CN113650018B - 轴式机器人轨迹规划方法、装置与计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种轴式机器人轨迹规划方法、装置与计算机可读存储介质。该方法包括:获取轴式机器人的初始齐次变换矩阵;对初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵;至少采用修正齐次变换矩阵,确定轴式机器人的轨迹。首先,获取轴式机器人的初始齐次变换矩阵,然后,对初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵,进而,采用修正齐次变换矩阵实现对轴式机器人的轨迹的精确确定。以解决现有技术中的由于齐次变换矩阵无法修改,导致工业机器人的轨迹精度较差的问题。
Description
技术领域
本申请涉及机器人领域,具体而言,涉及一种轴式机器人轨迹规划方法、装置、计算机可读存储介质与处理器。
背景技术
轴式机器人包括多个连杆和多个关节,相邻的两个连杆通过关节相连,在D_H建模中包括两连杆的夹角、两连杆的距离、连杆长度和连杆扭角等参数,相邻杆件之间的位置关系采用位姿矩阵进行描述,位姿矩阵即为连杆i+1坐标系与连杆i坐标系的齐次变换矩阵,用Ai表示。
轴式机器人的轨迹规划是控制器根据工业机器人的齐次变换矩阵、末端空间坐标进行运动学逆解,计算出各关节需要转过的角度。齐次变换矩阵通过标定获得,标定完成后齐次变换矩阵即为定值,无法修改。
轴式机器人在不同姿态下由于关节变形等原因导致齐次变换矩阵会有细微的差异,控制器根据标定得到的齐次变换矩阵给出的关节角度会和实际需要的角度有差异,导致工业机器人的轨迹精度较差。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种轴式机器人轨迹规划方法、装置、计算机可读存储介质与处理器,以解决现有技术中由于齐次变换矩阵无法修改,导致工业机器人的轨迹精度较差的问题。
为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种轴式机器人轨迹规划方法,包括:获取轴式机器人的初始齐次变换矩阵;对所述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵;至少采用所述修正齐次变换矩阵,确定所述轴式机器人的轨迹。
可选地,对所述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵,包括:确定不同姿态下的修正矩阵;采用所述修正矩阵,对所述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的所述修正齐次变换矩阵。
可选地,采用所述修正矩阵,对所述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的所述修正齐次变换矩阵,包括:将所述修正矩阵与所述初始齐次变换矩阵相乘,得到所述修正齐次变换矩阵。
可选地,确定不同姿态下的修正矩阵,包括:通过仿真分析,得到不同姿态角下的关节形变量;根据所述关节形变量,确定不同姿态角下的仿真齐次变换矩阵;根据所述仿真齐次变换矩阵和所述初始齐次变换矩阵,确定所述修正矩阵。
可选地,根据所述关节形变量,确定不同姿态角下的仿真齐次变换矩阵,包括:建立所述关节形变量与所述仿真齐次变换矩阵之间的第一关系式;建立所述关节形变量与所述姿态角之间的第二关系式;根据所述第一关系式和所述第二关系式,建立所述姿态角与所述仿真齐次变换矩阵之间的第三关系式;根据所述第三关系式,确定不同姿态角下的所述仿真齐次变换矩阵。
可选地,根据所述仿真齐次变换矩阵和所述初始齐次变换矩阵,确定所述修正矩阵,包括:将所述仿真齐次变换矩阵与所述初始齐次变换矩阵相除,得到所述修正矩阵。
可选地,至少采用所述修正齐次变换矩阵,确定所述轴式机器人的轨迹,包括:根据所述修正齐次变换矩阵和所述轴式机器人的末端空间坐标,规划所述轴式机器人的轨迹。
根据本申请的另一个方面,提供了一种轴式机器人轨迹规划装置,包括:获取单元,用于获取轴式机器人的初始齐次变换矩阵;修正单元,用于对所述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵;确定单元,用于至少采用所述修正齐次变换矩阵,确定所述轴式机器人的轨迹。
根据本申请的又一个方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的方法。
根据本申请的再一个方面,提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行任意一种所述的方法。
应用本申请的技术方案,首先,获取轴式机器人的初始齐次变换矩阵,然后,对初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵,进而,采用修正齐次变换矩阵实现对轴式机器人的轨迹的精确确定。以解决现有技术中的由于齐次变换矩阵无法修改,导致工业机器人的轨迹精度较差的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本申请的实施例的轴式机器人轨迹规划方法流程图;
图2示出了根据本申请的实施例的轴式机器人轨迹规划装置示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是,当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时,该元件可直接在该另一元件上,或者也可存在中间元件。而且,在说明书以及权利要求书中,当描述有元件“连接”至另一元件时,该元件可“直接连接”至该另一元件,或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
为了便于描述,以下对本申请实施例涉及的部分名词或术语进行说明:
轴式机器人:是能够实现自动控制的、可重复编程的、多自由度的、运动自由度建成空间直角坐标关系的、多用途的操作机。其工作的主要方式是通过完成沿X、Y、Z轴上的线性运动。主要有四轴、五轴、六轴机器人,六轴机器人的每个轴都是一个电机配备减速机来传动,各个轴的运动方式和方向都不同,每个轴其实是模拟人手的各个关节的动作。
正如背景技术中所介绍的,现有技术中由于齐次变换矩阵无法修改,导致工业机器人的轨迹精度较差,为解决由于齐次变换矩阵无法修改,导致工业机器人的轨迹精度较差的问题,本申请的实施例提供了一种轴式机器人轨迹规划方法、装置、计算机可读存储介质与处理器。
根据本申请的实施例,提供了一种轴式机器人轨迹规划方法。
图1是根据本申请实施例的轴式机器人轨迹规划方法的流程图。如图1所示,该方法包括以下步骤:
步骤S101,获取轴式机器人的初始齐次变换矩阵;
具体地,在轴式机器人出厂后,可以采用激光跟踪仪标定轴式机器人的初始齐次变换矩阵。
步骤S102,对上述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵;
具体地,由于轴式机器人有很多姿态,为实现对轨迹的精确规划,需要得到每一个姿态下的修正齐次变换矩阵。
步骤S103,至少采用上述修正齐次变换矩阵,确定上述轴式机器人的轨迹。
上述方案中,首先,获取轴式机器人的初始齐次变换矩阵,然后,对初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵,进而,采用修正齐次变换矩阵实现对轴式机器人的轨迹的精确确定。以解决现有技术中的由于齐次变换矩阵无法修改,导致工业机器人的轨迹精度较差的问题。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请的一种实施例中,对上述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵,包括:确定不同姿态下的修正矩阵;采用上述修正矩阵,对上述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的上述修正齐次变换矩阵。轴式机器人有多个轴,每个轴均具有很多个姿态(例如转动的角度),所以,对于每个轴而言需要得到其不同姿态下的修正矩阵,然后采用不同姿态下的修正矩阵对初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的上述修正齐次变换矩阵,进而采用不同姿态下的上述修正齐次变换矩阵实现对轴式机器人轨迹的精准规划。
本申请的另一种实施例中,采用上述修正矩阵,对上述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的上述修正齐次变换矩阵,包括:将上述修正矩阵与上述初始齐次变换矩阵相乘,得到上述修正齐次变换矩阵。具体地,可以采用修正矩阵左乘初始齐次变换矩阵得到修正齐次变换矩阵,也可以采用修正矩阵右乘初始齐次变换矩阵得到修正齐次变换矩阵。
本申请的另一种实施例中,确定不同姿态下的修正矩阵,包括:通过仿真分析,得到不同姿态角下的关节形变量;根据上述关节形变量,确定不同姿态角下的仿真齐次变换矩阵;根据上述仿真齐次变换矩阵和上述初始齐次变换矩阵,确定上述修正矩阵。具体地,可以通过有限元仿真分析,得到每个轴在不同的姿态角下的关节形变量,确定在关节变形后的仿真齐次变换矩阵。
本申请的再一种实施例中,根据上述关节形变量,确定不同姿态角下的仿真齐次变换矩阵,包括:建立上述关节形变量与上述仿真齐次变换矩阵之间的第一关系式;建立上述关节形变量与上述姿态角之间的第二关系式;根据上述第一关系式和上述第二关系式,建立上述姿态角与上述仿真齐次变换矩阵之间的第三关系式;根据上述第三关系式,确定不同姿态角下的上述仿真齐次变换矩阵。在确定每个轴的姿态角与上述仿真齐次变换矩阵之间的第三关系式后,将姿态角代入第三关系式中可以得到仿真齐次变换矩阵,将仿真齐次变换矩阵代入至第三关系式中可以反推出对应的姿态角。具体地,可以采用多组数据拟合的方式确定第一关系式、第二关系式和第三关系式。
优选地,先采用初始齐次变换矩阵求解出一组关节姿态角α(即关节转角),然后将关节姿态角α代入第三关系式中得到齐次变换矩阵Di,然后,再根据齐次变换矩阵Di求得关于转角的函数,再通过关于转角的函数求得关节姿态角β,在关节姿态角α与关节姿态角β的差值小于预定值的情况下,可以将预定值设置为2°,确定第三关系式是准确的,否则,重新确定第三关系式。
一种具体的实施例中,根据上述仿真齐次变换矩阵和上述初始齐次变换矩阵,确定上述修正矩阵,包括:将上述仿真齐次变换矩阵与上述初始齐次变换矩阵相除,得到上述修正矩阵。具体地,仿真齐次变换矩阵乘以初始齐次变换矩阵的逆矩阵得到修正矩阵。
一种具体的实施例中,至少采用上述修正齐次变换矩阵,规划上述轴式机器人的轨迹,包括:根据上述修正齐次变换矩阵和上述轴式机器人的末端空间坐标,规划上述轴式机器人的轨迹。
具体地,对于六轴机器人而言,传统的轨迹规划是将6个关节的4阶初始齐次变换矩阵Ai相乘得到矩阵A,A的第4列的前三行数据分别对应末端空间坐标的x,y,z数值,其中x,y,z是D_H参数(此处的D_H参数包括杆件的长度;杆件的扭角;关节变量角;偏置量)、关节转角的函数f。给定x,y,z,求解函数f,得到各关节转角。本方案通过给初始齐次变换矩阵左乘一个修正矩阵Bi,得到修正齐次变换矩阵Ci=BiAi,将6个修正齐次变换矩阵Ci依次相乘得到矩阵C,C的第4列的前三行数据分别对应修正后末端坐标的x,y,z数值,此时x,y,z是D_H参数、关节转角的函数g。给定x,y,z求解函数g,得到修正后的6个关节转角β。控制器控制轴式机器人的6个关节转动角度β。
一种具体的实施例中,采用控制器控制轴式机器人,控制器根据机器人的实时D_H参数及当前各关节转角,计算出当前姿态末端的三维坐标和姿态,然后根据要达到的目标点三维坐标和姿态,计算出各关节的目标转角,目标转角与当前转角之间的差值即为关节需要转动的转角。控制器根据角度差,基于某一特定的加速度曲线(比如正弦平方),以及设定的最大加速度(由电机最大扭矩、减速机负荷、负载转动惯量决定),确定各关节的实时加速度,电机根据控制器的信号,输出对应的扭矩,控制关节最终执行控制器指令,到达目标位置与姿态。
本申请实施例还提供了一种轴式机器人轨迹规划装置,需要说明的是,本申请实施例的轴式机器人轨迹规划装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于轴式机器人轨迹规划方法。以下对本申请实施例提供的轴式机器人轨迹规划装置进行介绍。
图2是根据本申请实施例的轴式机器人轨迹规划装置的示意图。如图2所示,该装置包括:
获取单元10,用于获取轴式机器人的初始齐次变换矩阵;
修正单元20,用于对上述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵;
确定单元30,用于至少采用上述修正齐次变换矩阵,确定上述轴式机器人的轨迹。
上述方案中,获取单元获取轴式机器人的初始齐次变换矩阵,修正单元对初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵,确定单元采用修正齐次变换矩阵实现对轴式机器人的轨迹的精确确定。以解决现有技术中的由于齐次变换矩阵无法修改,导致工业机器人的轨迹精度较差的问题。
本申请的一种实施例中,修正单元包括确定模块和修正模块,确定模块用于确定不同姿态下的修正矩阵;修正模块用于采用上述修正矩阵,对上述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的上述修正齐次变换矩阵。轴式机器人有多个轴,每个轴均具有很多个姿态(例如转动的角度),所以,对于每个轴而言需要得到其不同姿态下的修正矩阵,然后采用不同姿态下的修正矩阵对初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的上述修正齐次变换矩阵,进而采用不同姿态下的上述修正齐次变换矩阵实现对轴式机器人轨迹的精准规划。
本申请的另一种实施例中,修正模块还用于将上述修正矩阵与上述初始齐次变换矩阵相乘,得到上述修正齐次变换矩阵。具体地,可以采用修正矩阵左乘初始齐次变换矩阵得到修正齐次变换矩阵,也可以采用修正矩阵右乘初始齐次变换矩阵得到修正齐次变换矩阵。
本申请的另一种实施例中,确定模块包括分析子模块、第一确定子模块和第二确定子模块,分析子模块用于通过仿真分析,得到不同姿态角下的关节形变量;第一确定子模块用于根据上述关节形变量,确定不同姿态角下的仿真齐次变换矩阵;第二确定子模块用于根据上述仿真齐次变换矩阵和上述初始齐次变换矩阵,确定上述修正矩阵。具体地,可以通过有限元仿真分析,得到每个轴在不同的姿态角下的关节形变量,确定在关节变形后的仿真齐次变换矩阵。
本申请的再一种实施例中,第一确定子模块包括第一建立子模块、第二建立子模块、第三建立子模块和第二确定子模块,第一建立子模块用于建立上述关节形变量与上述仿真齐次变换矩阵之间的第一关系式;第二建立子模块用于建立上述关节形变量与上述姿态角之间的第二关系式;第三建立子模块用于根据上述第一关系式和上述第二关系式,建立上述姿态角与上述仿真齐次变换矩阵之间的第三关系式;第二确定子模块用于根据上述第三关系式,确定不同姿态角下的上述仿真齐次变换矩阵。在确定每个轴的姿态角与上述仿真齐次变换矩阵之间的第三关系式后,将姿态角代入第三关系式中可以得到仿真齐次变换矩阵,将仿真齐次变换矩阵代入至第三关系式中可以反推出对应的姿态角。具体地,可以采用多组数据拟合的方式确定第一关系式、第二关系式和第三关系式。
一种具体的实施例中第二确定子模块还用于将上述仿真齐次变换矩阵与上述初始齐次变换矩阵相除,得到上述修正矩阵。具体地,仿真齐次变换矩阵乘以初始齐次变换矩阵的逆矩阵得到修正矩阵。
一种具体的实施例中,确定单元还用于根据上述修正齐次变换矩阵和上述轴式机器人的末端空间坐标,规划上述轴式机器人的轨迹。
所述轴式机器人轨迹规划装置包括处理器和存储器,上述获取单元、修正单元和确定单元等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来实现对轴式机器人轨迹的精确规划。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行所述轴式机器人轨迹规划方法。
本发明实施例提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行所述轴式机器人轨迹规划方法。
本发明实施例提供了一种设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现至少以下步骤:
步骤S101,获取轴式机器人的初始齐次变换矩阵;
步骤S102,对上述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵;
步骤S103,至少采用上述修正齐次变换矩阵,确定上述轴式机器人的轨迹。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序:
步骤S101,获取轴式机器人的初始齐次变换矩阵;
步骤S102,对上述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵;
步骤S103,至少采用上述修正齐次变换矩阵,确定上述轴式机器人的轨迹。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
实施例
本实施例涉及一种具体的轴式机器人轨迹规划方法,包括:
步骤A:采用激光跟踪仪标定轴式机器人的初始齐次变换矩阵;
步骤B:采用有限元仿真分析,得到轴式机器人在不同姿态下的关节形变量;
步骤C:根据所述关节形变量,确定不同姿态角下的仿真齐次变换矩阵;
具体地,获取多个关节形变量,以及每个关节形变量对应的仿真齐次变换矩阵,然后,进行数据拟合得到关节形变量与仿真齐次变换矩阵之间的第一关系式;确定关节形变量与所述姿态角之间的第二关系式;然后,根据第一关系式和所述第二关系式,经过关系的转换,就可以得到姿态角与所述仿真齐次变换矩阵之间的第三关系式,进而就确定了姿态角与仿真齐次变换矩阵之间的对应关系,将姿态角代入第三关系式中就可以得到仿真齐次变换矩阵,同理,将仿真齐次变换矩阵代入第三关系式中就可以反推出姿态角。
步骤D:将仿真齐次变换矩阵与所述初始齐次变换矩阵相除,得到所述修正矩阵;
步骤E:采用不同姿态下的修正矩阵,对真实的初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的真实的修正齐次变换矩阵;
步骤F:采用真实的修正齐次变换矩阵和轴式机器人的末端空间坐标,规划所述轴式机器人的轨迹。
本方案实现了对轴式机器人的轨迹的精准规划。
从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:
1)、本申请的轴式机器人轨迹规划方法,首先,获取轴式机器人的初始齐次变换矩阵,然后,对初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵,进而,采用修正齐次变换矩阵实现对轴式机器人的轨迹的精确确定。以解决现有技术中的由于齐次变换矩阵无法修改,导致工业机器人的轨迹精度较差的问题。
2)、本申请的轴式机器人轨迹规划装置,获取单元获取轴式机器人的初始齐次变换矩阵,修正单元对初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵,确定单元采用修正齐次变换矩阵实现对轴式机器人的轨迹的精确确定。以解决现有技术中的由于齐次变换矩阵无法修改,导致工业机器人的轨迹精度较差的问题。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种轴式机器人轨迹规划方法,其特征在于,包括:
获取轴式机器人的初始齐次变换矩阵;
对所述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵;
至少采用所述修正齐次变换矩阵,确定所述轴式机器人的轨迹;
对所述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵,包括:
确定不同姿态下的修正矩阵;
采用所述修正矩阵,对所述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的所述修正齐次变换矩阵;
采用所述修正矩阵,对所述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的所述修正齐次变换矩阵,包括:
将所述修正矩阵与所述初始齐次变换矩阵相乘,得到所述修正齐次变换矩阵。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定不同姿态下的修正矩阵,包括:
通过仿真分析,得到不同姿态角下的关节形变量;
根据所述关节形变量,确定不同姿态角下的仿真齐次变换矩阵;
根据所述仿真齐次变换矩阵和所述初始齐次变换矩阵,确定所述修正矩阵。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述关节形变量,确定不同姿态角下的仿真齐次变换矩阵,包括:
建立所述关节形变量与所述仿真齐次变换矩阵之间的第一关系式;
建立所述关节形变量与所述姿态角之间的第二关系式;
根据所述第一关系式和所述第二关系式,建立所述姿态角与所述仿真齐次变换矩阵之间的第三关系式;
根据所述第三关系式,确定不同姿态角下的所述仿真齐次变换矩阵。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述仿真齐次变换矩阵和所述初始齐次变换矩阵,确定所述修正矩阵,包括:
将所述仿真齐次变换矩阵与所述初始齐次变换矩阵相除,得到所述修正矩阵。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,至少采用所述修正齐次变换矩阵,确定所述轴式机器人的轨迹,包括:
根据所述修正齐次变换矩阵和所述轴式机器人的末端空间坐标,规划所述轴式机器人的轨迹。
6.一种轴式机器人轨迹规划装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取轴式机器人的初始齐次变换矩阵;
修正单元,用于对所述初始齐次变换矩阵进行修正,得到不同姿态下的修正齐次变换矩阵;
确定单元,用于至少采用所述修正齐次变换矩阵,确定所述轴式机器人的轨迹。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至5中任意一项所述的方法。
8.一种处理器,其特征在于,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行权利要求1至5中任意一项所述的方法。
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