[发明专利]一种面向机器人降级使用的运动规划方法

说明书

本发明公开了一种面向机器人降级使用的运动规划方法，该方法对工作性能减退的机器人进行具体分析，如果机器人要实现的运动位于关节运动性能减退区域内，重新规划机器人的运动；提供无须进行机器人实体修复情况下使机器人继续工作在正常技术性能条件下的方案，能够有效延长机器人的工作寿命，避免盲目降级使用造成的资源浪费。

技术领域

本发明关于一种机器人，尤其是一种面向机器人降级使用的运动规划方法。

背景技术

中国已成为机器人第一消费大国，目前中国工业机器人保有量世界第一。随着时间的推移，越来越多的机器人将进入退役报废或降级使用阶段。目前机器人降级使用的方式比较简单，例如转移至精度要求不高、负重较轻、速度较低、运动轨迹较简单等等工作场合。

目前的降级使用方法并未深入挖掘机器人结构上的潜能，存在资源浪费现象。由于机器人是通过各关节的运动使手末执行器完成工作任务的，性能减退的情况多发生在关节相关的结构上。考虑到大多数机器人工作时只占有整个工作空间的小部分，长期运行所造成的关节运动性能减退对应这些位置，工作空间的其余部分存在性能未减退的区域。本发明提供如何利用这些区域的方法，在不对机器人进行物理修复的情况下恢复机器人的工作性能。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种面向机器人降级使用的运动规划方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种面向机器人降级使用的运动规划方法，包括如下步骤：

步骤一、确定运动规划所需的原始参数；

步骤二、确定机器人手末执行器所要实现的运动；所述机器人手末执行器所要实现的运动，由工具坐标系原点位置来表示，或由工具坐标系原点位置及工具坐标系各轴的方向来表示；

步骤三、确定关节运动参数与机器人手末执行器位姿两者的关系；所述位姿指工具坐标系原点位置及工具坐标系各轴的方向；

步骤四、判断机器人要实现的运动是否位于关节运动性能减退区域内；

步骤五、如果机器人要实现的运动位于关节运动性能减退区域内，重新规划机器人的运动；

步骤六、如果通过步骤五成功使机器人的运动避开关节运动性能减退区域，机器人留用在原来岗位上；如果不成功，机器人进入降级使用阶段。

作为上述技术方案的改进，所述步骤一中，所述原始参数包括机器人的结构参数、运动参数及其范围、关节运动性能减退所对应的关节运动参数范围。

作为上述技术方案的改进，所述步骤五中，所述重新规划机器人的运动包括改变机器人的构形、改变手末执行器的运动、改变机器人机座的安装位置；所述机器人的构形，指对应机器人手末执行器的同一个位姿，机器人关节运动参数有多个解的现象，每个解对应一个构形。

作为上述技术方案的改进，所述重新规划机器人的运动的顺序为，所述改变机器人的构形、改变手末执行器的运动、改变机器人机座的安装位置三者随机选择。

作为上述技术方案的改进，所述重新规划机器人的运动的顺序为，所述改变机器人的构形、所述改变手末执行器的运动、所述改变机器人机座的安装位置按照先后顺序。

作为上述技术方案的改进，所述机器人手末执行器，指安装于机器人末端关节的夹持器或工具。

作为上述技术方案的改进，所述工具坐标系，指固定在机器人手末执行器上的坐标系。

作为上述技术方案的改进，所述改变手末执行器的运动，指改变工具坐标系原点相对机器人机座参考系的位置，或改变工具坐标系原点相对机器人机座参考系的位置及工具坐标系各轴相对机器人机座参考系的方向。