[发明专利]一种机器人运行速度实时调节方法

说明书

本发明公开了一种机器人运行速度实时调节方法，通过示教轨迹解析出运动要素，对此进行轨迹规划和插补，再利用输入的调速参数对插补指令进行修正，达到实时调速的目的。根据本发明方法修正的控制指令曲线能够平滑、连续的变化，使得机械系统受力无冲击、无突变，控制效果柔和，减小了运动部件的损耗。同时，该方法的控制逻辑简单、计算量小，符合机器人控制系统实时性的控制要求。进行调速时只需按照实际工况示教出标准工序，之后通过调试监控终端发送不同的调速命令，机器人控制系统通过响应接收到的调速参数就能达到改变机器人运行速度的效果，这极大的简化了操作人员的工作复杂度，提高了现场加工效率，有利于机器人的标准化作业。

技术领域

本发明涉及一种机器人运动控制技术，具体为一种机器人运行速度实时调节方法。

背景技术

目前机器人在工业领域的应用日趋成熟，作业能力越来越广泛，可以进行焊接、装配、喷涂、物料搬运、激光加工等各种作业。随着科技的发展，工业机器人的作业变得愈加有效，工业中越来越多的作业已大量应用机器人自动化，使用工业机器人可以有效降低劳动力的成本，同时能提升工作效率和产品品质。

机器人在工位上进行自动化作业时，操作人员首先需要根据特定的作业要求，通过调试监控终端，编程给出机器人作业所需的各项操作步骤，随后就可以控制机器人进行自动加工作业。例如：机器人进行焊接作业，操作人员通过手持示教器示教出工件的焊接路径，然后启动焊接命令沿焊接路径进行自动焊接加工。操作人员示教机器人的加工轨迹时，除了指定该加工轨迹的目标位置外，还需指定轨迹的运行速度，所设定的速度值为轨迹运行时期望的最大速度。轨迹示教完成之后，操作人员经常会根据现场工况需要，以不同的速度执行示教轨迹，这就要求可以实时调节轨迹的运行速度，以适应不同的工况要求。

在现有机器人控制中，当需要以不同的速度执行示教轨迹时，一般通过修改示教轨迹的设定速度来改变轨迹的运行速度。而对于复杂的作业，由于构成该作业的工序非常多，机器人需要通过执行多条加工轨迹才能完成一次作业。此时，如果操作人员需要以不同的速度控制机器人运行时，每次变更作业速度时，都需要操作人员重新修改各条轨迹的速度设定值，这使得操作人员的工作异常繁琐，并且由于现场多次修改指令，增加了工序出错的可能性，极大的影响了机器人自动化产线的加工质量和加工效率。中国发明专利《一种进给速度实时修调方法》(专利申请号201210224099.4)公开了一种进给速度实时修调方法，包括数控系统、开关装置和测速装置，根据当前点的进给速度的新修调值，测速装置检测出当前点的进给速度的加/减/匀速状态，并将该新修调值与上一次的修调值比较，根据检测和比较的结果按照预设办法规划当前点之后部分的速度值。该方法每次调速时，都需要检测出当前点的加减速状态，调节过程中需要根据当前点所处的状态，使用不同的公式对速度曲线重新规划。该专利中的方法控制流程分支多，计算逻辑复杂，而且该专利主要针对的是数控机床加工领域中的进给速度调节，不能很好的适用于机器人控制领域的速度调节。

在目前的机器人控制中，对加工轨迹实时修改运行速度时操作复杂、繁琐，现场操作人员工作量大，且多次修改指令容易出错；另外，现有的机器人控制技术资料中，对速度进行调节的有效方法很少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提出一种机器人运行速度实时调节方法。本发明的方法，通过对插补指令的修正，进行实时速度调节，能够显著改善现有技术存在的技术缺陷，实现在复杂工况下对加工轨迹的实时调速。该方法操作简单、便捷，符合机器人应用现场的加工作业流程和用户使用习惯，可以大幅度降低现场操作人员的工作复杂度，提升机器人控制系统的用户易用性，有效保障现场加工工序的准确度，有利于机器人的标准化作业，提高机器人自动化产线的生产效率和产品的加工质量。

本发明一种机器人运行速度实时调节方法，包括以下步骤：

通过机器人调试监控终端，示教出机器人作业所需要的加工轨迹，一次作业对应一条加工轨迹或多条加工轨迹。每条加工轨迹至少包含以下运动要素：