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申请/专利权人：中国石油大学(华东)

摘要：本发明公开一种附加外部轴的工业机器人加工系统全自动运动规划方法，包括以下步骤：步骤1，获取加工路径点集；步骤2，选择站位模式；包括自动设置站位和手动设置站位两种可选模式设置站位，自动设置站位模式又分为智能规划站位和固定分配站位；步骤3，每个路径执行无碰撞运动规划算法；将延迟碰撞和路径剪切融合到PRM*算法中，以达到减少时间和缩短路径的目的；步骤4，整合所有站点的机器人运动路径，让机器人执行加工任务。本发明能够最大限度地增加单次停站的加工范围，有效提高运动规划路径质量、提高运动规划效率，从而提高机器人加工效率。

主权项：1.一种附加外部轴工业机器人加工系统全自动运动规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取加工路径点集；输入待加工路径序列集C＝{C1,C2,…,Cj},j＝1,2,…,n，n是加工路径的数量，并且加工路径顺序已经确定，每条加工路径Cj是由m个路径点Pk组成,其中Pkx,y,z,Rx,Ry,Rz,k＝1,2,…,m；步骤2，选择站位模式；包括自动设置站位和手动设置站位两种可选模式设置站位，自动设置站位模式又分为智能规划站位和固定分配站位；选择智能规划站位模式，则进入步骤2.1；步骤2.1，智能规划站位则是根据待加工路径确定机器人工作站位；步骤2.1.1，将加工路径分配给不同站位；步骤2.1.2，在每个站位内求取加工路径点的最优解；步骤2.1.3，进入步骤3；选择固定分配站位模式，则进入步骤2.2；步骤2.2，固定分配站位根据机器人工作半径合理划分外部轴工作区域划分；步骤2.2.1，得到顺序若干站位；步骤2.2.2，分配加工路径，判断在不同站位下是否有逆解存在，若有，则成功添加到此站位，若没有，进入下一个站位的判断直至最后一个站位，若依旧无解则工件超出了外部轴最大范围；步骤2.2.3，进入步骤3；选择手动设置站位模式，则进入步骤2.2.1；步骤3，每个路径执行无碰撞运动规划算法；将延迟碰撞和路径剪切融合到PRM*算法中，以达到减少时间和缩短路径的目的；所述的PRM*算法具体为：步骤3.1，首先建立一个路线图，先将起点、终点加入到路线图当中，使用随机采样在机器人构型空间生成采样点v添加到路线图Gv，E顶点集V中，根据在最近邻算法选择k个最近邻顶点n1,n2,…,nk，k是作为路线图n个顶点的基数的函数选择的kn:kPRMlogn,将k个边ec,n添加到路线图Gv，E边集E中,特别的不对顶点和边检测碰撞，得到初始路线图，根据A*搜索算法，寻找最优路径，寻找路径时，首先检查得到路径所有节点是否碰撞，若存在碰撞删除所有节点，并移除相连的边重新搜索路径，如果所有节点都不碰撞则检查边，若边碰撞则删除该边重新搜索路径，最后得到机器人目标运动路径；步骤3.2，对步骤3.1中得到的机器人目标运动路径可采取进一步的优化方法，使用剪切优化方法，进一步使得机器人运动路径短而平滑；从路径第一个节点开始，对每个节点进行如下处理：1顺序三个节点，构成三角形ΔPiPjPk；2取PiPk的插值点Pt点，即Pt满足公式3令可知δt越小，∠PiPjPk越大，即路径更平滑，选取阈值δ，当δtδ删除Pj，可以缩短路径；步骤4，整合所有站点的机器人运动路径，让机器人执行加工任务。

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