[发明专利]一种机械手运动路径模拟方法

说明书

本发明公开了一种机械手运动路径模拟方法，属于机械手领域。一种机械手运动路径模拟方法，步骤如下：第一步，将机械手移动至双主轴加工中心的位置处，在机械手的移动路径上铺设工作轨道，使中控系统将工件位置坐标系，以及机械手的坐标系建立在同一坐标系下，以确定机械手在该坐标系中的具体空间位置；它可以实现通过将机械手以及工作轨道的空间坐标，与工件位置坐标建立在同一坐标系中，并将工件原型以及建模后的表面数学模型与坐标系向连接，以形成适合机械手取放工件的初步路径图像，并通过试运行机械手来确定最终的路径图像，在试运行过程中，保持机械手的最大延展距离，来保证机械手运动路径的完整性以及安全性。

技术领域

本发明涉及机械手领域，更具体地说，涉及一种机械手运动路径模拟方法。

背景技术

随着自动化技术的迅速发展，如今在工业生产中通常会使用机械手来降低人工成本以及提高生产效率。机械手是一种能模仿人手臂动作，按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，其可在三维方向上自由运动，从而可对位于不同工位上的物件或工具进行操作。

机械手在操作时，需要将工件进行抓取，以便于工件移动至加工位置处，而机械手在抓取工件的移动过程中，机械手在没有确定移动路径的情况下，可能与加工部件发生碰撞，导致出现工件损坏的情况，并且在对工件抓取时，机械手若没有选择与工件合适的接触位置，容易导致工件受到损坏的情况。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种机械手运动路径模拟方法，它可以通过将机械手以及工作轨道的空间坐标，与工件位置坐标建立在同一坐标系中，并将工件原型以及建模后的表面数学模型与坐标系向连接，以形成适合机械手取放工件的初步路径图像，并通过试运行机械手来确定最终的路径图像，在试运行过程中，保持机械手的最大延展距离，来保证机械手运动路径的完整性以及安全性，以及在机械手运动过程中不会因此触碰其他物体，而导致工件和机械手受到损伤。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种机械手运动路径模拟方法，步骤如下：第一步，将机械手移动至双主轴加工中心的位置处，在机械手的移动路径上铺设工作轨道，使中控系统将工件位置坐标系，以及机械手的坐标系建立在同一坐标系下，以确定机械手在该坐标系中的具体空间位置；第二步，获取未加工的工件初始表面数学模型，同时将双主轴加工中心上编程的工件表面形状调取，并对其进行数学建模，记为编程的工件表面数学模型，通过编程的工件表面数学模型确定工件位于双主轴加工中心加工后的具体位置坐标；第三步，由中控系统根据工件初始表面数学模型和建模后的工件表面数学模型，与机械手初始位置和姿态，再结合根据传感器探测到的实时数据，生成适合机械手运动的初步路径图像；第四步，中控系统控制机械手上的电机运动，进而使机械手根据初步路径图像信息在不取放工件的情况下进行试运行，在机械手的试运行过程中，通过传感器探测到全局路径中的障碍物；在传感器探测到移动路径位置会与双主轴加工中心或外界障碍物接触前，根据传感器探测的环境信息，建立感知环境模型，优化行动路线避开障碍物，重复第三步过程将初步路径进行优化，最终生成机械手移动所需的最终路径图像；第五步，中控系统控制机械手上的电机运动，进而使机械手根据最终路径图像信息进行运行，通过工件坐标系的放置位置对工件进行抓取，并逐个将工件放置入双主轴加工中心的加工位置，在工件加工结束后根据建模后的工件表面数学模型，来确定机械手将工件取出的位置以及角度。