一种基于可达性球的机器人路径中转点搜索方法技术

本发明专利技术涉及一种基于可达性球的机器人路径中转点搜索方法，包括步骤：S1、利用作业路径起始点或者结束点对应构型的位置为起点，向工作空间均匀地发出射线，保留与工件不相交的射线作为可行搜索方向；S2、在每条可行射线上按照给定步长递增建立可达性球，表征当前构型的工作空间；S3、对可达性球进行可达无碰撞检测，获取当前采样距离的可行构型；S4、将可行构型与当前构型进行比较，选取构型距离最小者作为中转点。本发明专利技术通过确定可行搜索方向，根据不同的碰撞检测距离自动获取相应的中转点，获取速度快，节省了空走时间，提高生产效率，减少因为系统误差而发生碰撞的概率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可达性球的机器人路径中转点搜索方法
本专利技术涉及计算机图形学与机器人工程
，尤其涉及一种基于可达性球的机器人路径中转点搜索方法。
技术介绍
在工业机器人仿真软件中，离线编程是一个重要的模块。现有的人工示教需要占用机器人且对操作者的技术要求高，大大降低生产效率。路径规划作为离线编程的一个重要功能，能够在不占用机器人的情况进行规划，保证了机器人连续生产，同时，路径规划算法考虑了机器人运动学的约束和机器人奇异等问题。空走路径规划是一种点到点的无碰撞路径规划，现有的常用方法是快速随机扩展树(RRT)。在实际场景中，因为机器人系统与工件的形位误差，往往会导致空走路径发生碰撞。因此，在机器人空走路径规划过程中，通常要设定一个中转点，使机器人从作业路径缓慢退出到中转点，然后在空走阶段中快速到达另一个中转点以进入下一段作业路径。中转点的设定使得机器人的空走路径更加安全，不容易与工件发生碰撞。现阶段，中转点一般是通过人为设定的，将其设置在较为安全的构型，即与工件保持一定的安全距离，但不宜距离作业路径太远，否则机器人从作业路径到安全点所用时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可达性球的机器人路径中转点搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、利用作业路径起始点或者结束点对应构型的位置为起点，向工作空间均匀地发出射线，保留与工件不相交的射线作为可行搜索方向；/nS2、在每条可行射线上按照给定步长递增建立可达性球，表征当前构型的工作空间；/nS3、对可达性球进行可达无碰撞检测，获取当前采样距离的可行构型；/nS4、将可行构型与当前构型进行比较，选取构型距离最小者作为中转点。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于可达性球的机器人路径中转点搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、利用作业路径起始点或者结束点对应构型的位置为起点，向工作空间均匀地发出射线，保留与工件不相交的射线作为可行搜索方向；
S2、在每条可行射线上按照给定步长递增建立可达性球，表征当前构型的工作空间；
S3、对可达性球进行可达无碰撞检测，获取当前采样距离的可行构型；
S4、将可行构型与当前构型进行比较，选取构型距离最小者作为中转点。


2.根据权利要求1所述的机器人路径中转点搜索方法，其特征在于，步骤S1中可行搜索方向的确定的具体步骤为：
S11、利用作业路径起始点或者结束点对应构型的位置Po作为球心建立球面，通过螺旋极点法获得球面上均匀的n个点Pi(i＝1,2...n)，连接Po与Pi并延长形成空间均匀射线，射线簇为以位置Po为中心的所有搜索方向；
S12、通过OCC图形库获取工件当前位姿的所有平面Fi(i＝1,2...m)，将所有的射线与工件当前位姿的所有平面Fi进行相交检测，若射线与工件任意一面相交，则舍去该射线；
S13、通过相交检测后，保留的射线簇为可行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王念峰，何耀强，张宪民，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44