所述轨迹控制点在机器人工具坐标系下的位姿；

根据所述轨迹控制点在机器人工具坐标系下的位姿以及所述外部控制点在机器人基坐标系下的位姿,基于预先确定的所述轨迹控制点、外部控制点以及机器人末端工具中心的坐标关系，计算所述轨迹控制点对应的机器人末端工具中心的位姿，其中，所述待加工工件的轨迹控制点、外部控制点与机器人末端工具中心的坐标关系为：^wT_e＝^wT_末^末T_P，其中，^wT_e是外部控制点在机器人基座标系下的位姿矩阵，^wT_末是机器人末端工具中心在基座标系下的位姿矩阵，^末T_P是轨迹控制点在工具坐标系下的位姿矩阵；

根据多个轨迹控制点对应的机器人末端工具中心的位姿，确定机器人末端工具中心的规划轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立外部固定点坐标系，包括：

通过示教器示教外部控制点的第一位置、第二位置以及第三位置，其中，第一位置为外部控制点的原点；

根据所述第一位置、第二位置以及第三位置，确定所述外部控制点的X轴、Y轴以及Z轴方向，确定外部固定点坐标系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定外部控制点在机器人基坐标系下的位姿。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待加工工件上的轨迹控制点在机器人工具坐标系下的坐标，确定所述轨迹控制点之间的初始轨迹，包括：

预先规划所述待加工工件的轨迹控制点，确定所述待加工工件的轨迹控制点在机器人工具坐标系下的位姿；

根据所述待加工工件的轨迹控制点在机器人工具坐标系下的位姿，确定所述轨迹控制点之间的初始轨迹。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对轨迹控制点之间的初始轨迹进行速度规划，生成所述待加工工件的规划轨迹，包括：

获取所述初始轨迹的起始点、中间点以及终点；

分别对所述起始点到中间点的轨迹以及中间点到终点的轨迹进行S型速度规划，生成第一轨迹和第二轨迹；

根据所述第一轨迹和第二轨迹，生成所述待加工工件的规划轨迹。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一轨迹和第二轨迹，生成所述待加工工件的规划轨迹，包括：

预设过渡距离，对所述第一轨迹和第二轨迹进行平滑过渡，确定第一轨迹对应的第一过渡点的位姿以及第二轨迹对应的第二过渡点的位姿；

根据所述第一过渡点的位姿和第二过渡点的位姿，确定第一过渡点到第二过渡点的轨迹点的位姿，生成所述待加工工件的规划轨迹。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述机器人末端工具中心的规划轨迹，确定所述机器人的关节角度，包括：

根据所述机器人末端工具中心的规划轨迹，基于逆向运动学，确定所述机器人的每一关节的关节角度。