本發(fā)明屬于機械手，具體涉及一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法。

背景技術：

1、機械手的移動路徑規(guī)劃是一個關鍵的技術問題。它涉及到如何使機械手從起始點到目標點之間的運動既高效又安全。

2、相關技術中，機械手在進行多線段的拐角為剛性拐角，在轉折位置沒有經過平滑或者減速，在一個點極小的路程內的位置進行速度或者運動方向的突然變化，突然進行速度以及運動方向變化，會導致設備機械手抖動，影響機器人精度。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的是提出一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法，解決現有技術中剛性拐角會導致設備機械手抖動的問題。

2、為此，本發(fā)明提供一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法，包括：機械手和安裝在所述機械手上的相機，包括如下步驟：對相機和機械手進行手眼標定；通過相機獲取圖像信息；根據所述圖像信息確定所述機械手在機械手坐標系中移動路徑的控制點的坐標；根據控制點的坐標擬合平滑轉折路徑，平滑轉折路徑的轉折處為曲線過渡圓角。

3、優(yōu)選的，通過所述相機和機械手進行手眼標定，得到所述相機坐標系與所述機械手坐標系的轉換關系。

4、優(yōu)選的，所述圖像信息為rgb圖像信息或深度圖像信息。rgb圖像具有三個通道的像素信息，深度圖像具有深度信息，可以提取點云，根據像素信息或點云可以獲得相機坐標系中的坐標。

5、優(yōu)選的，所述控制點包括起始點、終點和若干個途經點。

6、優(yōu)選的，根據手眼標定得到的轉換關系使圖像信息中的控制點在相機坐標系中的坐標轉換為機械手坐標系中的坐標。

7、優(yōu)選的，所述根據控制點的坐標擬合平滑轉折路徑包括根據途徑點的坐標通過貝塞爾曲線擬合使移動路徑的轉角進行平滑。

8、優(yōu)選的，所述貝塞爾曲線擬合的公式包括：

9、b(t)＝(1-t)3p0+3(1-t)3tp1+3(1-t)3t3tp2+t3p3

10、其中，b(t)為擬合的平滑轉折路徑，p0為起始點，p1、p2為途經點，p3為終點，t為控制系數，t∈[0,1]。

11、優(yōu)選的，還包括對曲線過渡圓角進行微調，減小與原路徑的誤差。

12、優(yōu)選的，所述對曲線過渡圓角進行微調為通過梯度下降法對移動路徑進行迭代優(yōu)化。

13、優(yōu)選的，所述梯度下降法包括在平滑轉折路徑上均勻選取若干計算點，計算控制點與計算點的歐氏距離，構建修正函數；對每個計算點計算修正函數的梯度；沿梯度的反向更新計算點的位置；重復進行迭代計算，直至控制點的移動量小于閾值。

14、有益效果：

15、1.本發(fā)明提供了一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法，根據相機的圖像信息自動生成平滑轉折路徑，通過平滑轉折路徑代替原先的剛性直線轉折路徑，使機械手可以平滑過渡，避免轉折位置方向變化引起的抖動。

16、2.本發(fā)明通過對平滑轉折路徑的曲線過渡圓角進行微調，使其相對于原路線更接近，從而保證平滑轉折路徑的精準度。

技術特征：

1.一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法，包括機械手和安裝在所述機械手上的相機，其特征在于，包括如下步驟：對相機和機械手進行手眼標定；通過相機獲取圖像信息；根據所述圖像信息確定所述機械手在機械手坐標系中移動路徑的控制點的坐標；根據控制點的坐標擬合平滑轉折路徑，平滑轉折路徑的轉折處為曲線過渡圓角。

2.根據權利要求1所述的一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法，其特征在于，通過所述相機和機械手進行手眼標定，得到所述相機坐標系與所述機械手坐標系的轉換關系。

3.根據權利要求2所述的一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法，其特征在于，所述圖像信息為rgb圖像信息或深度圖像信息。

4.根據權利要求3所述的一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法，其特征在于，所述控制點包括起始點、終點和若干個途經點。

5.根據權利要求4所述的一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法，其特征在于，根據手眼標定得到的轉換關系使圖像信息中的控制點在相機坐標系中的坐標轉換為機械手坐標系中的坐標。

6.根據權利要求4所述的一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法，其特征在于，所述根據控制點的坐標擬合平滑轉折路徑包括根據途徑點的坐標通過貝塞爾曲線擬合使移動路徑的轉角進行平滑。

7.根據權利要求6所述的一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法，其特征在于，所述貝塞爾曲線擬合的公式包括：

8.根據權利要求1或7所述的一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法，其特征在于，還包括對曲線過渡圓角進行微調，減小與原路徑的誤差。

9.根據權利要求8所述的一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法，其特征在于，所述對曲線過渡圓角進行微調為通過梯度下降法對移動路徑進行迭代優(yōu)化。

10.根據權利要求9所述的一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法，其特征在于，所述梯度下降法包括在平滑轉折路徑上均勻選取若干計算點，計算控制點與計算點的歐氏距離，構建修正函數；對每個計算點計算修正函數的梯度；沿梯度的反向更新計算點的位置；重復進行迭代計算，直至控制點的移動量小于閾值。

技術總結
本發(fā)明公開了一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法，包括如下步驟：對相機和機械手進行手眼標定；通過相機獲取圖像信息；根據所述圖像信息確定所述機械手在機械手坐標系中移動路徑的控制點的坐標；根據控制點的坐標擬合平滑轉折路徑，平滑轉折路徑的轉折處為曲線過渡圓角。本發(fā)明提供了一種六軸機械手多線段路徑拐角修正方法，根據相機的圖像信息自動生成平滑轉折路徑，通過平滑轉折路徑代替原先的剛性直線轉折路徑，使機械手可以平滑過渡，避免轉折位置方向變化引起的抖動。

技術研發(fā)人員：蘇寧
受保護的技術使用者：昆山文慧電子有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6