[发明专利]一种视觉轨迹捕捉的机器人示教方法

说明书

本发明涉及一种视觉轨迹捕捉的机器人示教方法，该方法包括以下步骤：将机器人和手持设备的3D模型导入仿真软件内；通过手持设备和通讯基站配合建立数据采集站，并对手持设备进行校准；手动改变手持设备位置拖动示教出喷涂轨迹；将手持设备坐标利用矩阵转化成机器人坐标系坐标；对转化的坐标进行校准，并计算坐标矩阵的平均值以得到精确坐标；根据精确坐标在仿真软件中显示示教轨迹；将轨迹导入机器人实体，机器人按照导入轨迹工作验证效果。本发明有效的解决了编程困难，精度较差的问题，利用手持设备的方式进行编程，故编程简单，可以随意的编写出复杂的立体件的程序，而该种功能可以应用在很多类型的机器人上，优势明显。

技术领域

本发明涉及机器人智能喷涂领域，具体的说是一种视觉轨迹捕捉的机器人示教方法。

背景技术

HTC vive是一款为虚拟现实(VR)应用程序设计的消费者耳机和附带的运动捕捉系统。运动捕捉描述了实时估计绝对位置和方向或姿态的过程，在电影、医学、工程，特别是机器人领域有许多应用。vive系统由发射同步光扫描的灯塔和使用光电二极管测量光脉冲时间的跟踪器组成，作为估计灯塔的水平和垂直角度的代理。追踪器将来自一束刚性光电二极管的角度测量值融合在一起，以使用一种类似于到达角度的技术来估计姿态。该跟踪器还可以从一个合并的惯性测量单元(IMU)访问运动数据，以保持一个平滑和连续的轨迹。这些追踪器可以用来追踪各种设备，并将其集成到虚拟现实体验中；

现有的PTP编程针对复杂的立体工件编程特别复杂，而拖动示教编程有效的解决PTP编程复杂的问题，但是PTP编程一般由链条控制，并记录相应的数据，所以它的机械结构确定了他的精度不会很高。

发明内容

现为了解决上述技术问题，本发明提出了一种视觉轨迹捕捉的机器人示教方法。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种视觉轨迹捕捉的机器人示教方法，该方法包括以下步骤：

第一步：将机器人和手持设备的3D模型导入仿真软件内，并设置机器人模型的DH参数和轴限位；

第二步：通过手持设备和通讯基站配合建立数据采集站，并对手持设备进行校准，获得手持设备在机器人末端的位置坐标；

第三步：手动改变手持设备位置拖动示教出喷涂轨迹；

第四步：将手持设备坐标利用矩阵转化成机器人坐标系坐标；

第五步：对转化的坐标进行校准，并计算坐标矩阵的平均值以得到精确坐标；

第六步：根据精确坐标在仿真软件中显示示教轨迹，并进行导出；

第七步：将轨迹导入机器人实体，机器人按照导入轨迹工作验证效果。

所述通讯基站为四个、手持设备为两个以防止存在死角。

第四步中利用以下公式完成坐标矩阵转换：

Q_r＝T^-1Q_VT；

其中Qv:手持设备坐标的实际矩阵；Qr:机器人坐标的实际矩阵；

第五步中坐标校准通过以下步骤实现

第一步：利用PVI通讯获取机器人的关节坐标值；

第二步：利用正向运动学计算手持设备的数据值并应用于工具坐标值；