[发明专利]一种基于ROS平台的机器人喷涂轨迹生成方法

说明书

本发明适用于机器人喷涂技术领域，提供了一种基于ROS平台的机器人喷涂轨迹生成方法，包括如下步骤：读取stl模型中的三角网格信息；基于三角面片间的连续性对stl模型进行区域分割；将各指定的相邻分割区域连接成一个喷涂组件；获取喷涂组件的最小包围盒；以最小包围盒的任一截面作为标定面，生成一组平行于标定面的平面簇；依次获取每个平面与喷涂组件三角网格的交点，并将交点依次连接，形成一条条喷涂行程；在各喷涂行程两端的反向延长线上分别添加一轨迹点，将前一喷涂行程末端的轨迹点与后一喷涂行程起点的轨迹点进行直线连线。该喷涂轨迹生成方法只需人工设定部分参数，即可自动生成机器人喷涂轨迹，自动化程度高，提高了工作效率。

技术领域

本发明属于机器人喷涂技术领域，提供了一种基于ROS平台的机器人喷涂轨迹生成方法。

背景技术

目前，机器人在喷涂行业已得到广泛应用。使用机器人进行喷涂作业主要有两种方式生成机器人的喷涂轨迹：在线示教和离线编程。传统的在线示教方法，即由操作人员通过拖动机械臂来指定机器人的运动轨迹，不仅会占用大量的人力物力，而且存在效率低、耗时长、精度差、不够安全等问题。同时，当喷涂工件更换时，需要重新对新的工件进行示教。这对于那些生产小批量、多品种工件的企业，尤其是一些资金实力有限的中小企业来说是非常不利的；使用离线编程的方式来获取喷涂轨迹主要是通过将工件的三维模型导入到仿真平台，再根据模型自身的几何特征规划喷涂轨迹，现有的离线编程方式来获取喷涂轨迹需要大量的人工参与，自动化程度不高，占用大量机器人实际投入使用的时间，而且需要耗费大量的人力才能完成。

发明内容

本发明实施例提供一种基于ROS平台的机器人喷涂轨迹生成方法，旨在解决通过现有的离线编程方式来获取喷涂轨迹，自动化程度不高的问题。

本发明是这样实现的，一种基于ROS平台的机器人喷涂轨迹生成方法，所述方法包括如下步骤：

S1、将工件的stl模型导入到Rviz软件中，读取stl模型中的三角网格信息，包括顶点坐标及对应的法向向量；

S2、基于三角面片之间的连续性对stl模型进行区域分割，分割成n个区域；

S3、将指定的相邻分割区域融合成一个喷涂组件；

S4、获取喷涂组件的最小包围盒，最小包围盒的是指将喷涂组件完全包围的最小立方体；

S5、以最小包围盒的任一截面作为标定面，生成一组平行于标定面的平面簇，其中任意两平面间的距离为d

S6、按平面簇中各平面的排列顺序，依次获取每个平面与喷涂组件三角网格的交点，并将交点依次连接，形成一条条喷涂行程；

S7、在每条喷涂行程两端的反向延长线上分别添加一轨迹点，将前一喷涂行程末端对应的轨迹点与后一喷涂行程起点对应的轨迹点进行直线连线，即形成为喷涂轨迹。

进一步的，所述步骤S2具体包括如下步骤：

将stl模型划分的所有三角面片设于集合R_s中，从集合R_s任选一个三角面片t₁，将位于三角面片t₁所在区域A₁的所有三角面片t_1r添加到集合T_s，将区域A₁中的所有三角面片t_1r从集合R_s中剔除；

从集合R_s任选第二个三角面片t₂，将三角面片t₂所在区域A₂的所有三角面片t_2r添加到集合T_s，将区域A₂中的所有三角面片t_2r从集合R_s中剔除；