[发明专利]一种工业机器人折弯跟随方法

摘要

本发明公开了一种工业机器人折弯跟随方法，涉及工业机器人折弯跟随方法领域。包括以下步骤：根据折弯刀建立用户坐标系；基于用户坐标系获取工业机器人在折弯开始点的位置以及姿态；根据外部传感器反馈的折弯刀位置信息，计算出在一定采样周期内的数据变化量从而得出折弯刀的变化量及速度；通过结合折弯刀参数、折弯机速度以及板材参数计算出机器人在用户坐标系下的实时位置与姿态，在通过用户坐标系这个桥梁，找到折弯刀实时位置与姿态在直角坐标系下的位置与姿态。本发明解决了人工折弯同步性差、工件质量不稳定、生产效率差以及安全性低等问题。

主权项

1.一种工业机器人折弯跟随方法，包括折弯刀(1)，其特征在于：包括以下步骤：步骤A：建立用户坐标系：A1：以折弯刀(1)刀尖边缘所在轴线上一点为用户坐标原点ORG；A2：以折弯刀(1)刀尖边缘所在轴线方向为用户坐标YY方向；A3：以折弯刀(1)移动方向为用户坐标XX方向；A4：基于右手法则确定Z轴方向；A5：建立用户坐标原点时折弯刀(1)刀尖边缘与折弯槽底部距离为D；A6：基于用户坐标系获得机器人折弯开始点在用户坐标系下的位置P0(X0，Y0，Z0)和姿态Q0(N0，O0，M0)；步骤B:在折弯刀(1)上设置光栅，采集周期△t内的反馈数据△P，得出折弯刀(1)在周期△t内的速度V，其中步骤C：根据机器人在折弯开始点相对折弯板的姿态，通过折弯刀(1)上光栅采集的数据，得出机器人每个时刻t的位置Pt(Xt，Yt，Zt)和姿态Qt(Nt，Ot，Mt)；步骤D：采集折弯刀(1)的宽度D；步骤E：采集折弯刀(1)初始状态下V槽的最大间距B；步骤F：采集折弯刀(1)初始状态下V槽的锐角角度β；步骤G：计算折弯刀(1)与折弯板V槽接触位置倒角圆圆心到折弯槽端面距离M，其中步骤H：记录折弯刀(1)的初始位置，采集折弯刀(1)折弯后底面与折弯刀(1)初始位置的底面相交点到折弯板V槽倒角圆圆心所在水平线的垂直距离H；步骤I：采集折弯刀(1)折弯后底面与折弯刀(1)初始位置的底面的两个相交点的距离W；步骤J：采集机器人的位移量S；步骤K：采集折弯刀(1)的倒角半径R；步骤L：计算折弯刀(1)位移后与初始位置的角度：步骤M：采集标尺光栅与折弯刀(1)接触面的中点所在的竖直线与折弯板V槽倒角圆圆心的水平距离L1；步骤N：采集光栅读数头的中点到折弯刀(1)初始位置的垂直距离I；步骤O：计算周期t内Pt位置和Qt姿态，其中：Xt＝Z0‑L1+L1cosα+Isinα，Yt＝Y0，Zt＝X0‑{sinα·(L1‑W/2cosα)‑Icosα}＝X0‑L1sinα+Wtan/2+Icosα，Nt＝N0，Ot＝O0+α，Mt＝M0；从而得出机器人的位置Pt(Xt，Yt，Zt)和姿态Qt(Nt，Ot，Zt)；步骤P：根据以上方法得出机器人控制点在用户坐标系下的实时t时刻和位置，从而得出控制点在直角坐标系下的实时位置和姿态，通过以上算法得出机器人控制点位置和姿态下的各个轴的关节角度α；步骤Q：上位机通过计算控制驱动器配合运动各个轴，计算出机器人△t时间内位移量△S，从而计算出机器人末端速度△V。t+1时刻速度△Vt+1，K为增益比例；机器人速度Vr，其中从而利用公式Vr＝△V(1‑K)+△Vt+1K计算出机器人速度。