[发明专利]生成机器人加工运动轨迹的方法、存储装置及机器人

权利要求书

1.一种生成机器人加工运动轨迹的方法，其特征在于，包括：

提取机器人的工具中心点在工件上的循环运行轨迹；

将所述循环运行轨迹离散为一系列有序的轨迹点；

获取每个所述轨迹点的位姿信息，根据所述位姿信息获得每个所述轨迹点在所述循环运行轨迹的运行方向的切向和所述轨迹点所在工件表面的法向；

对至少2个所述轨迹点的切向和法向进行旋转变换，使得完成一圈所述循环运行轨迹的所有所述轨迹点后，所述工具中心点的法向方向自旋360°。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对每个所述轨迹点的切向和法向进行旋转变换，使得完成一圈循环运行轨迹的所有所述轨迹点后，所述工具中心点的法向方向自旋360°，包括：

在所述轨迹点中选取起始点，预设所述起始点的角度变化量和角度变化方向均为零，所述起始点不做旋转变换；

沿所述循环运行轨迹的运行方向，从所述起始点相邻的下一个轨迹点开始，计算每个所述轨迹点相对于相邻的上一个轨迹点的切向的角度变化量和角度变化方向；

根据所述角度变化量和所述角度变化方向计算每个所述轨迹点绕法向的旋转角度；

确定每个所述轨迹点的旋转方向；

每个所述轨迹点根据所述旋转角度和所述旋转方向进行旋转变换，使得完成一圈循环运行轨迹的所有所述轨迹点后，所述工具中心点的法向方向自旋360°。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定每个所述轨迹点的旋转方向包括：

获取机器人的位置和所述循环运行轨迹的运行方向；

根据所述运行方向和所述机器人的位置确定每个所述轨迹点的所述旋转方向。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算每个所述轨迹点相对于相邻的上一个轨迹点的切向的角度变化量和角度变化方向包括：

计算每个所述轨迹点相对于相邻的上一个轨迹点的切向的角度变化量，所述角度变化量的计算公式为：

θ_i＝arccos(P_i·P_i-1)，其中，θ_i为P_i相对于P_i-1的角度变化量，i为当前轨迹点，i-1为与所述当前轨迹点相邻的上一个轨迹点，P_i为所述当前轨迹点的切向单位向量，P_i-1为与所述当前轨迹点相邻的上一个轨迹点的切向单位向量，2≤i；

计算每个所述轨迹点相对于相邻的上一个轨迹点的切向的角度变化方向，所述角度变化方向的计算公式为：

其中，·为点积，∧为叉积，i为当前轨迹点，S_i为所述当前轨迹点的切向的角度变化方向，N为所述循环运行轨迹的平面的法向，P_i为所述当前轨迹点的切向单位向量，i-1为与所述当前轨迹点相邻的上一个轨迹点，P_i-1为与所述当前轨迹点相邻的上一个轨迹点的切向单位向量，2≤i。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述旋转角度为：所述起始点至所述当前轨迹点中的每个所述轨迹点的角度变化量和角度变化方向的乘积之和。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述位姿信息获得每个所述轨迹点在所述循环运行轨迹的运行方向的切向和所述轨迹点所在工件表面的法向之后，包括：

预设所述工具中心点的坐标系原点与所述轨迹点重合，所述工具中心点的坐标系X轴与所述轨迹点的切向重合，所述工具中心点的坐标系Z轴与所述轨迹点的法向重合。