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专利号: 2020112220864
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种上下料机械手安全区快速在线示教方法,以机械手建立直角坐标系,所述上下料机械手的运动轴包括X轴、Y轴和Z轴,其特征在于,所述上下料机械手安全区快速在线示教方法,包括:

步骤S1、根据X轴和Z轴的移动轨迹进行坐标示教,保存X轴和Z轴对应的示教点;

步骤S2、基于X轴的示教点选择两个示教点保存为左极限x1和右极限x2;基于Z轴的示教点选择两个示教点保存为上极限z1和下极限z2;

步骤S3、以Y轴的整个移动轨迹为安全移动范围,基于左极限x1、右极限x2、上极限z1和下极限z2,形成封闭的立方体作为机械手运动的安全区域;

步骤S4、对得到的所述安全区域进行合法性检测,若检测合格则确定为安全区域;否则丢弃本次得到的所述安全区域,并返回步骤S2重新设置。

2.如权利要求1所述的上下料机械手安全区快速在线示教方法,其特征在于,所述步骤S1,根据X轴和Z轴的移动轨迹进行坐标示教,保存X轴和Z轴对应的示教点,包括:步骤S1.1、取其中一个运动轴,设置该运动轴的原点位置以及终点位置,得到该运动轴的最大移动距离,并指定运动轴的正反运动方向;

步骤S1.2、将该运动轴的最大移动距离分割为k段,记录每段的起始点和末尾点,得到移动轨迹上的k+1个记录点;

步骤S1.3、控制该运动轴运动至所需的部分或全部记录点,保存运动轴运动至各记录点时的脉冲数,得到示教点。

3.如权利要求2所述的上下料机械手安全区快速在线示教方法,其特征在于,若所述运动轴在原点位置以及终点位置之间的最大脉冲数为n,则以每个脉冲对最大移动距离分割,即k=n,得到移动轨迹上的n+1个记录点;

则所述步骤S1.3中直接取所需的部分或全部记录点作为示教点。

4.如权利要求1所述的上下料机械手安全区快速在线示教方法,其特征在于,所述步骤S3包括:

将选择得到的左极限x1、右极限x2、上极限z1和下极限z2依次记录至同一数组中,以一个数组对应记录一个安全区域。

5.如权利要求1所述的上下料机械手安全区快速在线示教方法,其特征在于,所述步骤S4,对得到的所述安全区域进行合法性检测,包括:检测本次得到的安全区域是否大于最小安全区范围,若大于最小安全区范围,则进行安全区域的端点合法性检测;否则安全区域合法性检测不合格;

其中,所述安全区域的端点合法性检测,包括:若X轴和Z轴的坐标原点分别在左端和上端,检测左极限x1、右极限x2、上极限z1和下极限z2,若左极限x1小于右极限x2并且上极限z1小于下极限z2,则合法性检测合格;否则合法性检测不合格;

若X轴和Z轴的坐标原点分别在左端和下端,检测左极限x1、右极限x2、上极限z1和下极限z2,若左极限x1小于右极限x2并且上极限z1大于下极限z2,则合法性检测合格;否则合法性检测不合格;

若X轴和Z轴的坐标原点分别在右端和上端,检测左极限x1、右极限x2、上极限z1和下极限z2,若左极限x1大于右极限x2并且上极限z1小于下极限z2,则合法性检测合格;否则合法性检测不合格;

若X轴和Z轴的坐标原点分别在右端和下端,检测左极限x1、右极限x2、上极限z1和下极限z2,若左极限x1大于右极限x2并且上极限z1大于下极限z2,则合法性检测合格;否则合法性检测不合格。

6.如权利要求5所述的上下料机械手安全区快速在线示教方法,其特征在于,所述上下料机械手安全区快速在线示教方法,还包括示教最小安全区范围,所述示教最小安全区范围,包括:

设定运动轴移动范围内的一个点作为参考点;

移动对应运动轴,直至该运动轴在运动方向上的最前端到达所述参考点,记录此时运动轴的坐标,记为P1;

继续移动对应运动轴,直至该运动轴在运动方向上的最末端到达所述参考点,记录此时运动轴的坐标,记为P2;

控制该运动轴在移动范围内完成一个加减速周期的运动,记录运动的起始坐标为P3,记录运动的结束坐标为P4;

取|P2‑P1|和|P4‑P3|中的较小值作为该运动轴的最小安全区范围。

7.如权利要求5所述的上下料机械手安全区快速在线示教方法,其特征在于,所述检测本次得到的安全区域是否大于最小安全区范围,包括:令X轴的最小安全区范围为Xmin,Z轴的最小安全区范围为Zmin;

若|x2‑xl|>Xmin且|z2‑z1|>Zmin,则本次得到的安全区域大于最小安全区范围;否则安全区域合法性检测不合格。

8.如权利要求1所述的上下料机械手安全区快速在线示教方法,其特征在于,所述上下料机械手安全区快速在线示教方法,还包括:若机械手处于安全区域外部,则Z轴处于原点位置且不能移动;

若机械手处于安全区域内部,则X轴的移动范围为左极限x1和右极限x2之间,Z轴的移动范围为上极限z1和下极限z2之间。

9.如权利要求1所述的上下料机械手安全区快速在线示教方法,其特征在于,所述安全区域为1个或多个。