CN114661038B - 一种机器人回程序原点控制方法、装置及相关组件 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种机器人回程序原点控制方法，包括：获取目标运动指令对应的起始位置数据和目标位置数据；判断目标运动指令的指令形式是否为圆弧轨迹；若是，根据起始位置数据及目标位置数据构造回程序原点轨迹，回程序原点轨迹为直线回程序原点轨迹或PTP回程序原点轨迹；通过回程序原点轨迹控制机器人执行回程序原点操作。本申请能够保证机器人运动程序的任何一行运动指令都可以先回到该条运动指令的目标点处，再继续执行，提升了机器人运动程序的调试效率及机器人的使用安全性。本申请还公开了一种机器人回程序原点装置、电子设备、计算机可读存储介质及另一种机器人回程序原点控制方法，具有以上有益效果。
Description
技术领域
本申请涉及机器人控制领域，特别涉及一种机器人回程序原点控制方法、装置及相关组件。
背景技术
机器人在执行运动程序时，执行的某一条运动指令的目标点称为程序原点，如果用户需要对机器人的某一条运动指令进行调试，该条运动指令的起点即为机器人的当前位置，由于机器人当前位置具有不确定性，因此，该条运动指令的轨迹也是不确定的。若该条运动指令的指令形式为运动范围较大的圆弧轨迹，那么通过圆弧轨迹控制机器人从当前位置回程序原点，容易发生撞机的情况，出于安全性的考虑，当该运动指令的指令形式为圆弧时，则会直接报警，使用户无法直接跳转到该条运动指令的目标点处，进行后续的程序调试，导致对机器人运动程序的调试效率较低。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种机器人回程序原点控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，能够保证机器人运动程序的任何一行运动指令都可以先回到该条运动指令的目标点处，再继续执行，提升了机器人运动程序的调试效率及机器人的使用安全性。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种机器人回程序原点控制方法，包括：
获取目标运动指令对应的起始位置数据和目标位置数据；
判断所述目标运动指令的指令形式是否为圆弧轨迹；
若是，根据所述起始位置数据及所述目标位置数据构造回程序原点轨迹，所述回程序原点轨迹为直线回程序原点轨迹或PTP回程序原点轨迹；
通过所述回程序原点轨迹控制机器人执行回程序原点操作。
优选的，获取目标运动指令对应的目标位置数据的过程包括：
构造目标运动指令对应的初始运动轨迹；
根据所述初始运动轨迹计算目标位置数据。
优选的，当所述回程序原点轨迹为直线回程序原点轨迹，所述根据所述起始位置数据及所述目标位置数据构造回程序原点轨迹的过程具体包括：
对所述起始位置数据及所述目标位置数据进行运动学正解，得到机器人坐标系下的起点位姿和目标点位姿；
根据所述起点位姿和所述目标点位姿构造所述直线回程序原点轨迹。
优选的，当所述回程序原点轨迹为PTP回程序原点轨迹，所述根据所述起始位置数据及所述目标位置数据构造回程序原点轨迹的过程具体包括：
根据所述起始位置数据及所述目标位置数据构造所述PTP回程序原点轨迹。
优选的，所述回程序原点轨迹对应的速度小于预设速度阈值。
优选的，当所述机器人的当前位置数据与所述目标位置数据之间的距离大于预设距离，所述预设速度阈值根据各轴最大轴速确定；
当所述机器人的当前位置数据与所述目标位置数据之间的距离小于或等于所述预设距离，所述预设速度阈值为250mm/s。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种机器人回程序原点控制方法，包括：
获取多机联动对应的多条目标运动指令；
利用如上文任意一项所述的机器人回程序原点控制方法获取每条所述目标运动指令对应的回程序原点轨迹；
将所有所述回程序原点轨迹组合得到联动回程序原点轨迹；
通过所述联动回程序原点轨迹控制机器人执行回程序原点操作。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种机器人回程序原点控制装置，包括：
获取模块，用于获取目标运动指令对应的起始位置数据和目标位置数据；
判断模块，用于判断所述目标运动指令的指令形式是否为圆弧轨迹，若是，触发构造模块；
所述构造模块，用于根据所述起始位置数据及所述目标位置数据构造回程序原点轨迹，所述回程序原点轨迹为直线回程序原点轨迹或PTP回程序原点轨迹；
控制模块，用于通过所述回程序原点轨迹控制机器人执行回程序原点操作。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种电子设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任意一项所述的机器人回程序原点控制方法的步骤。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一项所述的机器人回程序原点控制方法的步骤。
本申请提供了一种机器人回程序原点控制方法，当目标运动指令的指令形式为圆弧轨迹时，根据目标运动指令对应的起始位置数据和目标位置数据构造直线回程序原点轨迹或PTP回程序原点轨迹，由直线轨迹或PTP轨迹控制机器人回程序原点，减小机器人回程序原点轨迹的运动范围，增强机器人使用的安全性，同时可以保证机器人运动程序的任何一行运动指令都可以先回到该条运动指令的目标点处，再继续执行，提升了机器人运动程序的调试效率。本申请还提供了另一种机器人回程序原点控制方法、一种机器人回程序原点装置、电子设备及计算机可读存储介质，具有和上述机器人回程序原点控制方法相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请所提供的一种机器人回程序原点控制方法的步骤流程图；
图2为本申请所提供的一种机器人运动轨迹示意图；
图3为本申请所提供的另一种机器人回程序原点控制方法的步骤流程图；
图4为本申请所提供的一种机器人回程序原点控制装置的结构示意图；
图5为本申请所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种机器人回程序原点控制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，能够保证机器人运动程序的任何一行运动指令都可以先回到该条运动指令的目标点处，再继续执行，提升了机器人运动程序的调试效率及机器人的使用安全性。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参照图1，图1为本申请所提供的一种机器人回程序原点控制方法的步骤流程图，该机器人回程序原点控制方法包括：
S101：获取目标运动指令对应的起始位置数据和目标位置数据；
具体的，本步骤中的目标运动指令与用户待调试的运动指令相对应，将待调试的运动指令的前一条运动指令作为目标运动指令，因此，目标运动指令的终点位置数据即为待调试的运动指令的起点位置数据，便于后续对待调试的运动指令的调试操作。
具体的，目标运动指令对应的起始位置数据为机器人的当前位置数据，目标运动指令对应的目标位置数据为该运动指令的终点位置数据，参照图2所示，假设图2中的A点对应机器人当前位置数据，即本步骤中目标运动指令对应的起始位置数据，P2和P4分别为目标运动指令对应的起点位置数据和终点位置数据，则P4为本步骤中目标运动指令对应的目标位置数据。
S102：判断目标运动指令的指令形式是否为圆弧轨迹，若是，执行S103；
S103：根据起始位置数据及目标位置数据构造回程序原点轨迹，回程序原点轨迹为直线回程序原点轨迹或PTP回程序原点轨迹；
具体的，指令形式包括但不限于圆弧轨迹、PTP轨迹及直线轨迹等，若目标运动指令的指令形式为圆弧轨迹，如图2中的P2→P3→P4所示，为避免现场撞机情况发生，从A点运动至P4点不采用圆弧轨迹的方式，而采用直线或PTP的形式构造从A点至P4点的回程序原点轨迹，如图2中方式1和方式2，其中，方式1对应的PTP回程序原点轨迹，方式2对应的直线回程序原点轨迹，从而避免当目标运动指令的指令形式为圆弧指令，直接报警而无法跳转的情况发生。
下面分别对直线回程序原点轨迹及PTP回程序原点轨迹的构造进行说明。
可以理解的是，对于直线回程序原点轨迹的构造需要位姿数据，则起始位置数据和目标位置数据分别包括起点位姿和目标点位姿，对于PTP回程序原点轨迹的构造需要轴位置数据，则起始位置数据和目标位置数据分别包括起点轴位置数据和目标点轴位置数据。
首先需要判断目标运动指令的指令形式是CP、PTP或直线，如果是直线和PTP就按照直线和PTP各自对应的构造方式构造回程序原点轨迹，如果是CP，则需要根据实际工况选择直线或PTP来构造回程序原点轨迹。
通过直线轨迹回程序原点的优势为轨迹直观，用户较容易选择起点来避开障碍物，下面对直线回程序原点轨迹的构造进行说明，将起始位置数据及目标位置数据进行运动学正解，得到机器人坐标系下的起点位姿和目标点位姿，以起点位姿为起点，目标点位姿为终点，构造直线回程序原点轨迹。
通过PTP轨迹回程序原点的优势为不存在奇异点问题且目标点必然可达，下面对PTP回程序原点轨迹的构造进行说明，以起始轴位置为起点，目标点轴位置为终点构造PTP回程序原点轨迹。
S104：通过回程序原点轨迹控制机器人执行回程序原点操作。
可以理解的是，回程序原点轨迹实际上就是时间和位置数据的对应关系曲线，将每一时间对应的位置数据发送给机器人的执行机构，即可控制机器人执行回程序原点操作。
可见，本实施例中，当目标运动指令的指令形式为圆弧轨迹时，根据目标运动指令对应的起始位置数据和目标位置数据构造直线回程序原点轨迹或PTP回程序原点轨迹，由直线轨迹或PTP轨迹控制机器人回程序原点，减小机器人回程序原点轨迹的运动范围，增强机器人使用的安全性，同时可以保证机器人运动程序的任何一行运动指令都可以先回到该条运动指令的目标点处，再继续执行，提升了机器人运动程序的调试效率。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，获取目标运动指令对应的目标位置数据的过程包括：
构造目标运动指令对应的初始运动轨迹；
根据初始运动轨迹计算目标位置数据。
具体的，本实施例中可以先构造目标运动指令的初始运动轨迹，根据初始运动轨迹即可计算出目标运动指令对应的目标位置数据及初始运动轨迹的指令形式，由于根据运动轨迹计算目标位置数据的方法纯熟，因此，可以保证本申请计算得到的目标位置数据的准确性，使机器人可以精准到达待调试的运动指令的起点位置数据，进一步提升机器人运动程序的调试效率。
作为一种优选的实施例，当机器人的当前位置数据与目标位置数据之间的距离大于预设距离，预设速度阈值根据各轴最大轴速确定；
当机器人的当前位置数据与目标位置数据之间的距离小于或等于预设距离，预设速度阈值为250mm/s。
具体的，考虑到回程序原点轨迹的不确定性，所以不管采用哪种轨迹形式，都必须对轨迹进行限速，以提高安全性。当机器人的当前位置数据与目标位置数据之间的距离大于预设距离，预设速度阈值根据各轴最大轴速确定，具体可以设置为最大轴速的10％，当机器人的当前位置数据与目标位置数据之间的距离小于或等于预设距离，预设速度阈值可以设置为250mm/s，具体可以是在回程序原点轨迹的末端将速度限制为250mm/s，以保证机器人平稳到达程序原点。当然，预设距离可以根据实际工程需要确定，本申请在此不作具体的限定。
上述实施例所提供的构造回程序原点轨迹的方案可以推广到多机联动的情况，请参照图3，图3为本申请所提供的另一种机器人回程序原点控制方法的步骤流程图，该机器人回程序原点控制方法包括：
S201：获取多机联动对应的多条目标运动指令；
S202：利用如上文任意一项的机器人回程序原点控制方法获取每条目标运动指令对应的回程序原点轨迹；
S203：将所有回程序原点轨迹组合得到联动回程序原点轨迹；
S204：通过联动回程序原点轨迹控制机器人执行回程序原点操作。
可见，本实施例中，当目标运动指令的指令形式为圆弧轨迹时，根据目标运动指令对应的起始位置数据和目标位置数据构造直线回程序原点轨迹或PTP回程序原点轨迹，由直线轨迹或PTP轨迹控制机器人回程序原点，减小机器人回程序原点轨迹的运动范围，增强机器人使用的安全性，同时可以保证机器人运动程序的任何一行运动指令都可以先回到该条运动指令的目标点处，再继续执行，提升了机器人运动程序的调试效率。
请参照图4，图4为本申请所提供的一种机器人回程序原点控制装置的结构示意图，该机器人回程序原点控制装置包括：
获取模块11，用于获取目标运动指令对应的起始位置数据和目标位置数据；
判断模块12，用于判断目标运动指令的指令形式是否为圆弧轨迹，若是，触发构造模块13；
构造模块13，用于根据起始位置数据及目标位置数据构造回程序原点轨迹，回程序原点轨迹为直线回程序原点轨迹或PTP回程序原点轨迹；
控制模块14，用于通过回程序原点轨迹控制机器人执行回程序原点操作。
作为一种优选的实施例，获取目标运动指令对应的目标位置数据的过程包括：
构造目标运动指令对应的初始运动轨迹；
根据初始运动轨迹计算目标位置数据。
作为一种优选的实施例，当回程序原点轨迹为直线回程序原点轨迹，构造模块13具体用于：
对起始位置数据及目标位置数据进行运动学正解，得到机器人坐标系下的起点位姿和目标点位姿；
根据起点位姿和目标点位姿构造直线回程序原点轨迹。
作为一种优选的实施例，当回程序原点轨迹为PTP回程序原点轨迹，构造模块13具体用于：
根据起始位置数据及目标位置数据构造PTP回程序原点轨迹。
作为一种优选的实施例，回程序原点轨迹对应的速度小于预设速度阈值。
作为一种优选的实施例，当机器人的当前位置数据与目标位置数据之间的距离大于预设距离，预设速度阈值根据各轴最大轴速确定；
当机器人的当前位置数据与目标位置数据之间的距离小于或等于预设距离，预设速度阈值为250mm/s。
另一方面，本申请还提供了一种电子设备，如参见图5，其示出了本申请实施例一种电子设备的一种组成结构示意图，本实施例的电子设备20可以包括：处理器21和存储器22。
可选的，该电子设备还可以包括通信接口23、输入单元24和显示器25和通信总线26。
处理器21、存储器22、通信接口23、输入单元24、显示器25、均通过通信总线26完成相互间的通信。
在本申请实施例中，该处理器21，可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，特定应用集成电路，数字信号处理器，现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件等。
该处理器可以调用存储器22中存储的程序。具体的，处理器可以执行以下机器人回程序原点控制方法的实施例中电子设备侧所执行的操作。
存储器22中用于存放一个或者一个以上程序，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令，在本申请实施例中，该存储器中至少存储有用于实现以下功能的程序：
获取目标运动指令对应的起始位置数据和目标位置数据；
判断目标运动指令的指令形式是否为圆弧轨迹；
若是，根据起始位置数据及目标位置数据构造回程序原点轨迹，回程序原点轨迹为直线回程序原点轨迹或PTP回程序原点轨迹；
通过回程序原点轨迹控制机器人执行回程序原点操作。
可见，本实施例中，当目标运动指令的指令形式为圆弧轨迹时，根据目标运动指令对应的起始位置数据和目标位置数据构造直线回程序原点轨迹或PTP回程序原点轨迹，由直线轨迹或PTP轨迹控制机器人回程序原点，减小机器人回程序原点轨迹的运动范围，增强机器人使用的安全性，同时可以保证机器人运动程序的任何一行运动指令都可以先回到该条运动指令的目标点处，再继续执行，提升了机器人运动程序的调试效率。
在一种可能的实现方式中，该存储器22可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、以及至少一个功能(比如指令形式判断功能等)所需的应用程序等；存储数据区可存储根据计算机的使用过程中所创建的数据。
此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件或其他易失性固态存储器件。
该通信接口23可以为通信模块的接口，如GSM模块的接口。
本申请还可以包括显示器24和输入单元25等等。
当然，图5所示的物联网设备的结构并不构成对本申请实施例中物联网设备的限定，在实际应用中电子设备可以包括比图5所示的更多或更少的部件，或者组合某些部件。
另一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一项的机器人回程序原点控制方法的步骤。
对于本申请所提供的一种计算机可读存储介质的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。
本申请所提供的一种计算机可读存储介质具有和上述机器人回程序原点控制方法相同的有益效果。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种机器人回程序原点控制方法，其特征在于，包括：
获取多机联动对应的多条目标运动指令；
获取每条所述目标运动指令对应的回程序原点轨迹；
将所有所述回程序原点轨迹组合得到联动回程序原点轨迹；
通过所述联动回程序原点轨迹控制机器人执行回程序原点操作；
获取每条所述目标运动指令对应的回程序原点轨迹的过程包括：
获取目标运动指令对应的起始位置数据和目标位置数据；
判断所述目标运动指令的指令形式是否为圆弧轨迹；
若是，根据所述起始位置数据及所述目标位置数据构造回程序原点轨迹，所述回程序原点轨迹为直线回程序原点轨迹或PTP回程序原点轨迹；
其中，机器人在执行运动程序时，执行的一条运动指令的目标点为程序原点。
2.根据权利要求1所述的机器人回程序原点控制方法，其特征在于，获取目标运动指令对应的目标位置数据的过程包括：
构造目标运动指令对应的初始运动轨迹；
根据所述初始运动轨迹计算目标位置数据。
3.根据权利要求1所述的机器人回程序原点控制方法，其特征在于，当所述回程序原点轨迹为直线回程序原点轨迹，所述根据所述起始位置数据及所述目标位置数据构造回程序原点轨迹的过程具体包括：
对所述起始位置数据及所述目标位置数据进行运动学正解，得到机器人坐标系下的起点位姿和目标点位姿；
根据所述起点位姿和所述目标点位姿构造所述直线回程序原点轨迹。
4.根据权利要求1所述的机器人回程序原点控制方法，其特征在于，当所述回程序原点轨迹为PTP回程序原点轨迹，所述根据所述起始位置数据及所述目标位置数据构造回程序原点轨迹的过程具体包括：
根据所述起始位置数据及所述目标位置数据构造所述PTP回程序原点轨迹。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的机器人回程序原点控制方法，其特征在于，所述回程序原点轨迹对应的速度小于预设速度阈值。
6.根据权利要求5所述的机器人回程序原点控制方法，其特征在于，当所述机器人的当前位置数据与所述目标位置数据之间的距离大于预设距离，所述预设速度阈值根据各轴最大轴速确定；
当所述机器人的当前位置数据与所述目标位置数据之间的距离小于或等于所述预设距离，所述预设速度阈值为250mm/s。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6任意一项所述的机器人回程序原点控制方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述的机器人回程序原点控制方法的步骤。
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