本技术介绍了一种利用滤波器技术的机械臂加工刀具路径规划方法和系统。该系统在机械臂刀具加工技术领域内,通过数控文件提取运动路径,并结合刀具与刀尖的光顺误差来计算路径转角,以实现路径规划的优化。
背景技术
随着机器人技术的高速发展,工业机器人在数控加工领域发挥着越来越重要的作用,机械臂作为多轴加工设备相比较数控机床在铣削、磨抛、焊接等生产工序有着工作空间大、环境适应性强、灵活度更高等特点,但由于弱刚性的特点,工业机器人在加工任务中对加工路径的轨迹规划有着更高的要求。
在加工任务中,由CAM软件生成离散的刀具轨迹G01,工业机器人相比较数控机床在执行线性命令时有着更加复杂的非线性运动学变换,弱连续性的运动轨迹会导致机器人关节速度的不稳定,造成冲击从而引发剧烈振动,因此,在对刀具轨迹的光顺和插补有着更为重要的要求。
目前常用的轨迹插补方法考虑采用高阶连续曲线对离散的G01轨迹进行拟合法或者逼近法生成更为连续平滑的线性路径,如:多项式曲线和样条曲线等,根据要求不同,考虑在轨迹全局范围或者局部范围进行高阶曲线的拟合或逼近。然后规划刀具的运动速度、加速度并根据插补周期生成刀具的插补点。该种方法分为参数曲线拟合逼近和刀具速度规划两步,计算耗时且没有考虑机器人各关节运动的约束,容易导致机器人关节在运动过程超过电机额定功率引发振动从而降低加工质量。
因此,如何快速生成连续平滑的刀具轨迹是本领域技术人员亟需解决的问题。
实现思路