[发明专利]一种基于后处理的机器人示教系统及方法

权利要求书

1.一种基于后处理的机器人示教系统，包括相互通信连接的示教机器人和远程控制系统，其特征在于，所述远程控制系统包括多个发射器、接收器、示教手柄和后处理器；

多个发射器分别安装于预设的空间位置处且各发射器的视界相交；所述示教手柄安装于接收器的下方，通过移动所述示教手柄使其末端按照预先要求的示教轨迹移动；所述接收器用于在所述示教手柄的移动过程中接收多个发射器发送的信号，根据接收所述信号的时间间隔确定接收器相对于各发射器之间的距离信息；

所述后处理器用于根据接收器相对于各发射器之间的距离信息确定所述示教手柄的空间位姿信息，对所述空间位姿信息进行坐标转换后，确定示教机器人各个关节的运动状态信息。

2.如权利要求1所述的基于后处理的机器人示教系统，其特征在于，所述后处理器包括接收模块、坐标转换模块和远程示教模块；

所述接收模块用于接收所述接收器相对于各发射器之间的距离信息；

所述坐标转换模块用于获取所述示教轨迹的多个关键点，根据各关键点处接收器相对于各发射器之间的距离信息，确定所述示教手柄的空间位姿信息，根据所述示教机器人的运动学模型，对所述空间位姿信息进行坐标转换，得到位姿数据序列；

所述远程示教模块用于根据所述位姿数据序列和示教机器人的动力学模型，确定示教机器人各个关节的运动状态信息。

3.如权利要求2所述的基于后处理的机器人示教系统，其特征在于，所述后处理器还包括轨迹仿真模块，用于获取所述示教机器人的实际轨迹，根据所述实际轨迹和机器人逆运动学模型对示教机器人的运动轨迹进行仿真，并通过对示教机器人的动力学模型进行控制，以实现机器人运行过程中的动力学仿真。

4.如权利要求3所述的基于后处理的机器人示教系统，其特征在于，所述后处理器还包括轨迹调整模块，用于响应于用户对示教点或运动轨迹的拖动操作，对所述示教机器人的运动轨迹进行调整。

5.如权利要求1所述的基于后处理的机器人示教系统，其特征在于，所述发射器上安装有若干个发射器件，并在驱动装置的驱动下按照预设周期分别运行，所述接收器上安装有与所述发射器对应的若干个信号接收单元。

6.如权利要求5所述的基于后处理的机器人示教系统，其特征在于，所述发射器件包括但不限于视觉传感器、激光器件、超声波器件、红外器件、毫米波雷达中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的基于后处理的机器人示教系统，其特征在于，所述示教机器人包括多轴串联机器人、并联机器人和三坐标机器人，根据所述示教机器人的工作要求，相应确定所述示教手柄的末端工装。

8.一种基于后处理的机器人示教方法，基于如权利要求1-7任一项所述的基于后处理的机器人示教系统，其特征在于，包括：

将多个发射器分别安装于预设的空间位置处，且各发射器的视界相交；

移动示教手柄使其末端按照预先要求的示教轨迹移动；

获取接收器在所述示教手柄的移动过程中接收的多个发射器发送的信号，根据接收所述信号的时间间隔确定接收器相对于各发射器之间的距离信息；

根据接收器相对于各发射器之间的距离信息确定所述示教手柄的空间位姿信息，对所述空间位姿信息进行坐标转换后，确定示教机器人各个关节的运动状态信息。

9.如权利要求8所述的基于后处理的机器人示教方法，其特征在于，对所述空间位姿信息进行坐标转换后，确定示教机器人各个关节的运动状态信息，包括：

接收所述接收器相对于各发射器之间的距离信息；

获取所述示教轨迹的多个关键点，根据各关键点处接收器相对于各发射器之间的距离信息，确定所述示教手柄的空间位姿信息，根据所述示教机器人的运动学模型，对所述空间位姿信息进行坐标转换，得到位姿数据序列；

根据所述位姿数据序列和示教机器人的动力学模型，确定示教机器人各个关节的运动状态信息。

10.如权利要求8所述的基于后处理的机器人示教方法，其特征在于，还包括：获取所述示教机器人的实际轨迹，根据所述实际轨迹和机器人逆运动学模型对示教机器人的运动轨迹进行仿真，并通过对示教机器人的动力学模型进行控制，以实现机器人运行过程中的动力学仿真。