[发明专利]一种三轴直角坐标机器人空间圆弧插补方法在审
| 申请号： | 201811166703.6 | 申请日： | 2018-10-08 |
| 公开（公告）号： | CN109176526A | 公开（公告）日： | 2019-01-11 |
| 发明（设计）人： | 李涛;江磊;贾忠益 | 申请（专利权）人： | 南京信息工程大学 |
| 主分类号： | B25J9/16 | 分类号： | B25J9/16 |
| 代理公司： | 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 | 代理人： | 施昊 |
| 地址： | 211500 江苏省*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 插补 三轴直角坐标 机器人 参数方程 空间圆弧 法向量 机器人运动轨迹 机器人控制 辅助向量 所在平面 圆心 不共线 插补点 代码量 点坐标 计算量 解析式 圆心角 终止点 可用 | ||
1.一种三轴直角坐标机器人空间圆弧插补方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过示教器或上位机指定三轴直角坐标机器人运动轨迹中任意不共线的三点：起始点P1、中间经过点P2和终止点P3；
(2)将P1、P2、P3三点代入圆心O、半径R的解析式，此解析式由三点共面和三点到圆心距离相等这两个约束求解得到；
(3)计算需要插补的圆弧的圆心角W；
(4)计算P1、P2、P3三点所在平面的特定的法向量N，并根据法向量N构造特定的辅助向量M；
(5)将插补点的参数方程表示出来；
(6)计算插补次数I；
(7)计算第i次插补的参数值，将其代入步骤(5)的参数方程中，得到第i次插补的点坐标，i从0开始取值；
(8)判断插补终止点，若i<I，则返回步骤(7)，否则转入步骤(9)；
(9)将计算结果传送给三轴直角坐标机器人的执行机构。
2.根据权利要求1所述三轴直角坐标机器人空间圆弧插补方法，其特征在于，在步骤(2)中，设P1的坐标为(x1,y1,z1)，P2的坐标为(x2,y2,z2)，P3的坐标为(x3,y3,z3)，圆心O的坐标为(ox,oy,oz)，则圆心O、半径R的解析式如下：
其中：
A1＝y1*z2-y1*z3-z1*y2+z1*z2+y2*z3-z2*z2
B1＝-x1*z2+x1*z3+z1*x2-z1*z1-x2*z3+z1*z2
C1＝x1*y2-x1*z2-y1*x2+y1*z1+x2*z2-z1*y2
D1＝-x1*y2*z3+x1*z2*z2+x2*y1*z3-z1*y1*z2-x2*z2*z1+z1*y2*z1；
A2＝2*(x2-x1)
B2＝2*(y2-y1)
C2＝2*(z2-z1)
D2＝x12+y12+z12-x22-y22-z22；
A3＝2*(z1-x1)
B3＝2*(z2-y1)
C3＝2*(z3-z1)
D3＝x12+y12+z12-z12-z22-z32。
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