[发明专利]实现焊接机器人工具中心点自动偏移的方法及系统

权利要求书

1.一种实现焊接机器人工具中心点自动偏移的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、预运行可供焊接机器人运行的机器人程序；

S2、判断工具中心点是否需要偏移，若是，进入步骤S3；若否，进行步骤S4；

S3、确定工具中心点所需偏移的偏移距离和偏移方式，并根据所述偏移距离计算工具中心点的偏移参数，将所述偏移参数输入到机器人运行程序中以实现机器人工具中心点的自动偏移；

S4、运行机器人程序以完成焊接动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括如下步骤：

设定工具中心点与焊缝之间的一理想距离；

观察并测量当前工具中心点与焊缝之间的实际距离；

比较所述实际距离与理想距离的大小，若两者相等，则判断结果为不需要偏移；若两者不相等，则判断结果为需要偏移。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中“确定偏移距离和偏移方式”的步骤具体为：

判断所述工具中心点与焊缝之间的实际距离是否大于所述理想距离，若是，则所述偏移方式为缩短；若否，则所述偏移方式为延长；

计算所述实际距离与理想距离的差值以获知所述工具中心点的偏移距离。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S3还具体包括：

建立机器人工具坐标系及机器人末端法兰坐标系；

分析机器人程序，并根据所述偏移参数进行自动偏移推导，得出所述工具坐标系的旋转矩阵、齐次矩阵；

根据所述齐次矩阵计算出工具中心点的偏移参数并输入到参数对话框中，实现机器人工具中心点的自动偏移。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述工具坐标系的X轴沿着工具手杆伸长的方向，工具坐标系记为矩阵T：                                               ，

其中， X、Y、Z表示点的坐标，表示工具坐标系在末端法兰坐标系下的方向向量。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述工具坐标系相对于末端法兰的方向向量的旋转矩阵R为：

，

其中，A、B、C分别是指工具坐标系绕末端法兰坐标系的Z轴、Y轴和X轴旋转的角度。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述齐次矩阵Ｑ为:

 ，其中，s表示sin、c表示cos，ΔL表示工具中心点沿杆长方向的偏移距离。

8.一种实现焊接机器人工具中心点自动偏移的系统，其特征在于，该系统包括如下模块：

机器人程序预运行模块、用于预运行可供焊接机器人运行的机器人程序；

偏移判断模块、用于判断工具中心点是否需要偏移，若是，进入偏移执行模块；若否，进行焊接运行模块；

偏移执行模块、用于确定工具中心点所需偏移的偏移距离和偏移方式，并根据所述偏移距离计算工具中心点的偏移参数，将所述偏移参数输入到机器人运行程序中以实现机器人工具中心点的自动偏移；

焊接运行模块、用于运行机器人程序以完成焊接动作。