一種操作軌跡獲取方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)器人控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種操作軌跡獲取方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有機(jī)器人應(yīng)用的工業(yè)中，例如制衣，均應(yīng)用了大量的機(jī)器人來代替人工，故機(jī) 器人的控制如何達(dá)到準(zhǔn)確高效成為一直以來廠商所追求的目標(biāo)，在機(jī)器人控制中，為了驗 證機(jī)器人是否移動準(zhǔn)確，必不可少的會去記錄機(jī)器人的移動軌跡并對其調(diào)整優(yōu)化，但目前 并沒有比較好的的軌跡獲取方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種操作軌跡獲取方法及 裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中的各種缺陷。
[0004] 為實現(xiàn)上述目標(biāo)及其他相關(guān)目標(biāo)，本發(fā)明提供一種操作軌跡獲取方法，用于獲取 操作裝置操作工件時的移動軌跡，所述方法包括：在預(yù)定的工件移動空間內(nèi)建立坐標(biāo)系，在 所述坐標(biāo)系內(nèi)定義所述工件各邊緣點且將其中至少一邊緣點作為對齊點，并在工件定義第 一操作點；在所述工件移動空間內(nèi)定義外部控制點；所述操作裝置在所述第一操作點操作 所述工件移動，所述移動包括：工件平移至所述對齊點和外部控制點重合；或者，在所述對 齊點和外部控制點重合的情況下，工件繞所述外部控制點進(jìn)行轉(zhuǎn)動；進(jìn)行工件移動過程的 坐標(biāo)轉(zhuǎn)化以得到操作裝置在所述操作過程中的移動軌跡，其包括：根據(jù)平移前的對齊點坐 標(biāo)及外部控制點坐標(biāo)獲得平移矢量；設(shè)第一操作點平移后對應(yīng)為第二操作點，根據(jù)平移矢 量及第一操作點坐標(biāo)計算平移后的第二操作點坐標(biāo)，以得到操作裝置的平移操作軌跡；在 所述工件繞所述外部控制點進(jìn)行轉(zhuǎn)動的情況下，獲取工件的轉(zhuǎn)動角度，所述轉(zhuǎn)動角度即為： 在第二操作點通過所述轉(zhuǎn)動到達(dá)第三操作點時，第二操作點和外部控制點連線同第三操作 點和外部控制點連線間的夾角；對所述夾角按預(yù)設(shè)插值精度進(jìn)行插值，以獲取在所述第二 操作點到達(dá)第三操作點的軌跡上的多個插值點的坐標(biāo)以得到操作裝置的轉(zhuǎn)動操作軌跡。
[0005] 可選的，所述的操作軌跡獲取方法，還包括：獲取工件的各所述邊緣點進(jìn)行所述移 動后的坐標(biāo)。
[0006] 可選的，所述的操作軌跡獲取方法，所述外部控制點位于預(yù)設(shè)的法線上，所述工件 上每兩個邊緣點構(gòu)成一線段；每次的所述轉(zhuǎn)動是將所述工件轉(zhuǎn)動至令其邊緣的一所述線段 同所述法線重合，所述工件的轉(zhuǎn)動角度是通過計算所述線段轉(zhuǎn)動至同法線重合的轉(zhuǎn)動角度 而獲得的。
[0007] 可選的，所述的操作軌跡獲取方法，還包括：計算所述第一操作點平移至第二操作 點的第一坐標(biāo)移動量；計算所述第二操作點轉(zhuǎn)動至第三操作點的第二坐標(biāo)移動量；結(jié)合所 述第一坐標(biāo)移動量及第二坐標(biāo)移動量以計算出總移動量；根據(jù)所述總移動量計算工件的移 動距離；結(jié)合所述第一操作點移動至第三操作點的時間、及所計算的工件的移動距離，計算 工件相對外部控制點的移動速度。
[0008] 可選的，所述坐標(biāo)系包括：X軸、Y軸、Z軸及U軸，其中，所述U軸是轉(zhuǎn)動軸，以角度 為單位。
[0009] 為實現(xiàn)上述目標(biāo)及其他相關(guān)目標(biāo)，本發(fā)明提供一種操作軌跡獲取裝置，用于獲取 操作裝置操作工件時的移動軌跡，所述操作軌跡獲取裝置包括：坐標(biāo)定義單元及坐標(biāo)轉(zhuǎn)化 單元；所述坐標(biāo)定義單元，用于在預(yù)定的工件移動空間內(nèi)建立坐標(biāo)系，在所述坐標(biāo)系內(nèi)定義 所述工件各邊緣點且將其中至少一邊緣點作為對齊點，并在工件定義第一操作點；在所述 工件移動空間內(nèi)定義外部控制點；所述操作裝置在所述第一操作點操作所述工件移動，所 述移動包括：工件平移至所述對齊點和外部控制點重合；或者，在所述對齊點和外部控制 點重合的情況下，工件繞所述外部控制點進(jìn)行轉(zhuǎn)動；所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)化單元，用于進(jìn)行工件移動 過程的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化以得到操作裝置在所述操作過程中的移動軌跡，其中，所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)化包括： 根據(jù)平移前的對齊點坐標(biāo)及外部控制點坐標(biāo)獲得平移矢量；設(shè)第一操作點平移后對應(yīng)為第 二操作點，根據(jù)平移矢量及第一操作點坐標(biāo)計算平移后的第二操作點坐標(biāo)，以得到操作裝 置的平移操作軌跡；在所述工件繞所述外部控制點進(jìn)行轉(zhuǎn)動的情況下，獲取工件的轉(zhuǎn)動角 度，所述轉(zhuǎn)動角度即為：在第二操作點通過所述轉(zhuǎn)動到達(dá)第三操作點時，第二操作點和外部 控制點連線同第三操作點和外部控制點連線間的夾角；對所述夾角按預(yù)設(shè)插值精度進(jìn)行插 值，以獲取在所述第二操作點到達(dá)第三操作點的軌跡上的多個插值點的坐標(biāo)以得到操作裝 置的轉(zhuǎn)動操作軌跡。
[0010] 可選的，所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)化單元，還用于獲取工件的各所述邊緣點進(jìn)行所述移動后的 坐標(biāo)。
[0011] 可選的，所述外部控制點位于預(yù)設(shè)的法線上，所述工件上每兩個邊緣點構(gòu)成一線 段；每次的所述轉(zhuǎn)動是將所述工件轉(zhuǎn)動至令其邊緣的一所述線段同所述法線重合，所述工 件的轉(zhuǎn)動角度是通過計算所述線段轉(zhuǎn)動至同法線重合的轉(zhuǎn)動角度而獲得的。
[0012] 可選的，所述的操作軌跡獲取裝置還包括：工件移動速度獲取單元，用于計算所述 第一操作點平移至第二操作點的第一坐標(biāo)移動量，計算所述第二操作點轉(zhuǎn)動至第三操作點 的第二坐標(biāo)移動量，結(jié)合所述第一坐標(biāo)移動量及第二坐標(biāo)移動量以計算出總移動量，根據(jù) 所述總移動量計算工件的移動距離，結(jié)合所述第一操作點移動至第三操作點的時間、及所 計算的工件的移動距離來計算工件相對外部控制點的移動速度。
[0013] 可選的，所述坐標(biāo)系包括：X軸、Y軸、Z軸及U軸，其中，所述U軸是轉(zhuǎn)動軸，以角度 為單位。
[0014] 如上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種操作軌跡獲取方法及裝置，在預(yù)定的工件 移動空間內(nèi)建立坐標(biāo)系，在所述坐標(biāo)系內(nèi)定義所述工件各邊緣點且將其中至少一邊緣點作 為對齊點，并在工件定義第一操作點；在所述工件移動空間內(nèi)定義外部控制點；所述操作 裝置在所述第一操作點操作所述工件移動，所述移動包括：工件平移至所述對齊點和外部 控制點重合；或者，在所述對齊點和外部控制點重合的情況下，工件繞所述外部控制點進(jìn)行 轉(zhuǎn)動或再平移；進(jìn)行工件移動過程的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化以得到操作裝置在所述操作過程中的移動軌 跡，從而獲取操作裝置在操作過程中的移動軌跡；本發(fā)明簡單易行，精準(zhǔn)度高。
【附圖說明】
[0015] 圖1顯示為本發(fā)明一實施例中操作軌跡獲取方法的流程示意圖。
[0016] 圖2顯示為本發(fā)明一實施例中操作軌跡獲取方法的一步驟所包含的流程示意圖。
[0017] 圖3a顯示為本發(fā)明一實施例中平移操作的計算原理示意圖。
[0018] 圖3b顯示為本發(fā)明一實施例中轉(zhuǎn)動操作的計算原理示意圖。
[0019] 圖4顯示為本發(fā)明一實施例中操作軌跡獲取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 元件標(biāo)號說明
[0021] 1 操作軌跡獲取裝置
[0022] 11 坐標(biāo)定義單元
[0023] 12 坐標(biāo)轉(zhuǎn)化單元
[0024] Sl~S2 方法步驟
[0025] S21 ~S24
【具體實施方式】
[0026] 以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書 所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實 施方式加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離 本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例 及實施例中的特征可以相互組合。
[0027] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種操作軌跡獲取方法，用于獲取操作裝置操作工件時 的移動軌跡，在例如縫紉作業(yè)中，所述工件例如為縫紉布料，所述操作裝置例如為機(jī)械臂 等；。
[0028] 所述方法包括：
[0029] 步驟Sl :在預(yù)定的工件移動空間內(nèi)建立坐標(biāo)系，在所述坐標(biāo)系內(nèi)定義所述工件各 邊緣點且將其中至少一邊緣點作為對齊點，并在工件定義第一操作點；在所述工件移動空 間內(nèi)定義外部控制點。
[0030] 在一實施例中，所述空間坐標(biāo)系例如為四軸（如X橫軸、Y縱軸、Z上下軸、U轉(zhuǎn)動 軸）的坐標(biāo)系，操作裝置所在的軸為U軸，實際上，空間坐標(biāo)系可以只有三個軸，這個"U軸" 是另外定義出來以角度為刻度的假想軸，用以提供角度參數(shù)。
[0031] 在一實施例中，所述操作裝置會在所述第一操作點操作所述工件移動，所述移動 包括：工件平移至所述對齊點和外部控制點重合；或者，在所述對齊點和外部控制點重合 的情況下，工件繞所述外部控制點進(jìn)行轉(zhuǎn)動，當(dāng)然在其他實施例中，若有其他需求還可再平 移。
[0032] 步驟S2 :進(jìn)行工件移動過程的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化以得到操作裝置在所述操作過程中的移 動軌跡。
[0033] 在一實施例中，所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)化即通過前述定義的各點坐標(biāo)及例如轉(zhuǎn)動角度等運動 參數(shù)來獲得移動軌跡中的對應(yīng)各點坐標(biāo)，具體可利用平面幾何及立體幾何的計算原理，后 文會詳細(xì)說明。
[0034] 如圖2所示，步驟S2具體包括：
[0035] 步驟S21 :根據(jù)平移前的對齊點坐標(biāo)及外部控制點坐標(biāo)獲得平移矢量；
[0036] 步驟S22 :設(shè)第一操作點平移后對應(yīng)為第二操作點，根據(jù)平移矢量及第一操作點 坐標(biāo)計算平移后的第二操作點坐標(biāo)，以得到操作裝置的平移操作軌跡；
[0037] 步驟S23 :在所述工件繞所述外部控制點進(jìn)行轉(zhuǎn)動的情況下，獲取工件的轉(zhuǎn)動角 度，所述轉(zhuǎn)動角度即為：在第二操作點通過所述轉(zhuǎn)動到達(dá)第三操作點時，第二操作點和外部 控制點連線同第三操作點和外部控制點連線間的夾角；
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