CN112589793A - 工件的跟踪方法、机器人、工件的跟踪系统及存储装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种工件的跟踪方法、机器人、工件跟踪的系统及存储装置。该跟踪方法包括：获取轨迹列表，从轨迹列表中获取机器人在第一工件坐标系中的第一轨迹；对第一轨迹进行插补；响应于第一轨迹插补完成，判断轨迹列表中是否包含机器人在第二工件坐标系中的第二轨迹；响应于轨迹列表中包含第二轨迹，获取到第一工件坐标系的当前的状态值；将当前的状态值赋给第二工件坐标系，以使第二工件坐标系能够基于当前的状态值进行移动。通过本申请的跟踪方法，能够使机器人平稳地跟随传送带，而不会发生振动，提高工件跟踪的可靠性。

Description

工件的跟踪方法、机器人、工件的跟踪系统及存储装置

技术领域

本申请涉及机器人智能控制技术领域，特别是涉及一种工件的跟踪方法、机器人、工件的跟踪系统及存储装置。

背景技术

工业机器人的一种应用场景是跟随传送带对传送带上的工件进行作业。此时，机器人的运动指令都是相对于跟随传送带移动的工件坐标系的，而在传送带运动方向上的叠加运动则需要控制系统自动处理，从而使得机器人可以对传送带上的运动工件就像和对静止的工件一样进行加工作业。

现有技术中，在机器人跟随传送带运动的过程中，机器人可能会出现振动等问题，导致机器人并不能平稳地跟随传送带。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种工件的跟踪方法、机器人、工件的跟踪系统及存储装置。本申请提供的工件的跟踪方法，过程简单，且能够使机器人在跟随传送带的过程中，不会产生振动，机器人可以平稳的跟随传送带。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种工件的跟踪方法，该方法包括：获取轨迹列表，从轨迹列表中获取机器人在第一工件坐标系中的第一轨迹；对第一轨迹进行插补；响应于第一轨迹插补完成，判断轨迹列表中是否包含机器人在第二工件坐标系中的第二轨迹；响应于轨迹列表中包含第二轨迹，获取到第一工件坐标系的当前的状态值；将当前的状态值赋给第二工件坐标系，以使第二工件坐标系能够基于当前的状态值进行移动。

进一步地，判断轨迹列表中是否包含机器人在第二工件坐标系中的第二轨迹的步骤之后，该方法还包括：响应于轨迹列表中不包含第二轨迹，插补第一轨迹的最后一个点。

进一步地，插补第一轨迹的最后一个点的步骤之后，方法还包括：返回判断轨迹列表中是否包含机器人在第二工件坐标系中的第二轨迹的步骤。

进一步地，当前的状态值包括传送带的位移、速度和加速度中的至少一者。

进一步地，将当前的状态值赋给第二工件坐标系的步骤之后，方法还包括：删除第一轨迹。

进一步地，对第一轨迹进行插补的步骤之后，方法还包括：接收暂停指令；将机器人相对第一工件坐标系做减速到0的规划，以使机器人相对第一工件坐标系静止；将第一工件坐标系跟随工件的速度设为0，响应于第一工件坐标系不处于停止状态，获取第一轨迹在第一工件坐标系中的暂停点；定点插补暂停点，直至所述第一工件坐标系的状态为停止。

进一步地，方法还包括：响应于第一工件坐标系处于停止状态，删除第一轨迹。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种机器人，该机器人至少包括：处理器和存储器，处理器耦接存储器，存储器用于存储程序数据，处理器用于执行程序数据以实现上述任一实施例的工件的跟踪方法。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种工件的跟踪系统，包括：相互连接的机器人和传送带；传送带用于传送工件；机器人用于对工件进行跟踪；其中，机器人是上述实施例的机器人。

为解决上述技术问题，本申请采用的再一个技术方案是：提供一种存储装置，存储装置存储有程序数据，程序数据能够被处理器执行以实现上述实施例的工件的跟踪方法。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的工件的跟踪方法包括：获取轨迹列表，并从轨迹列表中获取机器人在第一工件坐标系中的第一轨迹；然后对获取到的第一轨迹进行插补，当确认第一轨迹插补完成后，判断轨迹列表中是否包含机器人在第二工件坐标系中的第二轨迹，以此来确定出是否有即将要插补的第二轨迹，当确认轨迹列表中存在即将插补的第二轨迹后，获取第一工件坐标系的当前的状态值，并将该当前的状态值赋给第二工件坐标系，以使第二工件坐标系能够基于当前的状态值进行移动。本申请的跟踪方法机制简单易行，且能够使机器人跟随传送带作业的过程中，不会产生振动，使机器人能够平稳的跟随传送带。

附图说明

图1是本申请提供的工件的跟踪方法的一实施例的流程示意图；

图2是本申请提供的工件的跟踪方法的另一实施例的流程示意图；

图3是本申请提供的工件的跟踪方法的又一实施例的流程示意图；

图4是本申请提供的机器人一实施例的结构示意图；

图5是本申请提供的工件的跟踪系统一实施例的结构示意图；

图6是本申请提供的存储装置一实施例的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，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。

各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

机器人在跟随传送带进行作业时，在其中一条跟随传送带的运动指令执行完后，应该平稳地过渡到下一条运动指令，以使机器人能够平稳地跟随传送带。本申请提供一种工件的跟踪方法，该跟踪方法过程简单，且能够使机器人平稳地跟随传送带，具有较高的可靠性。

请参阅图1，图1是本申请提供的工件的跟踪方法的流程示意图，该方法具体包括：

S11：获取轨迹列表，并从轨迹列表中获取机器人在第一工件坐标系中的第一轨迹。

获取机器人的轨迹列表，该轨迹列表中存储有机器人被规划的运动轨迹。该轨迹列表中的运动轨迹可以人为地添加或者删除，也可以根据机器人的运动情况自动地添加或者删除。

在获取到轨迹列表后，从轨迹列表中获取机器人在第一工件坐标系中的第一轨迹。工件坐标系是附着于传送带传输的工件上，随传送带传输方向移动的坐标系。即工件坐标系为固定在工件上的坐标系，其以工件为参照物，当工件位姿发生变化时，工件坐标系也相应变化。第一工件坐标系指的是第一轨迹参考的工件坐标系。

S12：对第一轨迹进行插补。

在获取到第一工件坐标系中的第一轨迹后，对第一轨迹进行插补。插补为根据运动轨迹上某些点，按照插补算法获得位于已知点中间的插补点的过程。

在获取到第一轨迹后，即按照预设的算法对第一轨迹进行插补，对第一轨迹的插补算法可以参照现有技术中的插补算法，在此不再具体介绍。

S13：响应于第一轨迹插补完成，判断轨迹列表中是否包含机器人在第二工件坐标系中的第二轨迹。

当第一轨迹插补完成后，且工件坐标系并不处于停止状态时，则判断轨迹列表中是否包含机器人在第二工件坐标系中的第二轨迹，此处的第二工件坐标系指的是第二轨迹参考的工件坐标系。

本实施例中，第二轨迹指的是第一轨迹插补完成后，机器人紧接着需要插补的轨迹，即第一轨迹和第二轨迹可以为两条连续的轨迹，即第一轨迹的终止点可以与第二轨迹的起始点重合。

当第一轨迹插补完成后，工件坐标系处于停止状态时，则删除第一轨迹。

S14：响应于轨迹列表中包含第二轨迹，获取到第一工件坐标系的当前的状态值。

当确认轨迹列表中包含有第二轨迹时，则获取到第一工件坐标系的实施状态值。即如果轨迹列表中包含有机器人即将运行的第二轨迹，则在第一轨迹插补完成时，获取到第一工件坐标系的当前的状态值。

当前的状态值包括传送带的位移、速度和加速度中的至少一者。在一个具体的实施例中，该当前的状态值可以从传送带电机的编码器的反馈中获取到。

S15：将当前的状态值赋给第二工件坐标系，以使第二工件坐标系能够基于当前的状态值进行移动。

当第一轨迹插补完成后，机器人获取到第一工件坐标系的当前的状态值，并将获取到的当前的状态值赋给第二工件坐标系，以使第二工件坐标系能够基于该当前的状态值进行移动，即第二工件坐标系的初始运动状态能与第一工件坐标系的结束运动状态相同。这样就可以完成第一工件坐标系和第二工件坐标系的连续过渡，而不会在轨迹衔接处产生振动。

本实施例的工件的跟踪方法，过程简单，且能够使机器人平稳地跟随传送带，而不会发生振动，提高工件跟踪的可靠性。

本申请还提供另一实施例的工件的跟踪方法，具体地，请参阅图2，图2是本申请提供的工件的跟踪方法的另一实施例的流程示意图，该实施例中，工件的跟踪方法具体包括：

S21：获取轨迹列表，并从轨迹列表中获取机器人在第一工件坐标系中的第一轨迹。

步骤S21与步骤S11相同，在此不再赘述。

S22：对第一轨迹进行插补。

步骤S22与步骤S12相同，在此不再赘述。

S23：响应于第一轨迹插补完成，判断轨迹列表中是否包含机器人在第二工件坐标系中的第二轨迹。

步骤S23与步骤S13相同，在此不再赘述。

S24：响应于轨迹列表中包含第二轨迹，获取到第一工件坐标系的当前的状态值。

步骤S24与步骤S14相同，在此不再赘述。

S25：将当前的状态值赋给第二工件坐标系，以使第二工件坐标系能够基于当前的状态值进行移动，并删除第一轨迹。

当第一轨迹插补完成后，获取到第一工件坐标系的当前的状态值，并将该当前的状态值赋给第二工件坐标系，以使第二工件坐标系能够基于该当前的状态值进行移动，即第二工件坐标系的初始运动状态能与第一工件坐标系的结束运动状态相同。这样就可以完成第一工件坐标系和第二工件坐标系的连续过渡，而不会在轨迹衔接处产生振动。

第一工件坐标系的当前的状态值赋给第二工件坐标系后，从轨迹列表中删除第一轨迹，以删除轨迹列表中已插补完成的轨迹，使轨迹列表中存储都是正在插补的轨迹以及即将插补的轨迹，以更好地管理轨迹列表并节约内存。

S26：响应于轨迹列表中不包含第二轨迹，插补第一轨迹的最后一个点。

当确认轨迹列表中不包含第二轨迹时，即轨迹列表中不包含有即将要插补的第二轨迹时，则插补第一轨迹的最后一个点，使机器人仍然能够平稳地跟随工件。

本实施例中，在没有第二轨迹进入轨迹列表时，为了不让机器人停下来，即使机器人还是能够平稳地跟随传送带进行运动，可以让机器人一直插补第一轨迹的最后一个点。比如在第一轨迹的最后一个点，机器人跟随工件一直执行向下的操作，在轨迹列表中不包括第二轨迹时，机器人跟随工件一直执行向下的操作。

S27：返回判断轨迹列表中是否包含机器人在第二工件坐标系中的第二轨迹的步骤。

对第一轨迹的最后一个点进行定点插补后，机器人则可返回步骤S23中的判断轨迹列表中是否包含机器人在第二工件坐标系中的第二轨迹的步骤。以此循环，直到有第二轨迹进入轨迹列表，然后再接着执行步骤S24。

本实施例中，当轨迹列表中不存在即将插补的第二轨迹时，则插补第一轨迹的最后一个点，此种方式，能够在机器人跟随传送带作业的过程中任意穿插非运动操作，而不会产生振动。使得机器人可以平稳的跟随传送带，提高工件跟踪的可靠性。

请参阅图3，图3是本申请提供的工件的跟踪方法的又一实施例的流程示意图，本实施例中，该方法包括：

S31：获取轨迹列表，并从轨迹列表中获取机器人在第一工件坐标系中的第一轨迹。

步骤S31与步骤S11相同，在此不再赘述。

S32：对所述第一轨迹进行插补。

步骤S32与步骤S12相同，在此不再赘述。

S33：接收暂停指令。

当机器人在对第一轨迹进行插补的过程中，想让机器人停止跟踪工件，即暂停工件的跟踪，则可向机器人发送暂停指令。该暂停指令指的是使机器人能够相对于世界处于静止状态的指令。

当机器人在对第一轨迹进行插补时，接收到用户的暂停指令，机器人将响应该暂停指令，以使机器人能够处于相对世界静止的状态。

S34：将机器人相对第一工件坐标系做减速到0的规划，以使机器人相对第一工件坐标系静止。

当机器人接收到暂停指令后，首先将机器人相对第一工件坐标系做减速到0的规划，以使机器人能够插补到相对于第一工件坐标系静止。

这个减速过程可以用成熟的速度规划方法(比如S型速度规划)保证速度曲线2阶连续即可。

S35：将第一工件坐标系跟随工件的速度设为0。

当机器人插补到相对工件第一工件坐标系静止后，然后向第一工件坐标系系发送停止命令，也就是说将第一工件坐标系跟随工件的速度设为0，使第一工件坐标系脱离工件，然后逐渐相对世界静止。

S36：获取第一轨迹在第一工件坐标系中的暂停点。

当接到暂停指令，将机器人相对第一工件坐标系做减速到0的规划，以使机器人相对第一工件坐标系处于静止的状态。然后再获取到第一轨迹在第一工件坐标系中的暂停点。比如当机器人运动到第一轨迹的百分之二十时，相对第一工件坐标系静止，第一轨迹的百分之二十处即为第一轨迹在第一工件坐标系中的暂停点。

S37：定点插补暂停点，直至第一工件坐标系的状态为停止。

当获取到暂停点后，对暂停点进行定点插补，使机器人一直执行暂停点的操作指令，而继续随着第一工件坐标系进行运动，直至第一工件坐标系的状态为停止。通过此种方式，能够使机器人的暂停过程平稳，不会产生振动。

S38：判断第一工件坐标系是否处于停止状态。

机器人继续对第一轨迹的暂停点进行定点插补，直到工件坐标系的状态变为停止。因此，机器人在对暂停点进行插补过程中，判断第一工件坐标系是否处于停止的状态。具体地，可以获取第一工件坐标系相对世界的运动速度，当第一工件坐标系的运动速度0时，则确认第一工件坐标系处于停止状态。当第一工件坐标系的运动速度不为0时，则确认第一工件坐标系并不处于停止状态。

S39：若是，则返回定点插补暂停点的步骤。

则当确认第一工件坐标系并不处于停止的状态，则返回步骤S37，继续定点插补暂停点，使机器人继续跟随第一工件坐标系进行移动，直至停下来。此种方式能够使机器人在暂停的过程中，更加平稳，不会产生振动。

S310：若否，则删除第一轨迹。

当确认第一工件坐标系处于停止的状态，则可确认此时机器人已经处于相对世界静止的状态，则可以从轨迹列表中删除第一轨迹。

本实施例的工件的跟踪方法中，当接收到暂停指令后，机器人能够平稳地停下来，不会产生振动，提高工件跟踪的可靠性。

基于此，本申请还提供一种机器人100，请参阅图4，图4是本申请提供的一种机器人的一实施例的结构示意图，该实施方式中，机器人100包括处理器110和存储器120，处理器110耦接存储器120，存储器120用于存储程序，处理器110用于执行程序以实现上述任一实施例的工件的跟踪方法。

处理器110可以为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)；处理器110也可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力；处理器110还可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器110可以是微处理器或者该处理器110也可以是任何常规的处理器等。

基于此，本申请还提供了一种工件的跟踪系统，如图5所示，本申请工件的跟踪系统90一实施例包括：相互连接的机器人901和传送带902。其中，传送带902用于传送工件，机器人901用于对工件进行跟踪，该机器人901可以采用本申请机器人一实施例所提供的机器人，此处不再重复。

可选地，传送带902进一步包括：控制器9021，用于控制传送带902行进/停止。其中，该控制器9021可以是编码器，用于产生脉冲以控制传送带902行进/停止。当然，在其他实施例中，该传送带902也可以采用其他类型的设备控制传送带902行进/停止。

其中，当采用编码器控制传送带902运动时，机器人901可以直接连接该传送带902的编码器，从该传送带902的编码器中获取传送带的位移、速度以及加速度等数据。当然，也可以采用其他类型的控制器9021控制传送带的运动等。

在其他实施例中，该工件的跟踪系统90还可以包括控制中心等其他设备，此处不做具体限定。

本申请的工件的跟踪系统90中，机器人901跟随传送带902的跟踪方法简单，机器人901能够平稳地跟随传送带902进行作业，而不会产生振动，具有较高的可靠性。另外，机器人901在执行非运动指令时，也可以不间断跟随传送带902。

基于此，本申请还提供一种存储装置200，请参阅图6，图6是本申请提供的存储装置的一实施例的结构示意图。该实施方式中，存储装置200存储有程序数据210，该程序数据210能够被处理器110执行以实现上述任一实施例的工件的跟踪方法。

其中，该程序数据210可以以软件产品的形式存储在上述存储装置200中，包括若干指令用以使得一个设备或处理器执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。

存储装置200是计算机存储器中用于存储某种不连续物理量的媒体。而前述的存储装置200包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序数据210代码的介质。

在本申请所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本申请各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种工件的跟踪方法，其特征在于，所述方法包括：

获取轨迹列表，从所述轨迹列表中获取机器人在第一工件坐标系中的第一轨迹；

对所述第一轨迹进行插补；

响应于所述第一轨迹插补完成，判断所述轨迹列表中是否包含所述机器人在第二工件坐标系中的第二轨迹；

响应于所述轨迹列表中包含所述第二轨迹，获取到所述第一工件坐标系的当前的状态值；

将所述当前的状态值赋给所述第二工件坐标系，以使所述第二工件坐标系能够基于所述当前的状态值进行移动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述轨迹列表中是否包含所述机器人在第二工件坐标系中的第二轨迹的步骤之后，所述方法还包括：

响应于所述轨迹列表中不包含所述第二轨迹，插补所述第一轨迹的最后一个点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述插补所述第一轨迹的最后一个点的步骤之后，所述方法还包括：

返回判断所述轨迹列表中是否包含所述机器人在所述第二工件坐标系中的第二轨迹的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前的状态值包括传送带的位移、速度和加速度中的至少一者。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述当前的状态值赋给所述第二工件坐标系的步骤之后，所述方法还包括：

删除所述第一轨迹。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一轨迹进行插补的步骤之后，所述方法还包括：

接收暂停指令；

将所述机器人相对所述第一工件坐标系做减速到0的规划，以使所述机器人相对所述第一工件坐标系静止；

将所述第一工件坐标系跟随工件的速度设为0，

响应于所述第一工件坐标系不处于停止状态，获取所述第一轨迹在所述第一工件坐标系中的暂停点；

定点插补所述暂停点，直至所述第一工件坐标系的状态为停止。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于所述第一工件坐标系处于停止状态，删除所述第一轨迹。

8.一种机器人，其特征在于，所述机器人至少包括：处理器和存储器，所述处理器耦接所述存储器，所述存储器用于存储程序数据，所述处理器用于执行所述程序数据以实现如权利要求1-7任一项所述的工件的跟踪方法。

9.一种工件的跟踪系统，其特征在于，包括：相互连接的机器人和传送带；

所述传送带用于传送工件；

所述机器人用于对所述工件进行跟踪；

其中，所述机器人是如权利要求8所述的机器人。

10.一种存储装置，其特征在于，所述存储装置存储有程序数据，所述程序数据能够被处理器执行以实现如权利要求1-7任一项所述的工件的跟踪方法。

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