一種工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法，所述方法需提供多軸機(jī)械臂、機(jī)械臂控制器、上位機(jī)以及工控機(jī)；利用工控機(jī)和以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與機(jī)械臂控制器之間的數(shù)據(jù)通信；當(dāng)多軸機(jī)械臂運(yùn)行時(shí)，根據(jù)設(shè)置好的采樣周期，實(shí)時(shí)采集多軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)過程中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并將運(yùn)動(dòng)參數(shù)存儲(chǔ)到上位機(jī)中；當(dāng)需要再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，將記錄的運(yùn)動(dòng)參數(shù)根據(jù)記錄的順序和設(shè)置的數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)周期，依次發(fā)送給機(jī)械臂控制器，控制完整再現(xiàn)整個(gè)作業(yè)過程。本發(fā)明解決現(xiàn)有工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法對(duì)用戶專業(yè)要求高，不能精確再現(xiàn)示教中的運(yùn)動(dòng)軌跡、再現(xiàn)程序修改困難以及故障查找不方便的技術(shù)問題。
【專利說明】
-種工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng) 再現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于機(jī)械臂示教編程器的示教再現(xiàn)是實(shí)現(xiàn)多軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)最常用的方法?，F(xiàn) 在工業(yè)中應(yīng)用的多軸機(jī)械臂大都具有示教再現(xiàn)功能，可重復(fù)再現(xiàn)通過示教編程存儲(chǔ)起來的 作業(yè)程序。多軸機(jī)械臂系統(tǒng)的編程能力極大的決定了多軸機(jī)械臂使用功能的靈活性和智能 程度。
[0003] 上述示教再現(xiàn)方法中，常見的問題有：（1)運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)程序必須預(yù)先編制或示教，對(duì) 多軸機(jī)械臂的操作者的專業(yè)知識(shí)要求比較高，為多軸機(jī)械臂應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬帶來阻礙；（2) 當(dāng)要更改再現(xiàn)程序時(shí)，用戶需要對(duì)作業(yè)程序進(jìn)行修改甚至是重新編寫，運(yùn)就要求用戶具備 一定的編程知識(shí)，花費(fèi)大量時(shí)間去學(xué)習(xí)編寫程序；（3)在示教過程中，往往需要采用特定的 算法，根據(jù)記錄的示教點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，再發(fā)送給機(jī)械臂控制其運(yùn)動(dòng)，運(yùn)只 能保證所記錄示教點(diǎn)位姿的精度，卻無法精確復(fù)現(xiàn)示教點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)軌跡，適用于點(diǎn)到點(diǎn) 和不需要很精確路徑控制的場(chǎng)合；（4)在運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)過程中，無法實(shí)時(shí)記錄機(jī)械臂運(yùn)行的相關(guān) 參數(shù)，不利于在故障排查時(shí)進(jìn)行故障分析。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中公開了 "一種工業(yè)機(jī)器人示教再現(xiàn)方法"，見公開號(hào)為：103778843A，公 開日為:2014-05-07的中國專利，該方法包括W下步驟:1、示教:2、再現(xiàn):其中再現(xiàn)分為Ξ種 方式:2.1、當(dāng)工業(yè)機(jī)器人末端運(yùn)動(dòng)為關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)：2.2、工業(yè)機(jī)器人末端運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)時(shí)： 2.3、工業(yè)機(jī)器人末端運(yùn)動(dòng)為圓弧運(yùn)動(dòng)時(shí)分別說明，該發(fā)明提供了一種示教過程簡(jiǎn)單、精確 的示教再現(xiàn)方式。示教過程包括對(duì)示教點(diǎn)的記錄、機(jī)器人工作的附加信息和到每一示教點(diǎn) 的相應(yīng)操作的記錄。本機(jī)型機(jī)器人的指令包括運(yùn)動(dòng)指令、邏輯指令、運(yùn)算指令、工作指令和 輔助指令。運(yùn)些指令綜合起來可W完成預(yù)期的工作。該發(fā)明提供了 Ξ種機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡算 法，并結(jié)合機(jī)器人示教點(diǎn)A和示教點(diǎn)B的運(yùn)動(dòng)參數(shù)(各軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度、各軸的位移W及機(jī)器人末 端位姿），通過分析計(jì)算得到Ξ種不同的運(yùn)動(dòng)軌跡，再利用得到的運(yùn)動(dòng)軌跡控制機(jī)器人實(shí)現(xiàn) 運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)。該方法雖然能保證機(jī)器人示教點(diǎn)A和示教點(diǎn)B的位姿精度，但機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程的 運(yùn)動(dòng)軌跡是由算法計(jì)算而成的，無法精確再現(xiàn)示教中的運(yùn)動(dòng)軌跡。而且該方法也不能對(duì)機(jī) 器人運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)過程中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，故障復(fù)現(xiàn)難度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法，解決 現(xiàn)有工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法對(duì)用戶專業(yè)要求高，不能精確再現(xiàn)示教中的運(yùn)動(dòng)軌 跡、再現(xiàn)程序修改困難W及故障查找不方便的技術(shù)問題。
[0006] 本發(fā)明是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的：一種工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法，所述方法需提供多 軸機(jī)械臂、機(jī)械臂控制器、上位機(jī)W及工控機(jī);利用工控機(jī)和W太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與機(jī)械臂 控制器之間的數(shù)據(jù)通信；
[0007] 當(dāng)多軸機(jī)械臂運(yùn)行時(shí)，根據(jù)設(shè)置好的采樣周期，實(shí)時(shí)采集多軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)過程中 的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并將運(yùn)動(dòng)參數(shù)存儲(chǔ)到上位機(jī)中；當(dāng)需要再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，將記錄的運(yùn)動(dòng)參數(shù)根 據(jù)記錄的順序和設(shè)置的數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)周期，依次發(fā)送給機(jī)械臂控制器，控制完整再現(xiàn)整個(gè)作業(yè) 過程。
[0008] 進(jìn)一步的，所述方法進(jìn)一步包括：當(dāng)多軸機(jī)械臂作業(yè)中發(fā)生故障后，將存儲(chǔ)在上位 機(jī)中的所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)依次發(fā)送給多軸機(jī)械臂，使其再現(xiàn)整個(gè)作業(yè)過程，便于用戶排查故障。
[0009] 進(jìn)一步的，在多軸機(jī)械臂所有運(yùn)動(dòng)過程中，都能實(shí)時(shí)采集和保存多軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng) 過程中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括:機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)角度、末端位置數(shù)據(jù)、各軸角位移及角 速度。
[0010] 進(jìn)一步的，所述在多軸機(jī)械臂所有運(yùn)動(dòng)過程中，都能實(shí)時(shí)采集和保存多軸機(jī)械臂 運(yùn)動(dòng)過程中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，具體為：
[0011] 在多軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)設(shè)置的采樣周期，上位機(jī)通過組態(tài)軟件實(shí)時(shí)采集 多軸機(jī)械臂，包括機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)角度、末端位置數(shù)據(jù)、各軸角位移及角速度在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)， 并將運(yùn)動(dòng)參數(shù)對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的時(shí)間單元，依次存儲(chǔ)在上位機(jī)中；
[0012] 在多軸機(jī)械臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)的過程中，也會(huì)根據(jù)設(shè)置的采樣周期，將機(jī)械臂的旋 轉(zhuǎn)角度、末端位置數(shù)據(jù)和各軸角位移及角速度依次記錄并存儲(chǔ)至上位機(jī)中。
[0013] 進(jìn)一步的，所述方法進(jìn)一步包括:能在任意時(shí)間、任意狀態(tài)下，利用記錄在上位機(jī) 中的歷史數(shù)據(jù)，快速再現(xiàn)機(jī)械臂任意時(shí)間段的Ξ維運(yùn)動(dòng)過程，所再現(xiàn)的機(jī)械臂的初始狀態(tài)、 最終狀態(tài)W及過程運(yùn)動(dòng)軌跡與再現(xiàn)機(jī)械臂任意時(shí)間段的Ξ維運(yùn)動(dòng)過程的完全一致，具體實(shí) 施步驟如下：
[0014] 在機(jī)械臂完成某一組動(dòng)作后，上位機(jī)讀取上位機(jī)中存儲(chǔ)的相關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，按照時(shí) 間區(qū)域內(nèi)時(shí)間單元的排列順序，依次將對(duì)應(yīng)的機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)角度、末端位置、各軸角位移及角 速度參數(shù)發(fā)送至機(jī)械臂控制器，控制機(jī)械臂各軸運(yùn)動(dòng)，從而完整再現(xiàn)機(jī)械臂完成某一組動(dòng) 作的運(yùn)動(dòng)過程，重復(fù)定位精度高；
[0015] 用戶也能僅選取該組動(dòng)作所隸屬時(shí)間區(qū)域內(nèi)的某個(gè)時(shí)間段，W控制機(jī)械臂再現(xiàn)該 組動(dòng)作中的某一個(gè)動(dòng)作或多個(gè)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)的靈活變化。
[0016] 進(jìn)一步的，在運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)時(shí)，通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)復(fù)原刷新周期來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)歷史過程的加 減速再現(xiàn);具體實(shí)施步驟如下：
[0017] 當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人某段運(yùn)動(dòng)歷史過程的加速或減速再現(xiàn)時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)周期進(jìn)行 更改，上位機(jī)將根據(jù)數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)周期與采樣周期的比值，分別對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間間隔和所記 錄的各軸角速度進(jìn)行等比例的放大和縮?。?br>[0018] 上位機(jī)按照變更后的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間間隔，依次將機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)角度、末端位置、各軸 角位移及縮放后的角速度發(fā)送至機(jī)械臂控制器，控制機(jī)械臂各軸運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)歷史 過程的加減速再現(xiàn)。
[0019] 進(jìn)一步的，當(dāng)多軸機(jī)械臂出現(xiàn)故障需要復(fù)現(xiàn)時(shí)，把存儲(chǔ)在上位機(jī)中的故障時(shí)間區(qū) 域內(nèi)的所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)作為機(jī)械臂控制參數(shù)發(fā)送給機(jī)械臂控制器，控制機(jī)械臂再現(xiàn)整個(gè)故障 過程;其具體步驟如下：
[0020] 步驟1、根據(jù)故障發(fā)生時(shí)間，選定需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)的時(shí)間區(qū)域；
[0021] 步驟2、上位機(jī)將上位機(jī)中所存儲(chǔ)的所述故障時(shí)間區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，按照時(shí)間單 元的排序依次發(fā)送給機(jī)械臂控制器；
[0022] 步驟3、機(jī)械臂控制器根據(jù)接收到的控制和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂再現(xiàn)作業(yè)過程， 從而實(shí)現(xiàn)故障再現(xiàn)。
[0023] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明可W將多軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)角 度、末端位置數(shù)據(jù)、各軸角位移及角速度記錄下來，并存儲(chǔ)在上位機(jī)中，為研究多軸機(jī)械臂 運(yùn)動(dòng)過程提供極大便利。
[0024] 2、本發(fā)明可W實(shí)現(xiàn)在任意時(shí)間、任意狀態(tài)下，完整再現(xiàn)多軸機(jī)械臂任意時(shí)間區(qū)域 內(nèi)的Ξ維運(yùn)動(dòng)過程，且可確保再現(xiàn)精度。而且用戶無需具有編程基礎(chǔ)也能操作機(jī)械臂實(shí)現(xiàn) 運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)，操作過程簡(jiǎn)單，工作效率高，從而有利于機(jī)器人在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用與推廣。
[0025] 3、在運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)時(shí)，可W通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)復(fù)原刷新周期來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)歷史過程的加減速 復(fù)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)的多樣性，擴(kuò)大機(jī)器人在實(shí)際生產(chǎn)中的運(yùn)用范圍。
[0026] 4、在多軸機(jī)械臂發(fā)送故障后，可W調(diào)用故障發(fā)生時(shí)刻所屬時(shí)間區(qū)域的記錄數(shù)據(jù)， 實(shí)現(xiàn)故障的完整復(fù)現(xiàn)，便于用戶進(jìn)行故障診斷、修復(fù)和分析。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明方法流程示意圖。
[0028] 圖2為本發(fā)明設(shè)及硬件的架構(gòu)圖。
[0029] 圖3為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)參數(shù)存儲(chǔ)流程圖。
[0030] 圖4為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 請(qǐng)參閱圖1至圖4所示，本發(fā)明的一種工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法，所述方法 需提供多軸機(jī)械臂、機(jī)械臂控制器、上位機(jī)W及工控機(jī);利用工控機(jī)和W太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了上位機(jī) 與機(jī)械臂控制器之間的數(shù)據(jù)通信；
[0032] 當(dāng)多軸機(jī)械臂運(yùn)行時(shí)，根據(jù)設(shè)置好的采樣周期，實(shí)時(shí)采集多軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)過程中 的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并將運(yùn)動(dòng)參數(shù)存儲(chǔ)到上位機(jī)中；
[0033] 當(dāng)需要再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，將記錄的運(yùn)動(dòng)參數(shù)根據(jù)記錄的順序和設(shè)置的數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)周 期，依次發(fā)送給機(jī)械臂控制器，控制完整再現(xiàn)整個(gè)作業(yè)過程，可實(shí)現(xiàn)既定軌跡的精確復(fù)現(xiàn)。
[0034] 當(dāng)多軸機(jī)械臂作業(yè)中發(fā)生故障后，將存儲(chǔ)在上位機(jī)中的所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)依次發(fā)送給 多軸機(jī)械臂，使其再現(xiàn)整個(gè)作業(yè)過程，便于用戶排查故障。
[0035] 如圖2所示，本發(fā)明的整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)架由多軸機(jī)械臂、機(jī)械臂其控制器、上位機(jī)和工 控機(jī)組成，系統(tǒng)利用工控機(jī)和W太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與多軸機(jī)械臂控制器之間的數(shù)據(jù)通信， 使上位機(jī)能夠?qū)崟r(shí)采集當(dāng)前正在動(dòng)作的多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并將其保存在上位機(jī)中。 所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)角度、末端位置數(shù)據(jù)、各軸角位移及角速度。除此之外，還可 W定時(shí)發(fā)送控制和運(yùn)動(dòng)參數(shù)數(shù)據(jù)給多軸機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)控制。
[0036] 在多軸機(jī)械臂所有運(yùn)動(dòng)過程中，都能實(shí)時(shí)采集和保存多軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)過程中的運(yùn) 動(dòng)參數(shù)，所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括:機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)角度、末端位置數(shù)據(jù)、各軸角位移及角速度。
[0037] 具體實(shí)施步驟如下：
[0038] 1)在多軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)設(shè)置的采樣周期，上位機(jī)通過組態(tài)軟件實(shí)時(shí)采 集機(jī)械臂包括機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)角度、末端位置數(shù)據(jù)、各軸角位移及角速度在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并將 其對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的時(shí)間單元，依次存儲(chǔ)在上位機(jī)中；
[0039] 2)在多軸機(jī)械臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)的過程中，也會(huì)根據(jù)設(shè)置的采樣周期，將機(jī)械臂的 旋轉(zhuǎn)角度、末端位置數(shù)據(jù)和各軸角位移及角速度依次記錄并存儲(chǔ)至上位機(jī)中。
[0040] 例1，運(yùn)動(dòng)參數(shù)的記錄和存儲(chǔ)方式示例。參見表1:機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)參數(shù)存儲(chǔ)示例。
[0041] 表 1
[0042]
[0043] 另外，本發(fā)明可在任意時(shí)間、任意狀態(tài)下，利用記錄在上位機(jī)中的歷史數(shù)據(jù)，快速 再現(xiàn)機(jī)械臂任意時(shí)間段的Ξ維運(yùn)動(dòng)過程，所再現(xiàn)的機(jī)械臂的初始狀態(tài)、最終狀態(tài)W及過程 運(yùn)動(dòng)軌跡與再現(xiàn)機(jī)械臂任意時(shí)間段的Ξ維運(yùn)動(dòng)過程的完全一致，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的精 確復(fù)現(xiàn)。
[0044] 具體實(shí)施步驟如下：
[0045] 1)在機(jī)械臂完成某一組動(dòng)作后，上位機(jī)讀取上位機(jī)中存儲(chǔ)的相關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，按照 時(shí)間區(qū)域內(nèi)時(shí)間單元的排列順序，依次將對(duì)應(yīng)的機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)角度、末端位置、各軸角位移及 角速度參數(shù)發(fā)送至機(jī)械臂控制器，控制機(jī)械臂各軸運(yùn)動(dòng)，從而完整再現(xiàn)機(jī)械臂完成某一組 動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)過程，重復(fù)定位精度高。
[0046] 2)用戶也可W僅選取該組動(dòng)作所隸屬時(shí)間區(qū)域內(nèi)的某個(gè)時(shí)間段，W控制機(jī)械臂再 現(xiàn)該組動(dòng)作中的某一個(gè)動(dòng)作或多個(gè)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)的靈活變化。
[0047] 本發(fā)明的一種工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法，在運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)時(shí)，可W通過調(diào)節(jié)數(shù) 據(jù)復(fù)原刷新周期來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)歷史過程的加減速再現(xiàn)。
[004引具體實(shí)施步驟如下：
[0049] 1)當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人某段運(yùn)動(dòng)歷史過程的加速或減速再現(xiàn)時(shí)，可W對(duì)數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)周 期進(jìn)行更改，上位機(jī)將根據(jù)數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)周期與采樣周期的比值，分別對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間間隔 和所記錄的各軸角速度進(jìn)行等比例的放大和縮小。
[0050] 2)上位機(jī)按照變更后的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間間隔，依次將機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)角度、末端位置、各 軸角位移及縮放后的角速度發(fā)送至機(jī)械臂控制器，控制機(jī)械臂各軸運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)歷 史過程的加減速再現(xiàn)。
[0051] 運(yùn)里需要說明的是:本發(fā)明在多軸機(jī)械臂發(fā)生故障后，可W調(diào)用該時(shí)間段的記錄 數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)故障復(fù)現(xiàn)，便于用戶進(jìn)行故障排查。
[0052] 當(dāng)多軸機(jī)械臂出現(xiàn)故障需要復(fù)現(xiàn)時(shí)，可W把存儲(chǔ)在上位機(jī)中的故障時(shí)間區(qū)域內(nèi)的 所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)作為機(jī)械臂控制參數(shù)發(fā)送給機(jī)械臂控制器，控制機(jī)械臂再現(xiàn)整個(gè)故障過程。
[0053] 其具體步驟如下：
[0054] 步驟1、根據(jù)故障發(fā)生時(shí)間，選定需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)的時(shí)間區(qū)域；
[0055] 步驟2、上位機(jī)將上位機(jī)中所存儲(chǔ)的所述故障時(shí)間區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，按照時(shí)間單 元的排序依次發(fā)送給機(jī)械臂的控制器；
[0056] 步驟3、控制器根據(jù)接收到的控制和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂再現(xiàn)作業(yè)過程，從而實(shí) 現(xiàn)故障再現(xiàn)。
[0057] 總之，本發(fā)明用于解決現(xiàn)有工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法對(duì)用戶專業(yè)要求高， 不能精確再現(xiàn)示教中的運(yùn)動(dòng)軌跡、再現(xiàn)程序修改困難W及故障查找不方便的技術(shù)問題。
[0058] W上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與 修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法，其特征在于:所述方法需提供多軸機(jī)械臂、機(jī) 械臂控制器、上位機(jī)以及工控機(jī);利用工控機(jī)和以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與機(jī)械臂控制器之間 的數(shù)據(jù)通信； 當(dāng)多軸機(jī)械臂運(yùn)行時(shí)，根據(jù)設(shè)置好的采樣周期，實(shí)時(shí)采集多軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)過程中的運(yùn) 動(dòng)參數(shù)，并將運(yùn)動(dòng)參數(shù)存儲(chǔ)到上位機(jī)中；當(dāng)需要再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，將記錄的運(yùn)動(dòng)參數(shù)根據(jù)記 錄的順序和設(shè)置的數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)周期，依次發(fā)送給機(jī)械臂控制器，控制完整再現(xiàn)整個(gè)作業(yè)過程。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法，其特征在于:所述方法 進(jìn)一步包括：當(dāng)多軸機(jī)械臂作業(yè)中發(fā)生故障后，將存儲(chǔ)在上位機(jī)中的所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)依次發(fā) 送給多軸機(jī)械臂，使其再現(xiàn)整個(gè)作業(yè)過程，便于用戶排查故障。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法，其特征在于:在多軸機(jī) 械臂所有運(yùn)動(dòng)過程中，都能實(shí)時(shí)采集和保存多軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)過程中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，所述運(yùn)動(dòng) 參數(shù)包括:機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)角度、末端位置數(shù)據(jù)、各軸角位移及角速度。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法，其特征在于:所述在多 軸機(jī)械臂所有運(yùn)動(dòng)過程中，都能實(shí)時(shí)采集和保存多軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)過程中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，具體 為： 在多軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)設(shè)置的采樣周期，上位機(jī)通過組態(tài)軟件實(shí)時(shí)采集多軸 機(jī)械臂，包括機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)角度、末端位置數(shù)據(jù)、各軸角位移及角速度在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并將 運(yùn)動(dòng)參數(shù)對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的時(shí)間單元，依次存儲(chǔ)在上位機(jī)中； 在多軸機(jī)械臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)的過程中，也會(huì)根據(jù)設(shè)置的采樣周期，將機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)角 度、末端位置數(shù)據(jù)和各軸角位移及角速度依次記錄并存儲(chǔ)至上位機(jī)中。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法，其特征在于:所述方法 進(jìn)一步包括:能在任意時(shí)間、任意狀態(tài)下，利用記錄在上位機(jī)中的歷史數(shù)據(jù)，快速再現(xiàn)機(jī)械 臂任意時(shí)間段的三維運(yùn)動(dòng)過程，所再現(xiàn)的機(jī)械臂的初始狀態(tài)、最終狀態(tài)以及過程運(yùn)動(dòng)軌跡 與再現(xiàn)機(jī)械臂任意時(shí)間段的三維運(yùn)動(dòng)過程的完全一致，具體實(shí)施步驟如下： 在機(jī)械臂完成某一組動(dòng)作后，上位機(jī)讀取上位機(jī)中存儲(chǔ)的相關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，按照時(shí)間區(qū) 域內(nèi)時(shí)間單元的排列順序，依次將對(duì)應(yīng)的機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)角度、末端位置、各軸角位移及角速度 參數(shù)發(fā)送至機(jī)械臂控制器，控制機(jī)械臂各軸運(yùn)動(dòng)，從而完整再現(xiàn)機(jī)械臂完成某一組動(dòng)作的 運(yùn)動(dòng)過程，重復(fù)定位精度高； 用戶也能僅選取該組動(dòng)作所隸屬時(shí)間區(qū)域內(nèi)的某個(gè)時(shí)間段，以控制機(jī)械臂再現(xiàn)該組動(dòng) 作中的某一個(gè)動(dòng)作或多個(gè)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)的靈活變化。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法，其特征在于:在運(yùn)動(dòng)再 現(xiàn)時(shí)，通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)復(fù)原刷新周期來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)歷史過程的加減速再現(xiàn);具體實(shí)施步驟如下： 當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人某段運(yùn)動(dòng)歷史過程的加速或減速再現(xiàn)時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)周期進(jìn)行更 改，上位機(jī)將根據(jù)數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)周期與采樣周期的比值，分別對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間間隔和所記錄 的各軸角速度進(jìn)行等比例的放大和縮小； 上位機(jī)按照變更后的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間間隔，依次將機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)角度、末端位置、各軸角位 移及縮放后的角速度發(fā)送至機(jī)械臂控制器，控制機(jī)械臂各軸運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)歷史過程 的加減速再現(xiàn)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)多軸機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)方法，其特征在于： 當(dāng)多軸機(jī)械臂出現(xiàn)故障需要復(fù)現(xiàn)時(shí)，把存儲(chǔ)在上位機(jī)中的故障時(shí)間區(qū)域內(nèi)的所述運(yùn)動(dòng) 參數(shù)作為機(jī)械臂控制參數(shù)發(fā)送給機(jī)械臂控制器，控制機(jī)械臂再現(xiàn)整個(gè)故障過程;其具體步 驟如下： 步驟1、根據(jù)故障發(fā)生時(shí)間，選定需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)的時(shí)間區(qū)域； 步驟2、上位機(jī)將上位機(jī)中所存儲(chǔ)的所述故障時(shí)間區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，按照時(shí)間單元的 排序依次發(fā)送給機(jī)械臂控制器； 步驟3、機(jī)械臂控制器根據(jù)接收到的控制和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂再現(xiàn)作業(yè)過程，從而 實(shí)現(xiàn)故障再現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】B25J9/22GK105965512SQ201610557110
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月15日
【發(fā)明人】鄭松, 曾其鋆, 李真真, 何俊欣, 何偉東, 張望, 王亮亮
【申請(qǐng)人】愛普（福建）科技有限公司