一種操作速度獲取方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)器人控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種操作速度獲取方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有機(jī)器人應(yīng)用的工業(yè)中，例如制衣，均應(yīng)用了大量的機(jī)器人來代替人工，故機(jī) 器人的控制如何達(dá)到準(zhǔn)確高效成為一直以來廠商所追求的目標(biāo)，在機(jī)器人控制中，機(jī)器人 操作工件時(shí)工件相對(duì)于參考點(diǎn)的移動(dòng)速度是一個(gè)重要的參考指標(biāo)，但目前并沒有比較好的 速度獲取方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種操作速度獲取方法及 裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中的各種缺陷。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)及其他相關(guān)目標(biāo)，本發(fā)明提供一種操作速度獲取方法，包括：在預(yù) 定的工件移動(dòng)空間內(nèi)建立坐標(biāo)系，在所述坐標(biāo)系內(nèi)定義所述工件各邊緣點(diǎn)且將其中至少一 邊緣點(diǎn)作為對(duì)齊點(diǎn)，并在工件定義第一操作點(diǎn)；在所述工件移動(dòng)空間內(nèi)定義外部控制點(diǎn)，所 述外部控制點(diǎn)供所述對(duì)齊點(diǎn)移動(dòng)至與其重合；所述操作裝置在所述第一操作點(diǎn)操作所述工 件移動(dòng)，所述移動(dòng)包括：工件平移至所述對(duì)齊點(diǎn)和外部控制點(diǎn)重合；或者，在所述對(duì)齊點(diǎn)和 外部控制點(diǎn)重合的情況下，工件繞所述外部控制點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；根據(jù)平移前的對(duì)齊點(diǎn)坐標(biāo)及 外部控制點(diǎn)坐標(biāo)獲得平移矢量，在所述第一操作點(diǎn)通過所述平移到達(dá)第二操作點(diǎn)時(shí)，根據(jù) 平移矢量及第一操作點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算平移后的第二操作點(diǎn)坐標(biāo)，據(jù)以計(jì)算所述第一操作點(diǎn)平移 至第二操作點(diǎn)的第一坐標(biāo)移動(dòng)量；在所述第二操作點(diǎn)通過所述轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)第三操作點(diǎn)時(shí)，結(jié) 合轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算所述第三操作點(diǎn)的坐標(biāo)，據(jù)以計(jì)算第二操作點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)至第三操作點(diǎn)的第二坐 標(biāo)移動(dòng)量；結(jié)合所述第一坐標(biāo)移動(dòng)量及第二坐標(biāo)移動(dòng)量以計(jì)算出總移動(dòng)量；根據(jù)所述總移 動(dòng)量計(jì)算工件的移動(dòng)距離；結(jié)合所述第一操作點(diǎn)移動(dòng)至第三操作點(diǎn)的時(shí)間、及所計(jì)算的工 件的移動(dòng)距離，計(jì)算工件相對(duì)外部控制點(diǎn)的移動(dòng)速度。
[0005] 可選的，所述的操作速度獲取方法，還包括：獲取工件的各所述邊緣點(diǎn)進(jìn)行所述移 動(dòng)后的坐標(biāo)。
[0006] 可選的，所述的操作速度獲取方法，所述外部控制點(diǎn)位于預(yù)設(shè)的法線上，所述工件 上每?jī)蓚€(gè)邊緣點(diǎn)構(gòu)成一線段；每次的所述轉(zhuǎn)動(dòng)是將所述工件轉(zhuǎn)動(dòng)至令其邊緣的一所述線段 同所述法線重合，所述工件的轉(zhuǎn)動(dòng)角度是通過計(jì)算所述線段轉(zhuǎn)動(dòng)至同法線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)角度 而獲得的。
[0007] 可選的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度等于：在第二操作點(diǎn)通過所述轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)第三操作點(diǎn)時(shí)，第二 操作點(diǎn)和外部控制點(diǎn)連線同第三操作點(diǎn)和外部控制點(diǎn)連線間的夾角。
[0008] 可選的，所述坐標(biāo)系包括：X軸、Y軸、Z軸及U軸，其中，所述U軸是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，以角度 為單位。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)及其他相關(guān)目標(biāo)，本發(fā)明提供一種操作速度獲取裝置，包括：坐標(biāo) 定義單元及工件移動(dòng)速度獲取單元；所述坐標(biāo)定義單元，用于在預(yù)定的工件移動(dòng)空間內(nèi)建 立坐標(biāo)系，在所述坐標(biāo)系內(nèi)定義所述工件各邊緣點(diǎn)且將其中至少一邊緣點(diǎn)作為對(duì)齊點(diǎn)，并 在工件定義第一操作點(diǎn)；在所述工件移動(dòng)空間內(nèi)定義外部控制點(diǎn)，所述外部控制點(diǎn)供所述 對(duì)齊點(diǎn)移動(dòng)至與其重合；所述操作裝置在所述第一操作點(diǎn)操作所述工件移動(dòng)，所述移動(dòng)包 括：工件平移至所述對(duì)齊點(diǎn)和外部控制點(diǎn)重合；或者，在所述對(duì)齊點(diǎn)和外部控制點(diǎn)重合的 情況下，工件繞所述外部控制點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；所述工件移動(dòng)速度獲取單元，用于根據(jù)平移前的 對(duì)齊點(diǎn)坐標(biāo)及外部控制點(diǎn)坐標(biāo)獲得平移矢量，在所述第一操作點(diǎn)通過所述平移到達(dá)第二操 作點(diǎn)時(shí)，根據(jù)平移矢量及第一操作點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算平移后的第二操作點(diǎn)坐標(biāo)，據(jù)以計(jì)算所述第 一操作點(diǎn)平移至第二操作點(diǎn)的第一坐標(biāo)移動(dòng)量；在所述第二操作點(diǎn)通過所述轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)第三 操作點(diǎn)時(shí)，結(jié)合轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算所述第三操作點(diǎn)的坐標(biāo)，據(jù)以計(jì)算第二操作點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)至第三操 作點(diǎn)的第二坐標(biāo)移動(dòng)量；結(jié)合所述第一坐標(biāo)移動(dòng)量及第二坐標(biāo)移動(dòng)量以計(jì)算出總移動(dòng)量； 根據(jù)所述總移動(dòng)量計(jì)算工件的移動(dòng)距離；結(jié)合所述第一操作點(diǎn)移動(dòng)至第三操作點(diǎn)的時(shí)間、 及所計(jì)算的工件的移動(dòng)距離，計(jì)算工件相對(duì)外部控制點(diǎn)的移動(dòng)速度。。
[0010] 可選的，所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)化單元，還用于獲取工件的各所述邊緣點(diǎn)進(jìn)行所述移動(dòng)后的 坐標(biāo)。
[0011] 可選的，所述外部控制點(diǎn)位于預(yù)設(shè)的法線上，所述工件上每?jī)蓚€(gè)邊緣點(diǎn)構(gòu)成一線 段；每次的所述轉(zhuǎn)動(dòng)是將所述工件轉(zhuǎn)動(dòng)至令其邊緣的一所述線段同所述法線重合，所述工 件的轉(zhuǎn)動(dòng)角度是通過計(jì)算所述線段轉(zhuǎn)動(dòng)至同法線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)角度而獲得的。
[0012] 可選的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)角度等于：在第二操作點(diǎn)通過所述轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)第三操作點(diǎn)時(shí)，第二 操作點(diǎn)和外部控制點(diǎn)連線同第三操作點(diǎn)和外部控制點(diǎn)連線間的夾角。
[0013] 可選的，所述坐標(biāo)系包括：X軸、Y軸、Z軸及U軸，其中，所述U軸是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，以角度 為單位。
[0014] 如上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種操作速度獲取方法及裝置，在預(yù)定的工件 移動(dòng)空間內(nèi)建立坐標(biāo)系，在所述坐標(biāo)系內(nèi)定義所述工件各邊緣點(diǎn)且將其中至少一邊緣點(diǎn)作 為對(duì)齊點(diǎn)，并在工件定義第一操作點(diǎn)；在所述工件移動(dòng)空間內(nèi)定義外部控制點(diǎn)，所述外部控 制點(diǎn)供所述對(duì)齊點(diǎn)移動(dòng)至與其重合；所述操作裝置在所述第一操作點(diǎn)操作所述工件移動(dòng)， 所述移動(dòng)包括：工件平移至所述對(duì)齊點(diǎn)和外部控制點(diǎn)重合；或者，在所述對(duì)齊點(diǎn)和外部控 制點(diǎn)重合的情況下，工件繞所述外部控制點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)或再平移；進(jìn)行工件操作過程中的坐 標(biāo)移動(dòng)量的計(jì)算以得到工件的移動(dòng)距離，并根據(jù)所述移動(dòng)距離及操作過程的時(shí)間得到工件 相對(duì)外部控制點(diǎn)的移動(dòng)速度；本發(fā)明簡(jiǎn)單易行。
【附圖說明】
[0015] 圖1顯示為本發(fā)明一實(shí)施例中操作速度獲取方法的流程示意圖。
[0016] 圖2a顯示為本發(fā)明一實(shí)施例中平移操作的計(jì)算原理示意圖。
[0017] 圖2b顯示為本發(fā)明一實(shí)施例中轉(zhuǎn)動(dòng)操作的計(jì)算原理示意圖。
[0018] 圖3顯示為本發(fā)明一實(shí)施例中操作速度獲取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 元件標(biāo)號(hào)說明
[0020] 1 操作速度獲取裝置
[0021] 11 坐標(biāo)定義單元
[0022] 12 工件移動(dòng)速度獲取單元
[0023] Sl~S6 方法步驟
【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書 所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí) 施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離 本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例 及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0025] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種操作速度獲取方法，應(yīng)用在例如縫紉作業(yè)中，所述工 件例如為縫紉布料，所述操作裝置例如為機(jī)械臂等。
[0026] 所述方法包括：
[0027] 步驟Sl:在預(yù)定的工件移動(dòng)空間內(nèi)建立坐標(biāo)系，在所述坐標(biāo)系內(nèi)定義所述工件各 邊緣點(diǎn)且將其中至少一邊緣點(diǎn)作為對(duì)齊點(diǎn)，并在工件定義第一操作點(diǎn)；在所述工件移動(dòng)空 間內(nèi)定義外部控制點(diǎn)。
[0028] 在一實(shí)施例中，所述空間坐標(biāo)系例如為四軸（如X橫軸、Y縱軸、Z上下軸、U轉(zhuǎn)動(dòng) 軸）的坐標(biāo)系，操作裝置所在的軸為U軸，實(shí)際上，空間坐標(biāo)系可以只有三個(gè)軸，這個(gè)"U軸" 是另外定義出來以角度為刻度的假想軸，用以提供角度參數(shù)。
[0029] 在一實(shí)施例中，所述操作裝置在所述第一操作點(diǎn)操作所述工件移動(dòng)，所述移動(dòng)包 括：工件平移至所述對(duì)齊點(diǎn)和外部控制點(diǎn)重合；或者，在所述對(duì)齊點(diǎn)和外部控制點(diǎn)重合的 情況下，工件繞所述外部控制點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)然在其他實(shí)施例中，若有其他需求還可再平 移。
[0030] 步驟S2 :根據(jù)平移前的對(duì)齊點(diǎn)坐標(biāo)及外部控制點(diǎn)坐標(biāo)獲得平移矢量，在所述第一 操作點(diǎn)通過所述平移到達(dá)第二操作點(diǎn)時(shí)，根據(jù)平移矢量及第一操作點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算平移后的第 二操作點(diǎn)坐標(biāo)，據(jù)以計(jì)算所述第一操作點(diǎn)平移至第二操作點(diǎn)的第一坐標(biāo)移動(dòng)量。
[0031] 步驟S3 :在所述第二操作點(diǎn)通過所述轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)第三操作點(diǎn)時(shí)，結(jié)合轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算 所述第三操作點(diǎn)的坐標(biāo)，據(jù)以計(jì)算第二操作點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)至第三操作點(diǎn)的第二坐標(biāo)移動(dòng)量。
[0032] 步驟S4 :結(jié)合所述第一坐標(biāo)移動(dòng)量及第二坐標(biāo)移動(dòng)量以計(jì)算出總移動(dòng)量。
[0033] 步驟S5 :根據(jù)所述總移動(dòng)量計(jì)算工件的移動(dòng)距離。
[0034] 步驟S6 :結(jié)合所述第一操作點(diǎn)移動(dòng)至第三操作點(diǎn)的時(shí)間、及所計(jì)算的工件的移動(dòng) 距