一种用于自主喷涂的机械臂末端轨迹规划方法技术

本发明专利技术公开了一种用于自主喷涂的机械臂末端轨迹规划方法，属于机械臂末端轨迹规划领域，包括以下步骤：S1、确定栅格起点；S2、以确定的栅格起点为基准，采样获得三维体素栅格，并基于三维体素栅格的重心确定点云中路径特征点；S3、利用主成分分析法计算点云中路径特征点的法向量；S4、基于步骤S3计算的点云中路径特征点的法向量，构建双向非均匀B样条曲线，并进行平滑处理；S5、基于步骤S4构建的双向非均匀B样条曲线，生成机械臂末端轨迹。本发明专利技术采用上述用于自主喷涂的机械臂末端轨迹规划方法，可生成平滑且连续的机械臂末端轨迹，提高了实际喷涂过程中机械臂关节旋转的稳定性、灵巧性和笛卡尔刚度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械臂末端轨迹规划领域，尤其涉及一种用于自主喷涂的机械臂末端轨迹规划方法。

技术介绍

1、现有的机械臂喷涂轨迹规划方法主要分为主动式规划和被动式跟踪两种，其中，主动式规划方法大多基于预先绘制的精确cad模型，不能针对非标准化目标做出自适应调整，故通用性较差，且针对复杂的异构目标，需要多台机械臂协作完成任务，消耗成本大，缺乏泛用性；被动式跟踪方法步骤如下：首先由人工引导机械臂末端实现喷涂轨迹，而后控制机械臂重复此轨迹以完成任务，但是该方法的喷涂质量很大程度上取决于人工的经验，存在品控难度大、喷涂精度低，且恶劣的工作环境有害于员工的身体健康等问题。

2、为解决上述问题，现有技术进一步研发了基于测量点云模型的机械臂喷涂轨迹规划方法，其借助实际测量得到的点云模型，可实现针对非标物体的自适应调整，大大扩展了喷涂目标范围。但其仍然存在以下不足：

3、(1)路径特征点采样不合理，不均匀或不具有代表性的特征点会大幅度降低喷涂质量；

4、(2)喷涂轨迹高度依赖物体表面点，未考虑机械臂末端的姿态问题，易导致机械臂的关节与目标碰本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于自主喷涂的机械臂末端轨迹规划方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于自主喷涂的机械臂末端轨迹规划方法，其特征在于：步骤S2具体包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种用于自主喷涂的机械臂末端轨迹规划方法，其特征在于：步骤S3具体包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种用于自主喷涂的机械臂末端轨迹规划方法，其特征在于：步骤S4具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种用于自主喷涂的机械臂末端轨迹规划方法，其特征在于：在步骤S43和步骤S44中双向非均匀B样条曲线的阶数k≥3。

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【技术特征摘要】

1.一种用于自主喷涂的机械臂末端轨迹规划方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于自主喷涂的机械臂末端轨迹规划方法，其特征在于：步骤s2具体包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种用于自主喷涂的机械臂末端轨迹规划方法，其特征在于：步骤s3具体包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种用于自主喷涂的机械臂末端轨迹规划方法，其特征在于：步骤s4具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种用于自主喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正强，王若尧，张波涛，颜京垚，陈云，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：