[发明专利]工业机器人作业四段法协同规划方法

权利要求书

1.一种工业机器人作业四段法协同规划方法，其特征在于：包括如下步骤：

a)将工业机器人动作顺序分别按下料作业段（LO）、下料机器人携带前一台机床加工完的工件走向下一台机床（WU）、工业机器人进入下一台机床进行上料作业（UO）以及工业机器人完成上料作业后空载走向前一台机床准备下料（WL）四段；

b)通过公式S=（v×v）/(2×acc)计算在工业机器人轨迹示教时对下料作业段（LO）以及工业机器人进入下一台机床进行上料作业（UO）两个阶段工业机器人下料与上料等待点与机床的距离S，式中acc为工业机器人的最大加速度，v为设定在机床内的取放料最大速度；

c)在工业机器人最大运行速度下，将其下料作业段（LO）以及工业机器人进入下一台机床进行上料作业（UO）两个阶段的结束时的系统时刻减去启动时的系统时刻，得到的差值分别为下料作业段（LO）的最短运行时间T_LO以及工业机器人进入下一台机床进行上料作业（UO）的最短运行时间T_UO；

d)通过公式T_all=max(T_UO[i]+T_P[i]+ T_LO[i+1]),i=1,2,3,4……，计算出最慢加工单元的周期T_all，式中T_P[i]为第i台机床的单件加工时间；

e)根据公式clock_LO_start=clock+T_P-T_ACCL，计算出最慢的加工单元的下料工业机器人的下料启动时刻clock_LO_start，式中clock为CPU当前时钟，T_ACCL为最慢的加工单元的下料工业机器人进入机床下料需要的加速时间，当CPU当前时钟clock等于clock_LO_start时，启动最慢的加工单元的下料工业机器人，根据公式clock_UO_start=clock+T_LO-T_ACCU计算出最慢的加工单元的上料工业机器人的启动时刻clock_UO_start，式中clock为CPU当前时钟，T_ACCU为最慢的加工单元的上料工业机器人进入机床上料需要的加速时间。

2.根据权利要求1所述的工业机器人作业四段法协同规划方法，其特征在于：还包括如下步骤：

f)设定工业机器人四段运行周期为T，下料作业段（LO）与下料机器人携带前一台机床加工完的工件走向下一台机床（WU）时间之和为1/2T，业机器人进入下一台机床进行上料作业（UO）与工业机器人完成上料作业后空载走向前一台机床准备下料（WL）时间之和为1/2T；

g)根据公式t_WL[i’-m]=clock_nextLO[i’-m]-clock-T_UO[i’-m]，m=1,2,3,4……，计算出最慢加工单元i’前第i’-m个加工单元中工业机器人完成上料作业后空载走向前一台机床准备下料（WL）阶段的运行时间t_WL[i’-m]，式中clock_nextLO[i’-m]=clock+1/2T，clock为CPU当前时钟，根据公式t_WU[i’-m]=clock_UO_start[i’-m]-clock-T_ACCU[i’-m]，m=1,2,3,4……，计算出最慢加工单元i’前第i’-m个加工单元中下料机器人携带前一台机床加工完的工件走向下一台机床（WU）阶段的运行时间t_WU[i’-m]，式中clock_UO_start[i’m]=clock+T_LO[i’-m]-T_ACCL[i’-m]，clock为CPU当前时钟；

h)根据公式clock_UO_start[i’+n]=clock+T_LO[i’+n+1]-T_ACCL[i’+n]以及clock_UO_start[i’+n+1]=clock+（T_all-T_ACCL[i’+1]-T_ACCU[i’]）/2，n=1,2,3,4……，分别计算出最慢加工单元i’后的第i’+n+1台工业机器人进行下料作业启动时刻时，前一台工业机器人进入下一台机床进行上料作业（UO）的启动时刻clock_UO_start[i’+n]以及计算本台工业机器人进入下一台机床进行上料作业（UO）的启动时刻clock_UO_start[i’+n+1]；

i)根据公式t_WL[i’+n+1]=clock_LO_start[i’+n+1]-clock-T_UO[i’+n+1]，n=1,2,3,4……，计算出最慢加工单元i’后第i’+n+1个加工单元中工业机器人完成上料作业后空载走向前一台机床准备下料（WL）阶段的运行时间t_WL[i’+n+1]，式中clock_LO_start[i’+n+1]=clock+1/2T，clock为CPU当前时钟，根据公式t_WU[i’+n+1]=clock_UO_start[i’+n+1]-clock-T_LO[i’+n+1]，n=1,2,3,4……，计算出最慢加工单元i’后第i’+n+1个加工单元中下料机器人携带前一台机床加工完的工件走向下一台机床（WU）阶段的运行时间t_WU[i’+n+1]，式中，clock为CPU当前时钟。