CN107856034B - 一种机械手空间移动轨迹的设计方法 - Google Patents

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Abstract

本申请属于机械手控制设计领域，具体涉及一种机械手空间移动轨迹的设计方法，包括如下步骤：步骤一、采用计算机软件根据工件的实际数据，建立待加工工件的3D模型，并生成3D模型的.stl文件；步骤二、对待加工工件的3D模型进行切片处理，并获取所有切片的数据坐标G代码文件；步骤三、采用文字处理软件打开G代码文件，提取其中的X、Y、Z三维坐标数据保存为.CSV文件；步骤四、向.CSV文件中加入机械手实现运动所需的其他数据，并再次保存.CSV文件；步骤五、将步骤四得到的.CSV文件导入机械手的样条文件中，并使样条文件满足机械手中程序能调用的要求。其能有效简化机械手复杂空间运行轨迹的设计。

Description

一种机械手空间移动轨迹的设计方法
技术领域
本申请属于机械手控制设计领域，具体涉及一种机械手空间移动轨迹的设计方法。
背景技术
机械手的移动轨迹是采用机械手的编程软件实现，使用示教的方法确定移动轨迹的关键位置，通过移动到各个关键位置来实现轨迹的移动控制，当轨迹的关键点越多程序的编写就越复杂，如果需要实现复杂3D图案时，示教的方法就无法准确的确定关键点的坐标位置，从而无法实现复杂图案的设计。3D打印已经有成熟的软件模型设计，因此采用3D的建模软件完成复杂轨迹位置数据设计，再通过文件转换，导入到机械手的样条文件中，从而实现机械手通过读取样条文件实现复杂轨迹的移动。因此，这种设计方法能够极大的减少机械手的编程工作，解决了机械手无法实现的三维复杂图案轨迹的设计，对机械手实现复杂轨迹的移动具有重要的意义。
发明内容
为实现简化机械手复杂空间运行轨迹的设计，本申请提供一种机械手空间移动轨迹的设计方法。
为实现上述技术目的，本发明采取的具体技术方案为，一种机械手空间移动轨迹的设计方法，包括如下步骤：
步骤一、采用计算机软件根据工件的实际数据，建立待加工工件的3D模型，并生成3D模型的.stl文件；
步骤二、对待加工工件的3D模型进行切片处理，并获取所有切片的数据坐标G代码文件（也为.gcode文件）；
步骤三、采用文字处理软件打开G代码文件，提取其中的X、Y、Z三维坐标数据保存为.CSV文件；
步骤四、向.CSV文件中加入机械手实现运动所需的X轴的旋转角度A、Y轴的旋转角度B以及Z轴的旋转角度C，并再次保存.CSV文件；
步骤五、将步骤四得到的.CSV文件导入机械手的样条文件中，并使样条文件满足机械手中程序能调用的要求。
作为本发明改进的技术方案，步骤一具体包括采用SolidWorks设计待加工工件的模型，并保存为.stl文件。
作为本发明改进的技术方案，步骤二将.stl文件导入simplify3d软件，simplify3d软件打开.stl文件，采用人工校验图形后，将其保存为G代码文件。
作为本发明改进的技术方案，步骤三具体包括采用WPS或文本文档打开G代码文件，选择文件中的X、Y和Z列所有的数据；复制粘贴到Excel的工作薄中，保存为.CSV文件。
作为本发明改进的技术方案，步骤四具体为在该Excel的工作薄中在X、Y和Z列的后分别按序插入A列、B列和C列，并补充A列、B列与C列中的数据，同时保证A列中所有数据均相同、B列中所有数据均相同、C列数据均相同，保存.CSV文件。
作为本发明改进的技术方案，步骤五具体包括，向三菱机械手编程软件RTToolBox2中样条文件中导入步骤四得到的.CSV文件，并将该.CSV文件生成样条文本保存。
有益效果
本申请将3D打印工序与机械手操作工序相结合，突破了3D模型在3D打印中的单一应用；实现更加方便快捷并准确的实现对机械手空间移动路径的设计，其有效简化机械手的复杂轨迹并能实现机械手编程无法实现的复杂图案。综上，本申请的设计方法，可以用于三维轨迹的设计，使机械手的控制精确方便。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本申请实施例对本申请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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
实施例
一种机械手空间移动轨迹的设计方法，包括如下步骤：
步骤一、采用计算机软件根据工件的实际数据，建立待加工工件的3D模型，并生成3D模型的.stl文件；优选地，包括采用SolidWorks设计待加工工件的模型，并保存为.stl文件。
步骤二、对待加工工件的3D模型进行切片处理，并获取所有切片的数据坐标G代码文件；优选地，为将.stl文件导入simplify3d软件，simplify3d软件打开.stl文件，采用人工校验图形后，将其保存为G代码文件。
步骤三、采用文字处理软件打开G代码文件，提取其中的X、Y、Z三维坐标数据保存为.CSV文件；优选地，采用WPS或文本文档打开G代码文件，选择文件中的X、Y和Z列所有的数据；复制粘贴到Excel的工作薄中，保存为.CSV文件。
步骤四、向.CSV文件中加入机械手实现运动所需的X轴的旋转角度A、Y轴的旋转角度B以及Z轴的旋转角度C，并再次保存.CSV文件；优选地，为在该Excel的工作薄中在X、Y和Z列的后分别按序插入A列、B列和C列，并补充A列（X轴的旋转角度）、B列（Y轴的旋转角度）与C列（Z轴的旋转角度）中的数据，同时保证A列中所有数据均相同、B列中所有数据均相同、C列数据均相同，保存.CSV文件。
步骤五、将步骤四得到的.CSV文件导入机械手的样条文件中，并使样条文件满足机械手中程序能调用的要求；优选地，向三菱机械手编程软件RT ToolBox2中样条文件中导入步骤四得到的.CSV文件，并将该.CSV文件生成样条文本保存，该样条文本能够被机械手中的程序直接读取。
具体的以打印一个太阳图案为例，通过一套流程实现机械手完成多层太阳图案模型的打印。
首先，在安装建模软件SolidWorks并设计出多层的太阳图案3D模型，保存为.stl文件。打开simplify3d软件，单击“Import”按钮，在文件目录中选择“放射状的多角形模型1.stl”文件导入太阳模型，单击“打开按钮”查看模型的形状图案，然后单击“Prepare toPrint!”按钮生成G代码文件“放射状的多角形模型1.gcode”文件，选择“Save Toolpathsto Disk”将切片文件保存。
其次，在文件管理器中选择G代码文件“放射状的多角形模型1.gcode”文件，使用WPS软件或其他文字处理软件打开，选择文件中X、Y和Z列的所有数据复制，打开Excel软件将数据保存为“放射状的多角形模型1g.csv”文件，并将其他A、B和C列的数据补齐，这些数据是固定不变的，具体如表1所示。
表1 为1g.csv文件中的部分数据
<X> <Y> <Z> <A> <B> <C>
338.211 -0.004 151.36 179.37 -0.56 48.46
338.798 -3.658 151.36 179.37 -0.56 48.46
340.465 -6.929 151.36 179.37 -0.56 48.46
343.071 -9.534 151.36 179.37 -0.56 48.46
346.352 -11.207 151.36 179.37 -0.56 48.46
350.004 -11.789 151.36 179.37 -0.56 48.46
353.658 -11.202 151.36 179.37 -0.56 48.46
356.929 -9.534 151.36 179.37 -0.56 48.46
359.535 -6.929 151.36 179.37 -0.56 48.46
361.207 -3.647 151.36 179.37 -0.56 48.46
361.789 0.005 151.36 179.37 -0.56 48.46
361.202 3.658 151.36 179.37 -0.56 48.46
359.535 6.929 151.36 179.37 -0.56 48.46
356.929 9.534 151.36 179.37 -0.56 48.46
353.648 11.207 151.36 179.37 -0.56 48.46
349.996 11.789 151.36 179.37 -0.56 48.46
346.342 11.202 151.36 179.37 -0.56 48.46
343.071 9.534 151.36 179.37 -0.56 48.46
340.465 6.929 151.36 179.37 -0.56 48.46
338.793 3.648 151.36 179.37 -0.56 48.46
338.211 -0.004 151.36 179.37 -0.56 48.46
337.198 -0.005 151.36 179.37 -0.56 48.46
337.836 -3.972 151.36 179.37 -0.56 48.46
339.646 -7.524 151.36 179.37 -0.56 48.46
最后，打开三菱机械手编程软件RT ToolBox2，选择“样条”新建一个样条文件；将保存的“放射状的多角形模型1g.csv”文件导入到样条文件中，将生成的样条文件保存，则所有的图案轨迹数据都在样条文件中。
通过上述步骤流程，一个复杂的3D图案模型的运行轨迹就可以生成为样条文件，机械手调用样条文件就可以简单的实现复杂的三维运动轨迹。该发明的方法，可以用于三维轨迹的设计，使机械手的控制精确方便。

Claims (1)

1.一种机械手空间移动轨迹的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、采用计算机软件根据工件的实际数据，采用SolidWorks建立待加工工件的3D模型，并生成3D模型的.stl文件；
步骤二、将.stl文件导入simplify3d软件，采用人工校验图形，对待加工工件的3D模型进行切片处理，并获取所有切片的数据坐标G代码文件；
步骤三、采用WPS或文本文档打开G代码文件，提取其中的X、Y、Z三维坐标数据，复制粘贴到Excel的工作薄中，保存为.CSV文件；
步骤四、在该Excel的工作薄中在X、Y和Z列的后分别按序插入A列、B列和C列，并补充A列、B列与C列中的数据，同时保证A列中所有数据均相同、B列中所有数据均相同、C列数据均相同，从而在.CSV文件中加入机械手实现运动所需的X轴的旋转角度A、Y轴的旋转角度B以及Z轴的旋转角度C，并再次保存.CSV文件；
步骤五、将步骤四得到的.CSV文件导入至三菱机械手编程软件RTToolBox2中，生成样条文件 保存，并使样条文件满足机械手中程序能调用的要求。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110448919A (zh) * 2018-12-28 2019-11-15 东莞市诺诚自动化科技有限公司 一种基于编程控制的全自动植发机坐标转换方法
CN111240271B (zh) * 2020-03-10 2022-06-07 华侨大学 一种基于柔性磨粒机械切割的曲面粗加工方法
CN113696185A (zh) * 2021-09-17 2021-11-26 南京师范大学 一种机械手控制程序的自动生成方法
CN113805528A (zh) * 2021-10-11 2021-12-17 深圳华数机器人有限公司 基于数控双通道系统的玻璃机与机械手的联动控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63120313A (ja) * 1986-11-10 1988-05-24 Yokogawa Electric Corp 位置及び速度の制御装置
CN103093496A (zh) * 2012-12-31 2013-05-08 北京配天大富精密机械有限公司 一种三维图形仿真方法及系统
CN106584860A (zh) * 2016-12-04 2017-04-26 福建农林大学 一种3d打印中带岛层片区域的快速路径规划方法
CN106945267A (zh) * 2017-05-17 2017-07-14 泉州玉环模具有限公司 三维打印成形设备及个性化鞋底打印系统和打印方法
CN107662342A (zh) * 2016-07-29 2018-02-06 大陆汽车电子（连云港）有限公司 汽车传感器的3d打印系统及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63120313A (ja) * 1986-11-10 1988-05-24 Yokogawa Electric Corp 位置及び速度の制御装置
CN103093496A (zh) * 2012-12-31 2013-05-08 北京配天大富精密机械有限公司 一种三维图形仿真方法及系统
CN107662342A (zh) * 2016-07-29 2018-02-06 大陆汽车电子（连云港）有限公司 汽车传感器的3d打印系统及方法
CN106584860A (zh) * 2016-12-04 2017-04-26 福建农林大学 一种3d打印中带岛层片区域的快速路径规划方法
CN106945267A (zh) * 2017-05-17 2017-07-14 泉州玉环模具有限公司 三维打印成形设备及个性化鞋底打印系统和打印方法

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