CN111176214A - 一种刀具轨迹生成方法、装置和铣削机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控加工技术领域，提供一种刀具轨迹生成方法、装置和铣削机器人，其方法包括：根据第一位姿变换模型和中心点三维坐标分别对各刀位点位姿矢量进行变换，得到各刀位点位姿矢量在工件坐标系下一一的第一刀具位姿矢量，依据第二位姿变换模型分别对各第一刀具位姿矢量进行变换，得到各第一刀具位姿矢量在机器人基坐标系下一一对应的第二刀具位姿矢量，利用多个第二刀具位姿矢量刀具轨迹，使刀具轨迹依赖于刀具位姿数据得以精确、高效地被构建，无需依赖刀具半径，克服了现有刀具轨迹生成方法存在依赖刀具半径的缺陷，能够适用于圆形、方形和不规则形状等各种规格的刀具，增强了刀具轨迹的通用性。

Description

一种刀具轨迹生成方法、装置和铣削机器人

技术领域

本发明涉及数控加工技术领域，尤其涉及一种刀具轨迹生成方法、装置和铣削机器人。

背景技术

相关技术中，刀具轨迹生成方法分为两种：其一，分别获取刀具所属的刀刃沿后向的轮廓线以及待加工件所属的加工面的加工曲线，计算轮廓线的半径，依据该半径和加工曲线对待加工件进行扫描，得到工件曲面，依据该工件曲面规划刀具加工轨迹；其二，获取工件的编程轨迹，编程轨迹包括两段首尾相交的第一编程轨迹和第二编程轨迹，根据第一编程轨迹和刀具半径计算第一刀具轨迹，根据第二编程轨迹和刀具半径计算第二刀具轨迹，根据第一刀具轨迹和第二刀具轨迹拼接成刀具加工轨迹。

然而，上述两种刀具轨迹生成方法都必须依赖刀具半径，才能较为精确地生成刀具轨迹，更好地适用于呈圆形的刀具，面向非圆形的刀具欠佳，严格要求了刀具规格，阻碍了刀具轨迹的通用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有刀具轨迹生成方法存在依赖刀具半径的缺陷，阻碍了刀具轨迹的通用性，提供一种刀具轨迹生成方法、装置和铣削机器人。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

依据本发明的第一方面，提供了一种刀具轨迹生成方法，包括：

分别获取与装配在机器人上的刀具对应的初始位姿信息集、第一位姿变换模型以及第二位姿变换模型，所述初始位姿信息集包括中心点三维坐标和多个刀位点位姿矢量，所述中心点坐标用以表征所述刀具所属的中心点在刀具坐标系下的位置，多个所述刀位点位姿矢量用以表征所述刀具所属的刀位点在工件坐标系下不同位置处的位姿，所述第一位姿变换模型用以表征从所述刀具坐标系统一到所述工件坐标系，所述第二位姿变换模型用以表征从所述工件坐标系统一到与所述机器人对应的机器人基坐标系；

根据所述第一位姿变换模型和所述中心点三维坐标分别对各所述刀位点位姿矢量进行变换，得到各所述刀位点位姿矢量在所述工件坐标系下一一的第一刀具位姿矢量；

根据所述第二位姿变换模型分别对各所述第一刀具位姿矢量进行变换，得到各所述第一刀具位姿矢量在所述机器人基坐标系下一一对应的第二刀具位姿矢量；

根据多个所述第二刀具位姿矢量构建刀具轨迹。

依据本发明的第二方面，提供了一种刀具轨迹生成装置，包括：

位姿数据获取模块，用于分别获取与装配在机器人上的刀具对应的初始位姿信息集、第一位姿变换模型以及第二位姿变换模型，所述初始位姿信息集包括中心点三维坐标和多个刀位点位姿矢量，所述中心点坐标用以表征所述刀具所属的中心点在刀具坐标系下的位置，多个所述刀位点位姿矢量用以表征所述刀具所属的刀位点在工件坐标系下不同位置处的位姿，所述第一位姿变换模型用以表征从所述刀具坐标系统一到所述工件坐标系，所述第二位姿变换模型用以表征从所述工件坐标系统一到与所述机器人对应的机器人基坐标系；

第一位姿变换模块，用于根据所述第一位姿变换模型和所述中心点三维坐标分别对各所述刀位点位姿矢量进行变换，得到各所述刀位点位姿矢量在所述工件坐标系下一一对应的第一刀具位姿矢量；

第二位姿变换模块，用于根据所述第二位姿变换模型分别对各所述第一刀具位姿矢量进行变换，得到各所述第一刀具位姿矢量在所述机器人基坐标系下一一对应的第二刀具位姿矢量；

刀具轨迹构建模块，用于根据多个所述第二刀具位姿矢量构建刀具轨迹。

依据本发明的第三方面，提供一种打磨机器人，包括：存储器和与所述存储器耦合的处理器，所述存储器被配置为存储刀具轨迹数控程序和初始位置信息集，所述处理器被配置为加载并运行所述刀具轨迹数控程序以实现如第一方面所述的刀具轨迹生成方法所执行的操作步骤。

本发明提供的刀具轨迹生成方法、装置和铣削机器人的有益效果是：利用第一位姿变换模型和刀具坐标系下的中心点三维坐标，将工件坐标系下的各刀位点位姿矢量分别变换成工件坐标系下对应的第一刀具位姿矢量，保证了第一刀具位姿矢量的精度和变换效率，利用第二位姿变换模型，将第一刀具位姿矢量变换成机器人基坐标系下的第二刀具位姿矢量，保证了第二刀具位姿矢量和变换效率，利用多个第二刀具位姿矢量构建刀具轨迹，使刀具轨迹依赖于刀具位姿数据得以精确、高效地被构建，无需依赖刀具半径，克服了现有刀具轨迹生成方法存在依赖刀具半径的缺陷，能够适用于圆形、方形和不规则形状等各种规格的刀具，增强了刀具轨迹的通用性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种刀具轨迹生成方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种刀具轨迹生成装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种铣削机器人的通信架构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种工件铣削模拟系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例一

参见图1示出的刀具轨迹生成方法，包括以下操作步骤：分别获取与装配在机器人上的刀具对应的初始位姿信息集、第一位姿变换模型以及第二位姿变换模型；根据第一位姿变换模型和中心点三维坐标分别对各刀位点位姿矢量进行变换，得到各刀位点位姿矢量在工件坐标系下一一的第一刀具位姿矢量；根据第二位姿变换模型分别对各第一刀具位姿矢量进行变换，得到各第一刀具位姿矢量在机器人基坐标系下一一的第二刀具位姿矢量；根据多个第二刀具位姿矢量构建刀具轨迹，刀具轨迹可被提供给机器人驱动刀具做出轨迹运动。

在一具体方式中，图1示出的刀具轨迹生成方法应用在智能手机、笔记本电脑、台式电脑、中控机和服务器等智能设备中，智能设备可以预先存储NC数据和刀具轨迹数控程序，NC数据包括中心点三维坐标和互为不同的多个刀位点位姿矢量，刀具轨迹数控程序中配设有第一位姿变换模型和第二位姿变换模型；在智能设备运行刀具轨迹数控程序过程中，通过刀具轨迹数控程序对NC代码进行解析，得到中心点三维坐标和各多个刀位点位姿矢量，并将中心点三维坐标与多个刀位点位姿矢量关联保存为初始位姿信息集，以及，以并行方式持续调用第一位姿变换模型和第二位姿变换模型，以提高位姿矢量的变换效率。

在一具体方式中，智能设备可以通过刀具轨迹数控程序仿真图4示出的工件铣削模拟系统，工件铣削模拟系统包括机器人1、铣削刀具2、工件3和工作台4，工件3设置在工作台4上，铣削刀具2处在工件3上方且装配在机器人1的关节末端上。

在机器人1的基座上，将机器人基坐标系B标定为{O_B-X_BY_BZ_B}，O_B表示工件坐标系B中的原点坐标，X_B表示工件坐标系B中沿X轴方向上的坐标，Y_B表示工件坐标系P中沿Y轴方向上的坐标，Z_B表示工件坐标系B中沿Z轴方向上的坐标。

在铣削刀具2上，将刀具坐标系P标定为{O_P-X_PY_PZ_P}，O_P表示工件坐标系P中的原点坐标，X_P表示工件坐标系P中沿X轴方向上的坐标，Y_P表示工件坐标系P中沿Y轴方向上的坐标，Z_P表示工件坐标系P中沿Z轴方向上的坐标，原点坐标O_P可以为中心点三维坐标。

在工件3上，将工件坐标系W标定为{O_W-X_WY_WZ_W}，O_W表示工件坐标系W中的原点坐标，X_W表示工件坐标系W中沿X轴方向上的坐标，Y_W表示工件坐标系W中沿Y轴方向上的坐标，Z_W表示工件坐标系W中沿Z轴方向上的坐标。

智能设备可以通过刀具轨迹数控程序控制机器人1，使机器人带动刀具2在工件3上运动，在刀具2运动过程中，生成并保存NC数据。

根据第一位姿变换模型和中心点三维坐标分别对各刀位点位姿矢量进行变换，得到在工件坐标系下对应的第一刀具位姿矢量，具体包括：分别对各刀位点位姿矢量进行分解，得到对应的刀位点三维坐标和与刀位点三维坐标一一对应的姿态矢量；分别计算各刀位点三维坐标与中心点三维坐标之间的距离；分别将各距离、与各距离一一对应的刀位点三维坐标以及与刀位点三维坐标一一对应的姿态矢量调入第一位姿变换模型，通过第一位姿变换模型分别对各距离、与各距离一一对应的刀位点三维坐标以及与刀位点三维坐标一一对应的姿态矢量进行线性变换，得到各刀位点位姿矢量在工件坐标系下一一的第一刀具位姿矢量。

在一具体方式中，任一刀位点位姿矢量，任一刀位点三维坐标、任一姿态矢量以及任一第一刀具位姿矢量均以矩阵形式表示，其中，以矩阵表示的任一刀位点位姿矢量可以为列向量

表示第i个刀位点位姿矢量中沿工件坐标系W的X轴方向上的坐标值，

表示第i个刀位点位姿矢量中沿工件坐标系W的Y轴方向上的坐标值，

表示第i个刀位点位姿矢量中沿工件坐标系W的Z轴方向上的坐标值，

表示与沿工件坐标系W的X轴方向上的坐标值

对应的旋转角度，

表示与沿工件坐标系W的Y轴方向上的坐标值

对应的旋转角度，

表示与沿工件坐标系W的Z轴方向上的坐标值

对应的旋转角度，旋转角度

可以为恒定值，该恒定值可以为0。

第一位姿变换模型以第一公式表示，第一公式具体为：^WT_i＝t_i+n_i×L_i，其中，^WT_i表示在工件坐标系W下的第i个第一刀具位姿矢量，t_i表示第i个刀位点三维坐标，n_i表示与第i个刀位点三维坐标一一对应的姿态矢量，L_i表示与第i个刀位点三维坐标一一对应的距离，i为正整数，例如：i从1、2、3…100。

第i个第一刀具位姿矢量^WT_i可以表示为列向量

第i个刀位点三维坐标t_i表示为列向量

第i个姿态矢量n_i可以表示为列向量

利用各刀位点三维坐标与中心点三维坐标之间的距离，支持以简单计算方式快速地调节刀具姿态数据，提高了刀具位姿数据的准确性和变换效率。

第二位姿变换模型以第二公式表示，第二公式具体为：^BT_i＝^BH_W·^WT_i，其中，^BT_i表示在机器人基坐标系B下的第i个第二刀具位姿矢量，^BH_W表示从工件坐标系W到机器人基坐标系B的预设位姿变换矩阵，快速、准确地变换位姿矢量。

根据多个第二刀具位姿矢量构建刀具轨迹，具体包括：分别获取机器人逆运动学模型和机器人轨迹规划模型；根据机器人逆运动学模型对各第二刀具位姿矢量进行求解，得到各第二刀具位姿矢量一一对应的最佳机器人关节角参数组；根据机器人轨迹规划模型对多个最佳机器人关节角参数组进行轨迹规划，得到最佳机器人运动轨迹；将最佳机器人运动轨迹配置为刀具轨迹。

在另一具体方式中，任一第二刀具位姿矢量以矩阵形式表示，以矩阵形式表示的第i个第二刀具位姿矢量可以为行向量

表示第i个第二刀具位姿矢量中沿机器人基坐标系B的X轴方向上的坐标值，

表示第i个第二刀具位姿矢量中沿机器人基坐标系B的Y轴方向上的坐标值，

表示第i个第二刀具位姿矢量中沿机器人基坐标系B的Z轴方向上的坐标值，

表示与沿机器人基坐标系B的X轴方向上的坐标值

对应的旋转角度，

表示与沿机器人基坐标系B的Y轴方向上的坐标值

对应的旋转角度，

表示与沿机器人基坐标系B的Z轴方向上的坐标值

对应的旋转角度，例如：

为[1118.7,324.23,1700.72,-90.0,0.0,-90.0]。

在另一具体方式中，将任一第二刀具位姿矢量以无奇异的四元组形式表示，机器人逆运动学模型对以四元组形式表示的第i个第二刀具位姿矢量进行求解后，得到多组机器人关节角参数组，参见表1示出的8组机器人关节角参数组。

表18组机器人关节角参数组

序号

θ1

θ2

θ3

θ4

θ5

θ6

1

2.5°

-30.2°

-0.1°

90°

87.5°

180°

2

2.5°

-30.2°

-0.1°

-90°

-87.5°

0°

3

2.5°

-30.2°

-0.1°

-270°

87.5°

180°

4

2.5°

-30.2°

-0.1°

270°

-87.5°

0°

5

2.5°

-30.2°

-0.1°

90°

87.5°

-180°

6

2.5°

-30.2°

-0.1°

-90°

-87.5°

-360°

7

2.5°

-30.2°

-0.1°

-270°

87.5°

180°

8

2.5°

-30.2°

-0.1°

270°

-87.5°

-360°

从多组机器人关节角参数组中选取与第i个第二刀具位姿矢量适配的最佳机器人关节角参数组，例如：最佳机器人关节角参数组为表1中与序号6关联的机器人关节角参数组，机器人轨迹规划模型可以对分别与100个最佳机器人关节角参数组进行轨迹规划，得到最佳机器人运动轨迹，刀具轨迹可以在机器人中被构建。

利用第一位姿变换模型和刀具坐标系下的中心点三维坐标共同将工件坐标系下的各刀位点位姿矢量分别变换成工件坐标系下对应的第一刀具位姿矢量，保证了第一刀具位姿矢量的精度和变换效率，利用第二位姿变换模型将第一刀具位姿矢量变换成机器人基坐标系下的第二刀具位姿矢量，保证了第二刀具位姿矢量和变换效率，利用多个第二刀具位姿矢量构建刀具轨迹，使刀具轨迹依赖于刀具位姿数据得以精确、高效地被构建，无需依赖刀具半径，能够适用于圆形、方形和不规则形状等各种规格的刀具，增强了刀具轨迹的通用性，保证了刀具轨迹的精度和生成效率。

实施例二

参见图2示出的刀具轨迹生成装置，包括：位姿数据获取模块、第一位姿变换模块、第二位姿变换模块和刀具轨迹构建模块。

位姿数据获取模块，用于分别获取与装配在机器人上的刀具对应的初始位姿信息集、第一位姿变换模型以及第二位姿变换模型，初始位姿信息集包括中心点三维坐标和多个刀位点位姿矢量，中心点坐标用以表征刀具所属的中心点在刀具坐标系下的位置，多个刀位点位姿矢量用以表征刀具所属的刀位点在工件坐标系下不同位置处的位姿，第一位姿变换模型用以表征从刀具坐标系统一到工件坐标系，第二位姿变换模型用以表征从工件坐标系统一到与机器人对应的机器人基坐标系。

第一位姿变换模块，用于根据第一位姿变换模型和中心点三维坐标分别对各刀位点位姿矢量进行变换，得到各刀位点位姿矢量在工件坐标系下一一对应的第一刀具位姿矢量。

第一位姿变换模块，具体用于：分别对各刀位点位姿矢量进行分解，得到对应的刀位点三维坐标和与刀位点三维坐标一一对应的姿态矢量；分别计算各刀位点三维坐标与中心点三维坐标之间的距离；分别将各距离、与各距离一一对应的刀位点三维坐标以及与刀位点三维坐标一一对应的姿态矢量调入第一位姿变换模型，通过第一位姿变换模型分别对各距离、与各距离一一对应的刀位点三维坐标以及与刀位点三维坐标一一对应的姿态矢量进行线性求解，得到各刀位点位姿矢量在工件坐标系下一一对应的第一刀具位姿矢量。

第一位姿变换模型以第一公式表示，第一公式具体为：^WT_i＝t_i+n_i×L_i，其中，^WT_i表示在工件坐标系W下的第i个第一刀具位姿矢量，t_i表示第i个刀位点三维坐标，n_i表示与第i个刀位点三维坐标一一对应的姿态矢量，L_i表示与第i个刀位点三维坐标一一对应的所述距离，i为正整数。

第二位姿变换模块，用于根据第二位姿变换模型分别对各第一刀具位姿矢量进行变换，得到各第一刀具位姿矢量在机器人基坐标系下一一对应的第二刀具位姿矢量；

刀具轨迹构建模块，用于根据多个第二刀具位姿矢量构建刀具轨迹，刀具轨迹用以提供给机器人驱动刀具做出轨迹运动。

第二位姿变换模型以第二公式表示，第二公式具体为：^BT_i＝^BH_W·^WT_i，其中，^BT_i表示在机器人基坐标系B下的第i个第二刀具位姿矢量，^BH_W表示从工件坐标系W到机器人基坐标系B的位姿变换矩阵，^WT_i表示在工件坐标系W下的第i个第一刀具位姿矢量，i为正整数。

刀具轨迹构建模块，具体用于：分别获取机器人逆运动学模型和机器人轨迹规划模型；根据机器人逆运动学模型分别对各第二刀具位姿矢量进行求解，得到与各第二刀具位姿矢量一一对应的最佳机器人关节角参数组；根据机器人轨迹规划模型对多组最佳机器人关节角参数组进行轨迹规划，得到最佳机器人运动轨迹；将最佳机器人运动轨迹配置为刀具轨迹。

实施例三

参见图3示出的铣削机器人，包括存储器和与存储器耦合的处理器，存储器被配置为存储刀具轨迹数控程序和初始位置信息集，处理器被配置为加载并运行刀具轨迹数控程序以实现如实施例一所述的刀具轨迹生成方法所执行的操作步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过刀具轨迹数控程序来指令相关的硬件完成，刀具轨迹数控程序可以存储于计算机可读存储介质中，计算机可读存储介质可以是移动硬盘或者优盘或者光碟或者中控机或者PC电脑等。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“方面”、“实施方式”或“示范性的”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、步骤或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中，术语“第一”和“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”和“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种刀具轨迹生成方法，其特征在于，包括：

分别获取与装配在机器人上的刀具对应的初始位姿信息集、第一位姿变换模型以及第二位姿变换模型，所述初始位姿信息集包括中心点三维坐标和多个刀位点位姿矢量，所述中心点坐标用以表征所述刀具所属的中心点在刀具坐标系下的位置，多个所述刀位点位姿矢量用以表征所述刀具所属的刀位点在工件坐标系下不同位置处的位姿，所述第一位姿变换模型用以表征从所述刀具坐标系统一到所述工件坐标系，所述第二位姿变换模型用以表征从所述工件坐标系统一到与所述机器人对应的机器人基坐标系；

根据所述第一位姿变换模型和所述中心点三维坐标分别对各所述刀位点位姿矢量进行变换，得到各所述刀位点位姿矢量在所述工件坐标系下一一对应的第一刀具位姿矢量；

根据所述第二位姿变换模型分别对各所述第一刀具位姿矢量进行变换，得到各所述第一刀具位姿矢量在所述机器人基坐标系下一一对应的第二刀具位姿矢量；

根据多个所述第二刀具位姿矢量构建刀具轨迹。

2.根据权利要求1所述的刀具轨迹生成方法，其特征在于，根据所述第一位姿变换模型和所述中心点三维坐标分别对各所述刀位点位姿矢量进行变换，得到各所述刀位点位姿矢量在所述工件坐标系下一一对应的第一刀具位姿矢量，具体包括：

分别对各所述刀位点位姿矢量进行分解，得到对应的刀位点三维坐标和与所述刀位点三维坐标一一对应的姿态矢量；

分别计算各所述刀位点三维坐标与所述中心点三维坐标之间的距离；

分别将各所述距离、与各所述距离一一对应的所述刀位点三维坐标以及与所述刀位点三维坐标一一对应的所述姿态矢量调入所述第一位姿变换模型，通过所述第一位姿变换模型分别对各所述距离、与各所述距离一一对应的所述刀位点三维坐标以及与所述刀位点三维坐标一一对应的所述姿态矢量进行线性变换，得到各所述刀位点位姿矢量在所述工件坐标系下一一对应的所述第一刀具位姿矢量。

3.根据权利要求2所述的刀具轨迹生成方法，其特征在于，所述第一位姿变换模型以第一公式表示，所述第一公式具体为：

^WT_i＝t_i+n_i×L_i

其中，^WT_i表示在所述工件坐标系W下的第i个所述第一刀具位姿矢量，t_i表示第i个所述刀位点三维坐标，n_i表示与第i个所述刀位点三维坐标一一对应的所述姿态矢量，L_i表示与第i个所述刀位点三维坐标一一对应的所述距离，i为正整数。

4.根据权利要求1-3任一项所述的刀具轨迹生成方法，其特征在于，所述第二位姿变换模型以第二公式表示，所述第二公式具体为：

^BT_i＝^BH_W·^WT_i

其中，^BT_i表示在所述机器人基坐标系B下的第i个所述第二刀具位姿矢量，^BH_W表示从所述工件坐标系W到所述机器人基坐标系B的预设位姿变换矩阵，^WT_i表示在所述工件坐标系W下的第i个所述第一刀具位姿矢量，i为正整数。

5.根据权利要求1-3任一项所述的刀具轨迹生成方法，其特征在于，根据多个所述第二刀具位姿矢量构建刀具轨迹，具体包括：

分别获取机器人逆运动学模型和机器人轨迹规划模型；

根据所述机器人逆运动学模型分别对各所述第二刀具位姿矢量进行求解，得到与各所述第二刀具位姿矢量一一对应的最佳机器人关节角参数组；

根据所述机器人轨迹规划模型对多个所述最佳机器人关节角参数组进行轨迹规划，得到最佳机器人运动轨迹；

将所述最佳机器人运动轨迹配置为所述刀具轨迹。

6.一种刀具轨迹生成装置，其特征在于，包括：

位姿数据获取模块，用于分别获取与装配在机器人上的刀具对应的初始位姿信息集、第一位姿变换模型以及第二位姿变换模型，所述初始位姿信息集包括中心点三维坐标和多个刀位点位姿矢量，所述中心点坐标用以表征所述刀具所属的中心点在刀具坐标系下的位置，多个所述刀位点位姿矢量用以表征所述刀具所属的刀位点在工件坐标系下不同位置处的位姿，所述第一位姿变换模型用以表征从所述刀具坐标系统一到所述工件坐标系，所述第二位姿变换模型用以表征从所述工件坐标系统一到与所述机器人对应的机器人基坐标系；

第一位姿变换模块，用于根据所述第一位姿变换模型和所述中心点三维坐标分别对各所述刀位点位姿矢量进行变换，得到各所述刀位点位姿矢量在所述工件坐标系下一一对应的第一刀具位姿矢量；

第二位姿变换模块，用于根据所述第二位姿变换模型分别对各所述第一刀具位姿矢量进行变换，得到各所述第一刀具位姿矢量在所述机器人基坐标系下一一对应的第二刀具位姿矢量；

刀具轨迹构建模块，用于根据多个所述第二刀具位姿矢量构建刀具轨迹。

7.根据权利要求6所述的刀具轨迹生成装置，其特征在于，所述第一位姿变换模块具体用于：

分别对各所述刀位点位姿矢量进行分解，得到对应的刀位点三维坐标和与所述刀位点三维坐标一一对应的姿态矢量；

分别计算各所述刀位点三维坐标与所述中心点三维坐标之间的距离；

分别将各所述距离、与各所述距离一一对应的所述刀位点三维坐标以及与所述刀位点三维坐标一一对应的所述姿态矢量调入所述第一位姿变换模型，通过所述第一位姿变换模型分别对各所述距离、与各所述距离一一对应的所述刀位点三维坐标以及与所述刀位点三维坐标一一对应的所述姿态矢量进行线性求解，得到各所述刀位点位姿矢量在所述工件坐标系下一一对应的所述第一刀具位姿矢量。

8.根据权利要求7所述的刀具轨迹生成装置，其特征在于，所述第一位姿变换模型以第一公式表示，所述第一公式具体为：

^WT_i＝t_i+n_i×L_i

其中，^WT_i表示在所述工件坐标系W下的第i个所述第一刀具位姿矢量，t_i表示第i个所述刀位点三维坐标，n_i表示与第i个所述刀位点三维坐标一一对应的所述姿态矢量，L_i表示与第i个所述刀位点三维坐标一一对应的所述距离，i为正整数。

9.根据权利要求6-8任一项所述的刀具轨迹生成装置，其特征在于，所述第二位姿变换模型以第二公式表示，所述第二公式具体为：

^BT_i＝^BH_W·^WT_i

其中，^BT_i表示在所述机器人基坐标系B下的第i个所述第二刀具位姿矢量，^BH_W表示从所述工件坐标系W到所述机器人基坐标系B的位姿变换矩阵，^WT_i表示在所述工件坐标系W下的第i个所述第一刀具位姿矢量，i为正整数；

刀具轨迹构建模块具体用于：

分别获取机器人逆运动学模型和机器人轨迹规划模型；

根据所述机器人逆运动学模型分别对各所述第二刀具位姿矢量进行求解，得到与各所述第二刀具位姿矢量一一对应的最佳机器人关节角参数组；

根据所述机器人轨迹规划模型对多组所述最佳机器人关节角参数组进行轨迹规划，得到最佳机器人运动轨迹；

将所述最佳机器人运动轨迹配置为所述刀具轨迹。

10.一种铣削机器人，其特征在于，包括：存储器和与所述存储器耦合的处理器，所述存储器被配置为存储刀具轨迹数控程序和初始位置信息集，所述处理器被配置为加载并运行所述刀具轨迹数控程序以实现如权利要求1至5任一项所述的刀具轨迹生成方法所执行的操作步骤。

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