[发明专利]一种基于线激光传感器的机器人作业轨迹获取方法

摘要

本发明涉及一种基于线激光传感器的机器人作业轨迹获取方法，采用线激光传感器对机器人待作业路径进行扫描，按照一定的采样频率对激光线轮廓数据进行提取，最终根据整条路径上的轮廓采样信息及机器人的位置信息自动生成机器人的作业轨迹，作业轨迹包含机器人的作业位置、作业姿态以及作业速度等信息。该方法能够提高机器人对于复杂路径的作业效率，提升机器人工作的自动化水平。

主权项

1.一种基于线激光传感器的机器人作业轨迹获取方法，其特征在于，包括以下步骤:(1)机器人末端通过末端法兰安装线激光传感器并标定出线激光传感器同机器人末端法兰坐标系之间的坐标转换矩阵；(2)手动示教线激光传感器的扫描轨迹，要求在该扫描轨迹上，每一条激光线都与作业路径相交；(3)在线激光传感器根据扫描轨迹进行的运动结束后或者运动过程中，按一定时间间隔保存运动过程中机器人的末端位置信息和姿态信息，按同样的时间间隔保存激光线轮廓信息，其中激光线轮廓信息包含激光线上各个点在传感器内部的横向坐标值和高度坐标值；(4)根据路径特征提取各条激光线中的特征点坐标；(5)根据步骤(4)中的特征点坐标、步骤(3)中机器人末端法兰的位置和姿态信息以及步骤(1)中的坐标转换矩阵，计算所有特征点在机器人世界坐标系里的坐标；(6)对步骤(5)中生成的特征点在机器人世界坐标系里的坐标进行拟合，生成路径拟合曲线，即可获得作业路径上任意点的世界坐标近似值；(7)改变步骤(4)中所有特征点的坐标值，而后重复步骤(5)至步骤(6)，生成一条新的路径拟合曲线；(8)根据步骤(6)和步骤(7)生成的两条拟合曲线，计算机器人作业路径上各个点的姿态；(9)根据步骤(8)生成的姿态值线性规划机器人作业路径上各个点的速度。