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1、(10)申请公布号 CN 103353737 A (43)申请公布日 2013.10.16 CN 103353737 A *CN103353737A* (21)申请号 201310294429.1 (22)申请日 2013.07.12 G05B 19/19(2006.01) (71)申请人 北京配天大富精密机械有限公司 地址 100085 北京市海淀区信息路7号18号 楼数字传媒大厦二层 201 室 (72)发明人 汤中华 (74)专利代理机构 深圳市威世博知识产权代理 事务所 ( 普通合伙 ) 44280 代理人 何青瓦 (54) 发明名称 机器人连续加工方法、 装置及平滑转接方法、 装置 。
2、(57) 摘要 本发明实施方式公开了一种机器人点到点加 工段间的平滑转接方法， 包括获取至少两段点到 点加工段间的平滑转接时间 ； 获取在平滑转接时 间内的任意时刻点到点加工段运动到达的位置点 对应的加工段机器人转角 ； 根据加工段机器人转 角获取平滑转接时间内的任意时刻对应的转接段 机器人转角。本发明实施方式还公开了一种机器 人点到点加工段间的平滑转接装置、 机器人连续 加工方法、 装置。通过上述方式， 本发明能够实现 机器人点到点加工段间的平滑转接， 提高机器人 的工作效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 10 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 。
3、(12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书10页 附图6页 (10)申请公布号 CN 103353737 A CN 103353737 A *CN103353737A* 1/3 页 2 1. 一种机器人连续加工方法， 其特征在于， 包括 ： 获取至少两段点到点加工段间的平滑转接时间， 其中， 所述两段点到点加工段包括当 前加工段以及下一加工段 ； 获取在所述平滑转接时间内的任意时刻所述点到点加工段运动到达的位置点对应的 加工段机器人转角 ； 根据所述加工段机器人转角获取平滑转接时间内的任意时刻对应的转接段机器人转 角 ； 在所述平滑转接前， 机器人对工件进行当前加工段的加工， 在所述平滑转接。
4、时间内， 所 述机器人对应所述转接段机器人转角进行点到点加工段间的平滑转接， 在完成所述平滑转 接后， 所述机器人对工件进行下一加工段的加工。 2. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述加工段机器人转角为加工过程中机器人各关节的转角， 所述转接段机器人转角为 平滑转接过程中机器人各关节的转角。 3. 一种机器人点到点加工段间的平滑转接方法， 其特征在于， 包括 ： 获取至少两段点到点加工段间的平滑转接时间 ； 获取在所述平滑转接时间内的任意时刻所述点到点加工段运动到达的位置点对应的 加工段机器人转角 ； 根据所述加工段机器人转角获取平滑转接时间内的任意时刻对应的转接段机器人转 角。
5、， 以完成所述点到点加工段间的平滑转接的规划。 4. 根据权利要求 3 所述的方法， 其特征在于， 所述两段点到点加工段包括当前加工段以及下一加工段 ； 所述加工段机器人转角为加工过程中机器人各关节的转角， 所述转接段机器人转角为 平滑转接过程中机器人各关节的转角。 5. 根据权利要求 4 所述的方法， 其特征在于， 所述获取至少两段点到点加工段间的平 滑转接时间的步骤具体包括 ： 获取第一平滑转接起点 A 运动至所述当前加工段的终点 O 的时间 T1或所述下一加工 段的起点 O 运动至第一平滑转接终点 B 的时间 T2， 其中， 所述当前加工段的终点 O 为下一加 工段的起点 O ； 分别获。
6、取所述当前加工段运动总时间对应的一半时间 Thalf1以及下一加工段运动总时 间对应的一半时间 Thalf2； 获取所述两段点到点加工段间的平滑转接时间 T， 具体如下式所示 ： T=min(T ,Thalf1,Thalf2) 其中， T =T1=T2。 6. 根据权利要求 5 所述的方法， 其特征在于， 所述获取在所述平滑转接时间内的任意 时刻所述点到点加工段运动到达的位置点对应的加工段机器人转角的步骤具体包括 ： 获取第二平滑转接起点 A对应的加工段机器人转角 a， 当所述当前加工段的速度规划为 T 型曲线速度规划时， 所述 a具体如下式所示 ： 权 利 要 求 书 CN 10335373。
7、7 A 2 2/3 页 3 其中， o为所述当前加工段的终点 O 对应的加工段机器人转角，为机器人各关节 中最慢关节的最大角加速度 ； 当所述当前加工段的速度规划为 S 型曲线速度规划时， 所述 a具体如下式所示 ： 其中，为机器人各关节中最慢关节的最大角加加速度 ； 获取由所述第二平滑转接起点 A起当前加工段经时间 t 运动到达的位置点 E 对应的 当前加工段机器人转角E、 由所述下一加工段的起点O起所述下一加工段经时间t运动到 达的位置点 F 对应的下一加工段机器人转角 F， 当所述点到点加工段的速度规划为 T 型曲线速度规划时， 所述 E、 F具体如下所示 ： 当所述点到点加工段的速度规。
8、划为 S 型曲线速度规划时， 所述 E、 F具体如下所示 ： 其中， 0t T。 7. 根据权利要求 6 所述的方法， 其特征在于， 所述平滑转接时间内的任意时刻对应的转接段机器人转角具体如下式所示 ： (t)=E+F-o 其中， (t) 为所述平滑转接时间内的任意时刻对应的转接段机器人转角。 8. 一种机器人连续加工装置， 其特征在于， 包括 ： 平滑转接时间获取模块， 用于获取至少两段点到点加工段间的平滑转接时间， 其中， 所 述两段点到点加工段包括当前加工段以及下一加工段 ； 加工段机器人转角获取模块， 用于获取在所述平滑转接时间内的任意时刻所述点到点 加工段运动到达的位置点对应的加工段。
9、机器人转角 ； 转接段机器人转角获取模块， 用于根据所述加工段机器人转角获取平滑转接时间内的 任意时刻对应的转接段机器人转角 ； 加工模块， 用于在所述平滑转接前对工件进行当前加工段的加工 ； 转接模块， 用于在所述平滑转接时间内对应所述转接段机器人转角进行点到点加工段 间的平滑转接 ； 所述加工模块还用于在完成所述平滑转接后对工件进行下一加工段的加工。 9. 根据权利要求 8 所述的装置， 其特征在于， 所述加工段机器人转角为加工过程中机器人各关节的转角， 所述转接段机器人转角为 平滑转接过程中机器人各关节的转角。 权 利 要 求 书 CN 103353737 A 3 3/3 页 4 10.。
10、 一种机器人点到点加工段间的平滑转接装置， 其特征在于， 包括 ： 平滑转接时间获取模块， 用于获取至少两段点到点加工段间的平滑转接时间 ； 加工段机器人转角获取模块， 用于获取在所述平滑转接时间内的任意时刻所述点到点 加工段运动到达的位置点对应的加工段机器人转角 ； 转接段机器人转角获取模块， 用于根据所述加工段机器人转角获取平滑转接时间内的 任意时刻对应的转接段机器人转角， 以完成所述点到点加工段间的平滑转接的规划。 权 利 要 求 书 CN 103353737 A 4 1/10 页 5 机器人连续加工方法、 装置及平滑转接方法、 装置 技术领域 0001 本发明涉及机器人领域， 特别是涉。
11、及机器人连续加工方法、 装置及平滑转接方法、 装置。 背景技术 0002 机器人运动中当由一段点到点 （PTP） 加工段运动到另一段点到点加工段时， 如果 每段 PTP 加工段运动的初速度以及末速度都为 0， 则会使得机器人的工作效率变得很低， 此 外， 机器人频繁的加减速也会影响电机以及减速器的使用寿命。 因此， 应当对连续加工段间 进行平滑转接的规划， 以提高机器人的工作效率。现有技术中的平滑转接方法主要应用于 数控连续加工中轨迹段间的平滑转接， 请参阅图 1， 其实现方法包括 ： 基于 S 型曲线加减速 规律， 通过控制转角处的轮廓误差 emax来超前计算转接所需要的距离 d， 以确定平。
12、滑转接所 需要的时间， 进而求出转接开始速度， 其中 lc、 ln的夹角为 2。根据 S 型曲线加减速规律， lc在 2t 时间内由 vbegin减小为 0， Jmax为数控机床最大加加速度， 由转接原理可知， 合成位移 从 A 到 E 的时间为 t， t 时间内， lc由 A 运动到 C， ln由 O 运动到 D， 平滑转接过程位于 S 型 曲线的减减速阶段， 则有 ： 0003 0004 0005 0006 |EF|=(|AC|-|OD|)cos 0007 |OF|=dcos 0008 0009 由图 1 得 ： |OE|=emax， 则有 ：2t 以及可进一步获得。 0010 本申请发明。
13、人在长期研发中发现， 现有技术的平滑转接方法虽然能很好地解决数 控加工中轨迹段的平滑转接问题， 但其并不适用于机器人 PTP 加工段运动过程中的平滑转 接， 原因为 ： 机器人PTP加工段运动是针对机器人各关节的角度进行T型或S型曲线的速度 规划， 而数控加工中是对轨迹段的长度进行 T 型或 S 型曲线的速度规划 ； 此外， 机器人 PTP 加工段运动中各关节运动是相互影响的， 而现有技术中的平滑转接方法是基于机床各轴相 互独立的角加速度进行的， 其并不适用于机器人 PTP 加工段间的平滑转接。 说 明 书 CN 103353737 A 5 2/10 页 6 发明内容 0011 本发明主要解决。
14、的技术问题是提供一种机器人连续加工方法、 装置及平滑转接方 法、 装置， 能够实现机器人点到点加工段间的平滑转接， 提高机器人的工作效率。 0012 为解决上述技术问题， 本发明的第一方面是 ： 提供一种机器人连续加工方法， 包 括 ： 获取至少两段点到点加工段间的平滑转接时间 ； 获取在平滑转接时间内的任意时刻点 到点加工段运动到达的位置点对应的加工段机器人转角 ； 根据加工段机器人转角获取平滑 转接时间内的任意时刻对应的转接段机器人转角 ； 在平滑转接前， 机器人对工件进行点到 点加工段的加工， 在平滑转接时间内， 机器人对应转接段机器人转角进行点到点加工段间 的平滑转接， 在完成平滑转接。
15、后， 机器人对工件进行点到点加工段的加工。 0013 其中， 两段点到点加工段包括当前加工段以及下一加工段 ； 加工段机器人转角为 加工过程中机器人各关节的转角， 转接段机器人转角为平滑转接过程中机器人各关节的转 角。 0014 为解决上述技术问题， 本发明的第二方面是 ： 提供一种机器人点到点加工段间的 平滑转接方法， 包括 ： 获取至少两段点到点加工段间的平滑转接时间 ； 获取在平滑转接时 间内的任意时刻点到点加工段运动到达的位置点对应的加工段机器人转角 ； 根据加工段机 器人转角获取平滑转接时间内的任意时刻对应的转接段机器人转角， 以完成点到点加工段 间的平滑转接的规划。 0015 其中。
16、， 两段点到点加工段包括当前加工段以及下一加工段 ； 加工段机器人转角为 加工过程中机器人各关节的转角， 转接段机器人转角为平滑转接过程中机器人各关节的转 角。 0016 其中， 获取至少两段点到点加工段间的平滑转接时间的步骤具体包括 ： 获取第一 平滑转接起点A运动至当前加工段的终点O的时间T1或下一加工段的起点O运动至第一平 滑转接终点B的时间T2， 其中， 当前加工段的终点O为下一加工段的起点O ； 分别获取当前加 工段运动总时间对应的一半时间 Thalf1以及下一加工段运动总时间对应的一半时间 Thalf2； 获取两段点到点加工段间的平滑转接时间 T， 具体如下式所示 ： 0017 T。
17、=min(T ,Thalf1,Thalf2) 0018 其中， T =T1=T2。 0019 其中， 获取在平滑转接时间内的任意时刻点到点加工段运动到达的位置点对应的 加工段机器人转角的步骤具体包括 ： 获取第二平滑转接起点 A对应的加工段机器人转角 a， 当当前加工段的速度规划为 T 型曲线速度规划时， a具体如下式所示 ： 0020 0021 其中， o为当前加工段的终点 O 对应的加工段机器人转角，为机器人各关节 中最慢关节的最大角加速度 ； 当当前加工段的速度规划为 S 型曲线速度规划时， a具体如 下式所示 ： 0022 0023 其中，为机器人各关节中最慢关节的最大角加加速度 ； 。
18、获取由第二平滑转接 说 明 书 CN 103353737 A 6 3/10 页 7 起点 A起当前加工段经时间 t 运动到达的位置点 E 对应的当前加工段机器人转角 E、 由 下一加工段的起点 O 起下一加工段经时间 t 运动到达的位置点 F 对应的下一加工段机器人 转角 F， 当点到点加工段的速度规划为 T 型曲线速度规划时， E、 F具体如下所示 ： 0024 0025 0026 当点到点加工段的速度规划为 S 型曲线速度规划时， E、 F具体如下所示 ： 0027 0028 0029 其中， 0t T。 0030 其中， 平滑转接时间内的任意时刻对应的转接段机器人转角具体如下式所示 ： 。
19、0031 (t)=E+F-o 0032 其中， (t) 为平滑转接时间内的任意时刻对应的转接段机器人转角。 0033 为解决上述技术问题， 本发明的第三方面是 ： 提供一种机器人连续加工装置， 包 括 ： 平滑转接时间获取模块， 用于获取至少两段点到点加工段间的平滑转接时间 ； 加工段 机器人转角获取模块， 用于获取在平滑转接时间内的任意时刻点到点加工段运动到达的位 置点对应的加工段机器人转角 ； 转接段机器人转角获取模块， 用于根据加工段机器人转角 获取平滑转接时间内的任意时刻对应的转接段机器人转角 ； 加工模块， 用于在平滑转接前 对工件进行点到点加工段的加工 ； 转接模块， 用于在平滑转。
20、接时间内对应转接段机器人转 角进行点到点加工段间的平滑转接 ； 加工模块还用于在完成平滑转接后对工件进行点到点 加工段的加工。 0034 其中， 两段点到点加工段包括当前加工段以及下一加工段 ； 加工段机器人转角为 加工过程中机器人各关节的转角， 转接段机器人转角为平滑转接过程中机器人各关节的转 角。 0035 为解决上述技术问题， 本发明的第四方面是 ： 提供一种机器人点到点加工段间的 平滑转接装置， 包括 ： 平滑转接时间获取模块， 用于获取至少两段点到点加工段间的平滑转 接时间 ； 加工段机器人转角获取模块， 用于获取在平滑转接时间内的任意时刻点到点加工 段运动到达的位置点对应的加工段机。
21、器人转角 ； 转接段机器人转角获取模块， 用于根据加 工段机器人转角获取平滑转接时间内的任意时刻对应的转接段机器人转角， 以完成点到点 加工段间的平滑转接的规划。 0036 本发明的有益效果是 ： 区别于现有技术的情况， 本发明机器人点到点加工段间的 平滑转接方法一实施方式通过获取两段点到点加工段间的平滑转接时间， 进而获取在平滑 转接时间内的任意时刻两段点到点加工段运动到达的位置点对应的加工段机器人转角， 最 后根据加工段机器人转角获取平滑转接时间内的任意时刻对应的转接段机器人转角， 完成 点到点加工段间的平滑转接过程机器人各关节角度的规划， 在不改变点到点加工段的初始 角度、 角速度的前提。
22、下实现机器人点到点加工段间的平滑转接， 进而提高机器人的工作效 说 明 书 CN 103353737 A 7 4/10 页 8 率。 附图说明 0037 图 1 是现有技术中数控加工连续轨迹加工段间平滑转接的示意图 ； 0038 图 2 是本发明机器人点到点加工段间的平滑转接方法一实施方式中两段点到点 加工段间的平滑转接示意图 ； 0039 图 3 是本发明机器人点到点加工段间的平滑转接方法一实施方式的流程图 ； 0040 图 4 是本发明机器人点到点加工段间的平滑转接方法一实施方式中获取至少两 段点到点加工段间的平滑转接时间的流程图 ； 0041 图 5 是本发明机器人点到点加工段间的平滑转。
23、接方法一实施方式中获取在平滑 转接时间内的任意时刻点到点加工段运动到达的位置点对应的加工段机器人转角的流程 图 ； 0042 图6是本发明机器人与点到点加工段间的平滑转接方法一实施方式中T型曲线的 加速度变化示意图 ； 0043 图7是本发明机器人点到点加工段间的平滑转接方法一实施方式中T型曲线的速 度变化示意图 ； 0044 图8是本发明机器人点到点加工段间的平滑转接方法一实施方式中T型曲线的曲 线长度变化示意图 ； 0045 图9是本发明机器人点到点加工段间的平滑转接方法一实施方式中S型曲线的加 速度变化示意图 ； 0046 图 10 是本发明机器人点到点加工段间的平滑转接方法一实施方式中。
24、 S 型曲线的 速度变化示意图 ； 0047 图 11 是本发明机器人点到点加工段间的平滑转接方法一实施方式中 S 型曲线的 曲线长度变化示意图 ； 0048 图 12 是本发明机器人连续加工方法一实施方式中两段点到点加工段间的平滑转 接示意图 ； 0049 图 13 是本发明机器人连续加工方法一实施方式的流程图 ； 0050 图 14 是本发明机器人连续加工装置一实施方式的原理框图 ； 0051 图 15 是本发明机器人点到点加工段间的平滑转接装置一实施方式的原理框图。 具体实施方式 0052 下面将结合本发明实施方式中的附图， 对本发明实施方式中的技术方案进行清 楚、 完整地描述， 显然，。
25、 所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式， 而不是全部的实 施方式。基于本发明中的实施方式， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所 获得的所有其他实施方式， 均属于本发明保护的范围。 0053 请参阅图 2 和图 3， 本发明机器人点到点加工段间的平滑转接方法一实施方式包 括 ： 0054 步骤 S101 ： 获取至少两段点到点加工段间的平滑转接时间 ； 0055 获取至少两段点到点加工段间的平滑转接时间， 点到点加工段为机器人以最短时 说 明 书 CN 103353737 A 8 5/10 页 9 间从一个点运动到另外一个点的加工段， 点到点加工段的运动过程中机器人各关节同时开。
26、 始运动， 同时停止， 本实施方式中机器人总共包括 6 个关节， 在其他实施方式中， 机器人的 关节总数也可为其他数量， 此处不作过多限制。本实施方式中， 点到点加工段的数量为两 段， 在其他实施方式中， 点到点加工段的数量为三段等其他数量， 则对应获取相邻两段点到 点加工段间的平滑转接时间。两段点到点加工段包括当前加工段以及下一加工段。 0056 步骤 S102 ： 获取在平滑转接时间内的任意时刻点到点加工段运动到达的位置点 对应的加工段机器人转角 ； 0057 获取在平滑转接时间内的任意时刻两段点到点加工段分别运动到达的位置点对 应的加工段机器人转角， 其中， 加工段机器人转角为加工过程中。
27、机器人各关节的转角， 加工 段机器人转角包括当前加工段机器人转角以及下一加工段机器人转角。 0058 步骤 S103 ： 根据加工段机器人转角获取平滑转接时间内的任意时刻对应的转接 段机器人转角。 0059 根据加工段机器人转角获取平滑转接时间内的任意时刻对应的转接段机器人转 角， 以完成点到点加工段间的平滑转接的规划。 其中， 转接段机器人转角为平滑转接过程中 机器人各关节的转角。 0060 请参阅图 2 和图 4， 本发明机器人点到点加工段间的平滑转接方法一实施方式中 获取至少两段点到点加工段间的平滑转接时间的步骤具体包括以下子步骤 ： 0061 子步骤 S1011 ： 获取第一平滑转接起。
28、点运动至当前加工段的终点的时间或下一加 工段的起点运动至第一平滑转接终点的时间 ； 0062 获取第一平滑转接起点 A 运动至当前加工段 lc 的终点 O 的时间 T1或下一加工 段 ln 的起点 O 运动至第一平滑转接终点 B 的时间 T2。根据机器人速度平滑运动的指令获 得第一平滑转接起点 A 对应的加工段机器人转角 a或第一平滑转接终点 B 对应的加工 段机器人转角 b， 进一步根据第一平滑转接起点 A 或第一平滑转接终点 B 对应的加工 段机器人转角 a或 b获取时间 T1或 T2， T1=T2， T1的具体获取过程为 ： 当点到点加工 段的速度规划为 T 型曲线速度规划时有 ：其中，。
29、 a以及当前加工段 lc 的终点 O 对应的加工段机器人转角 o为已知量， 机器人各关节中最慢关节的最大角加 速度也为已知量， 则可获得 T1； 当点到点加工段的速度规划为 S 型曲线速度规划时有 ： 其中， a以及当前加工段lc的终点O对应的加工段机器人转角o为 已知量， 机器人各关节中最慢关节的最大角加加速度也为已知量， 则可获得 T1； 同理可 获得 T2。当前加工段 lc 的终点 O 为下一加工段 ln 的起点 O。 0063 子步骤 S1012 ： 分别获取当前加工段运动总时间对应的一半时间以及下一加工段 运动总时间对应的一半时间 ； 0064 分别获取当前加工段 lc 运动总时间对。
30、应的一半时间 Thalf1以及下一加工段 ln 总 时间对应的一半时间Thalf2。 点到点加工段的速度规划为T型曲线速度规划或S型曲线速度 规划时其对应不同的加工段运动总时间， 其中， T 型、 S 型曲线速度规划为保证机器人在起 动停止时不产生冲击、 失步、 超程或者振荡的加减速规划， 使得机器人可以在各种情况下平 说 明 书 CN 103353737 A 9 6/10 页 10 滑而又准确地停留在指定位置。 0065 请参阅图 6-8， T 型曲线速度规划总共包括 3 个时间段 ： 匀加速， 匀速和匀减速阶 段。三个时间段的时间长度分别为 T1 T3， 三个时间段的曲线长度分别为 l1 。
31、l3， 每个时 间段末点时间为 t1 t3。根据机器人电机最大加速度 amax、 最大减速度 dmax、 T 型曲线 的初速度 fs、 目标速度 f、 终点速度 fe以及 T 型曲线长度 L 可获取 T1 T3以及 l1 l3的 值， 完成 T 型曲线的速度规划， 具体如下所示 ： 0066 f-fs=aT1 0067 f-fe=dT3 0068 0069 l2=fT2 0070 0071 l1+l2+l3=L 0072 其中为保证机器人效率， 取的值具体如下所示 ： 0073 0074 0075 0076 当点到点加工段的速度规划为 T 型曲线速度规划时， 上述 Thalf1、 Thalf2。
32、的获取过程 具体为 ： 将当前加工段 lc 以及下一加工段 ln 对应的初速度 fs、 终点速度 fe以及目标速度 f 等参数值分别代入上述获取 T1 T3的公式， 以获得当前加工段 lc 对应的 T1c、 T2c、 T3c， 以 及下一加工段 ln 对应的 T1n、 T2n、 T3n， 进而对速度 进行积分即可获取 T 型曲线每段的曲线长度， 具体如下所示 ： 0077 0078 0079 0080 请参阅图 9-11， S 型曲线速度规划总共包括七个时间段 ： 加加速， 匀加速， 减加速， 匀速， 加减速， 匀减速和减减速。七个时间段的时间长度分别为 T1 T7， 每个时间段末点的 说 明。
33、 书 CN 103353737 A 10 7/10 页 11 时间为t1t7， 根据机器人电机加加速度Ja、 减减速度Jd、 最大加速度A、 最大减速度D、 S型 曲线的初始速度 fs、 目标速度 f、 终点速度 fe以及 S 型曲线长度 L 可获取 T1 T7的值， 具体 如下所示 ： 0081 0082 0083 当点到点加工段的速度规划为 S 型曲线速度规划时， 上述 Thalf1、 Thalf2的获取过 程具体为 ： 将当前加工段 lc 以及下一加工段 ln 对应的初速度 fs、 终点速度 fe以及目标 速度 f 等参数值分别代入上述获取 T1 T7的公式， 以获得当前加工段 lc 对。
34、应的 T1c T7c， 以及下一加工段 ln 对应的 T1n T7n， 进而 由 T1 T7的值进一步获取速度关于时间的函数， 距离关于时间的函数， 完成 S 型曲线的速度规划。 0084 子步骤 S1013 ： 获取两段点到点加工段间的平滑转接时间。 0085 获取当前加工段 lc 与下一加工段 ln 间的平滑转接时间 T， 具体如下式所示 ： 0086 T=min(T ,Thalf1,Thalf2) 0087 其中， T =T1=T2。 0088 请参阅 2 和图 5， 本发明机器人点到点加工段间的平滑转接方法一实施方式中获 取在平滑转接时间内的任意时刻点到点加工段运动到达的位置点对应的加。
35、工段机器人转 角的步骤具体包括以下子步骤 ： 0089 子步骤 S1021 ： 获取第二平滑转接起点对应的加工段机器人转角 ； 0090 获取第二平滑转接起点 A对应的加工段机器人转角 a。 0091 当上述当前加工段 lc 的速度规划为 T 型曲线速度规划时， 平滑转接曲线 A B 位于T型曲线速度规划的第3个阶段即匀减速阶段， 第二平滑转接起点A对应的加工段机 器人转角 a具体如下式所示 ： 0092 0093 其中， o为当前加工段lc的终点O对应的加工段机器人转角，为机器人各关 节中最慢关节的最大角加速度。 0094 当上述当前加工段 lc 的速度规划为 S 型曲线速度规划时， 平滑转。
36、接曲线 A B 位于S型曲线速度规划的第7个阶段即减减速阶段， 第二平滑转接起点A对应的加工段机 器人转角 a具体如下式所示 ： 0095 0096 其中，为机器人各关节中最慢关节的最大角加加速度。 说 明 书 CN 103353737 A 11 8/10 页 12 0097 同理可获取第二平滑转接终点 B对应的加工段机器人转角 b。第二平滑转接 起点 A为机器人平滑转接过程的起点， 第二平滑转接终点 B为机器人平滑转接过程的 终点。 0098 当上述子步骤 S1013 中的平滑转接时间 T 等于 T1或 T2时， 第二平滑转接起点 A 即为上述第一平滑转接起点A， 第二平滑转接终点B即为上述。
37、第一平滑转接终点B， 图2所 示为 A与 A 重合、 B与 B 重合的情况。 0099 子步骤 S1022 ： 获取由第二平滑转接起点起当前加工段经时间 t 运动到达的位置 点对应的当前加工段机器人转角、 由下一加工段的起点起下一加工段经时间 t 运动到达的 位置点对应的下一加工段机器人转角。 0100 获取由第二平滑转接起点A起当前加工段lc经时间t运动到达的位置点E对应 的当前加工段 lc 机器人转角 E、 由下一加工段 ln 的起点 O 起下一加工段 ln 经时间 t 运 动到达的位置点 F 对应的下一加工段 ln 机器人转角 F。其中， 位置点 E、 F 即在平滑转接 时间内的任意时刻。
38、 （即平滑转接过程的起始时刻加上时间 t 对应的时刻） 当前加工段 lc 以 及下一加工段 ln 运动到达的位置点。 0101 当上述点到点加工段的速度规划为T型曲线速度规划时， 当前加工段lc机器人转 角 E、 下一加工段 ln 机器人转角 F具体如下所示 ： 0102 0103 0104 当上述点到点加工段的速度规划为S型曲线速度规划时， 当前加工段lc机器人转 角 E、 下一加工段 ln 机器人转角 F具体如下所示 ： 0105 0106 0107 其中， 0t T。 0108 请继续参阅图2， 图2中第二平滑转接起点A、 第二平滑转接终点B以及当前加 工段 lc 的终点 O 对应的加工。
39、段机器人转角分别为 a、 b、 o， 对于当前加工段 lc， 机器人 转角由 a向变化 o， 对于下一加工段 ln， 机器人转角由 o向 b变化， 根据矢量转接理 论， 有 ： (t)-o=E-o+F-o， 则平滑转接时间 T 内的任意时刻对应的转接段机器人 转角具体如下式所示 ： 0109 (t)=E+F-o 0110 (t) 为平滑转接时间内的任意时刻对应的转接段机器人转角。 0111 可以理解， 本发明机器人点到点加工段间的平滑转接方法一实施方式通过获取两 段点到点加工段间的平滑转接时间， 进而获取在平滑转接时间内的任意时刻两段点到点加 工段运动到达的位置点对应的加工段机器人转角， 最后。
40、根据加工段机器人转角获取平滑转 接时间内的任意时刻对应的转接段机器人转角， 完成点到点加工段间的平滑转接过程机器 人各关节角度的规划， 在不改变点到点加工段的初始角度、 角速度的前提下实现机器人点 说 明 书 CN 103353737 A 12 9/10 页 13 到点加工段间的平滑转接， 进而提高机器人的工作效率。 0112 请参阅图 12 和图 13， 本发明机器人连续加工方法一实施方式包括 ： 0113 步骤 S201 ： 获取至少两段点到点加工段间的平滑转接时间 ； 0114 获取至少两段点到点加工段间的平滑转接时间， 其中， 两段点到点加工段包括当 前加工段以及下一加工段。 0115。
41、 步骤 S202 ： 获取在平滑转接时间内的任意时刻点到点加工段运动到达的位置点 对应的加工段机器人转角 ； 0116 获取在平滑转接时间内的任意时刻两段点到点加工段运动到达的位置点对应的 加工段机器人转角， 其中， 加工段机器人转角为加工过程中机器人各关节的转角。 0117 步骤 S203 ： 根据加工段机器人转角获取平滑转接时间内的任意时刻对应的转接 段机器人转角 ； 0118 根据上述加工段机器人转角获取平滑转接时间内的任意时刻对应的转接段机器 人转角， 其中， 转接段机器人转角为平滑转接过程中机器人各关节的转角， 以完成点到点加 工段间的平滑转接的规划。 两段点到点加工段间的平滑转接的。
42、规划过程具体可参阅上述机 器人点到点加工段间的平滑转接方法一实施方式， 此处不再赘述。 0119 步骤 S204 ： 机器人对工件进行当前加工段的加工、 机器人对应转接段机器人转角 进行平滑转接、 机器人对工件进行下一加工段的加工。 0120 在平滑转接前即在当前加工段 lc 的起点与第二平滑转接起点 A的加工段之间， 机器人对工件进行当前加工段 lc 的加工 ； 在平滑转接时间内， 机器人对应转接段机器人转 角(t)进行两段点到点加工段间的平滑转接， 即机器人按照平滑转接曲线AB的轨迹 进行当前加工段与下一加工段之间的平滑转接， 在平滑转接时间 T 内， 机器人停止对工件 的加工 ； 在完成。
43、平滑转接后即机器人运动到第二平滑转接终点 B时， 机器人对工件进行 下一加工段 ln 的加工。 0121 可以理解， 本发明机器人连续加工方法一实施方式通过获取两段点到点加工段间 的平滑转接时间， 获取在平滑转接时间内的任意时刻两段点到点加工段运动到达的位置点 对应的加工段机器人转角， 根据加工段机器人转角获取平滑转接时间内的任意时刻对应的 转接段机器人转角， 在平滑转接时间内机器人对应转接段机器人转角进行点到点加工段间 的平滑转接， 在平滑转接前后机器人对工件进行加工， 可以实现机器人连续加工过程中的 平滑转接， 进而提高机器人对工件的加工效率。 0122 请参阅图 14， 本发明机器人连续。
44、加工装置一实施方式包括 ： 0123 平滑转接时间获取模块 301， 用于获取至少两段点到点加工段间的平滑转接时间， 其中， 两段点到点加工段包括当前加工段以及下一加工段。 0124 加工段机器人转角获取模块 302， 用于获取在平滑转接时间内的任意时刻点到点 加工段运动到达的位置点对应的加工段机器人转角， 其中， 加工段机器人转角为加工过程 中机器人各关节的转角。 0125 转接段机器人转角获取模块 303， 用于根据加工段机器人转角获取平滑转接时间 内的任意时刻对应的转接段机器人转角， 其中， 转接段机器人转角为平滑转接过程中机器 人各关节的转角。 0126 加工模块 304， 用于在平滑。
45、转接前对工件进行当前加工段的加工。 说 明 书 CN 103353737 A 13 10/10 页 14 0127 转接模块 305， 用于在平滑转接时间内对应转接段机器人转角进行点到点加工段 间的平滑转接。 0128 加工模块 304 还用于在完成平滑转接后对工件进行下一加工段的加工。 0129 可以理解， 本发明机器人连续加工装置通过平滑转接时间获取模块 301 获取两段 点到点加工段间的平滑转接时间， 加工段机器人转角获取模块 302 获取在平滑转接时间内 的任意时刻两段点到点加工段运动到达的位置点对应的加工段机器人转角， 转接段机器人 转角获取模块 303 根据加工段机器人转角获取平滑。
46、转接时间内的任意时刻对应的转接段 机器人转角， 转接模块 305 在平滑转接时间内机器人对应转接段机器人转角进行点到点加 工段间的平滑转接， 加工模块 304 在平滑转接前后对工件进行加工， 可以实现机器人连续 加工过程中的平滑转接， 进而提高机器人对工件的加工效率。 0130 请参阅图 15， 本发明机器人点到点加工段间的平滑转接装置一实施方式包括 ： 0131 平滑转接时间获取模块 401， 用于获取至少两段点到点加工段间的平滑转接时间。 0132 加工段机器人转角获取模块 402， 用于获取在平滑转接时间内的任意时刻两段点 到点加工段运动到达的位置点对应的加工段机器人转角。 0133 转。
47、接段机器人转角获取模块 403， 用于根据加工段机器人转角获取平滑转接时间 内的任意时刻对应的转接段机器人转角， 以完成点到点加工段间的平滑转接的规划。 0134 可以理解， 本发明机器人点到点加工段间的平滑转接装置一实施方式通过平滑转 接时间获取模块 401 获取两段点到点加工段间的平滑转接时间， 加工段机器人转角获取模 块 402 进而获取在平滑转接时间内的任意时刻两段点到点加工段运动到达的位置点对应 的加工段机器人转角， 转接段机器人转角获取模块 403 最后根据加工段机器人转角获取平 滑转接时间内的任意时刻对应的转接段机器人转角， 完成点到点加工段间的平滑转接过程 机器人各关节角度的规。
48、划， 在不改变点到点加工段的初始角度、 角速度的前提下实现机器 人点到点加工段间的平滑转接， 进而提高机器人的工作效率。 0135 以上所述仅为本发明的实施方式， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利用本 发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换， 或直接或间接运用在其他相关的 技术领域， 均同理包括在本发明的专利保护范围内。 说 明 书 CN 103353737 A 14 1/6 页 15 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103353737 A 15 2/6 页 16 图 3图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103353737 A 16 3/6 页 17 图 6 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103353737 A 17 4/6 页 18 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 103353737 A 18 5/6 页 19 图 11 图 12 说 明 书 附 图 CN 103353737 A 19 6/6 页 20 图 13 图 14 图 15 说 明 书 附 图 CN 103353737 A 20 。