【技术实现步骤摘要】
一种基于损失场的工业机器人自动避障方法及装置
本专利技术属于机器人应用领域，具体涉及一种基于损失场的工业机器人自动避障方法及装置。
技术介绍
工业机器人作为典型的交叉学科的产物，是自动化工厂的关键组成部分，目前正被广泛地应用在搬运、码垛、磨抛和焊接等领域。机器人是一种柔性作业工具，适合执行多种作业任务，作业前需要经过系统标定、离线编程以及路径规划过程编写机器人运动程序。但是该程序只是针对工件加工，没有考虑工作站其他模型的影响，尤其是过渡路径下的机器人碰撞问题。因此，在实际完成离线编程步骤后，还需要手动在初始-目标路径中的插入数个途经点，以控制机器人姿态，避免碰撞。目前，避障技术多用于平面路径规划问题上，势场法作为主要使用方法，该方法人为的在空间中创建了引力场，初始点和障碍物点为斥力，目标点为引力，则空间中任意一点将会受到引力作用而运动。该方法虽然计算简便，但容易陷入局部最优解，不能保证一定到达目标点，实用新不强。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于损失场的工业机器人自动避障方法及装置，通过系统标定、损失场构建、空间降维转换、多项式插补以及梯度下降法计算最优...
【技术保护点】
1.一种基于损失场的工业机器人自动避障方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、根据每一工件各点在机器人基坐标系中的坐标，获取每一工件的包围盒在所述基坐标系中的坐标；S20、将机器人运动路径降维至平面N次多项式曲线，任意选取N‑1个途经点构建初始路径曲线；S30、根据预设的空间损失函数，计算所述路径曲线的损失值，通过梯度下降法，按负梯度方向调整N‑1个途经点的纵坐标，直至调整后得到的路径曲线损失值小于预设阈值；S40、将得到的路径曲线变换为三维空间的路径曲线，以供实现机器人的自动避障；其中，所述空间损失函数为空间内点到包围盒距离的反相关函数。
【技术特征摘要】
1.一种基于损失场的工业机器人自动避障方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、根据每一工件各点在机器人基坐标系中的坐标，获取每一工件的包围盒在所述基坐标系中的坐标；S20、将机器人运动路径降维至平面N次多项式曲线，任意选取N-1个途经点构建初始路径曲线；S30、根据预设的空间损失函数，计算所述路径曲线的损失值，通过梯度下降法，按负梯度方向调整N-1个途经点的纵坐标，直至调整后得到的路径曲线损失值小于预设阈值；S40、将得到的路径曲线变换为三维空间的路径曲线，以供实现机器人的自动避障；其中，所述空间损失函数为空间内点到包围盒距离的反相关函数。2.根据权利要求1所述的一种基于损失场的工业机器人自动避障方法，其特征在于，所述S10之前，还包括：S00、通过机器人末端的已标定探针，获得每一工件坐标系在所述基座标系中的位姿，并获得每一工件各点在机器人基坐标系中的坐标。3.根据权利要求1所述的一种基于损失场的工业机器人自动避障方法，其特征在于，所述包围盒为最小包围盒，所述S10包括：根据每一工件在机器人基坐标系中的坐标，获取每一工件分别在x、y、z轴下的极大值点和极小值点；根据每一坐标轴的极值点，获得每一工件的最小包围盒的八个角点，并获得每一工件最小包围盒在所述基坐标系中的坐标。4.根据权利要求1所述的一种基于损失场的工业机器人自动避障方法，其特征在于，所述损空间失函数，包括：其中，L为损失值上限常数；S为损失值下限常数；r1、r2分别为距离边...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱大虎，王志远，华林，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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