网站图片上传不上去怎么办,网上发帖推广,怎么组建企业网站,网站建设费用高低有什么区别本发明涉及机械设备领域#xff0c;具体涉及一种机器人夹具抓取算法。背景技术#xff1a;随着现代机械化程度的提高#xff0c;在工业生产中大量使用搬运机器人对货物(以板材为例)进行拆垛码垛#xff0c;机器人夹具夹取及放置物品时需根据参数设置在一定范围内完成自动目…本发明涉及机械设备领域具体涉及一种机器人夹具抓取算法。背景技术随着现代机械化程度的提高在工业生产中大量使用搬运机器人对货物(以板材为例)进行拆垛码垛机器人夹具夹取及放置物品时需根据参数设置在一定范围内完成自动目标识别、抓取、码放等功能。如何根据待抓取板材的长度、宽度、以及在平台上的位置信息精准计算机器人夹具的抓取位置避免因抓取位置误差造成的工作错误是本技术领域亟待解决的问题。技术实现要素本发明提供一种机器人夹具抓取算法有效地解决了机器人夹具工作过程中抓取位置不精确的问题。为实现上述目的本发明采用以下技术方案实现一种机器人夹具抓取算法机器人夹具包括底部设置的能够沿夹具长度方向运动的两排吸盘分别为第一吸盘排和第二吸盘排用于抓取cnc平台上切割后的板材第一、二吸盘排均包括两列沿夹具宽度方向呈直线排列的多组吸盘每组吸盘按照顺序进行编号抓取算法在cnc平台坐标系下计算以平台长度方向为x方向平台宽度方向为y方向抓取算法包括以下步骤步骤s1、计算机器人夹具y向偏距值及需要开启的吸盘组编号值步骤s11、根据板材宽度、吸盘直径及y方向吸盘中心距计算当板材边缘与吸盘边缘相切时板材宽度所能覆盖的最大吸盘组数量q步骤s12、根据板材中心在y方向上的实际位置计算y方向上板材中心距离最近吸盘组的数量n2并得到n2取小数的数值f步骤s13、在步骤s11和s12的基础上计算使板材边缘与吸盘边缘相切时的夹具y方向偏移量p步骤s14、在步骤s11和s12的基础上计算需要开启的吸盘组编号最大值、最小值步骤s2、选取所需开启的吸盘排并计算机器人夹具x向偏距值步骤s21、根据板材中心在x方向上的实际位置分别计算确定x方向上两个吸盘排的中线在cnc平台坐标系上的位置x10和x20步骤s22、在步骤s21的基础上分别计算每个吸盘排的中线到板材中心的距离x1c和x2c步骤s23、在步骤s22的基础上选择开启哪一列吸盘再计算使吸盘中心对齐板材中心时的二次偏移量x1d和x2d并据此分别计算两个吸盘排的中线偏移距离x1和x2。作为上述方案的优选在步骤s11中根据以下公式(1)计算得到最大吸盘组数量q其中符号表示向下取整。作为上述方案的优选在步骤s12中根据以下公式(2-1)、(2-2)及公式(2-3)计算得到吸盘组数量n2和数值f当y方向上板材中心坐标n2(y方向板材中心坐标-y方向最外侧吸盘切线到夹具边缘距离)/y方向吸盘中心距(2-1)当y方向上板材中心坐标夹具中心坐标上限时n2(cnc平台宽度-y方向板材中心坐标-y方向最外侧吸盘切线到夹具边缘距离)/y方向吸盘中心距(2-2)f{n2}(2-3)其中符号{}表示取小数即f为n2小数点后的小数。作为上述方案的优选在步骤s13中夹具y方向偏移量p的计算如下若q为偶数根据以下公式(3-1)计算得到夹具y方向偏移量ppf*y方向吸盘中心距(y方向吸盘中心距-吸盘直径)/2(3-1)若q为奇数根据以下公式(3-2)计算得到夹具y方向偏移量ppf*y方向吸盘中心距-吸盘直径/2(3-2)其中q为偶数时则两个吸盘的中心线对齐板材中心q为奇数时则吸盘的中心线对齐板材中心。作为上述方案的优选在步骤s14中需要开启的吸盘组编号最大值、最小值计算如下当y方向上板材中心坐标若q为偶数根据以下公式(4-1)计算得到最大值、最小值若q为奇数根据以下公式(4-2)计算得到最大值、最小值当y方向上板材中心坐标夹具中心坐标上限时若q为偶数根据以下公式(4-3)计算得到最大值、最小值若q为奇数根据以下公式(4-4)计算得到最大值、最小值其中符号表示向下取整。作为上述方案的优选在步骤s21中根据以下公式(5-1)、(5-2)、(5-3)计算得到x10和x20当x方向上板材中心坐标夹具中心坐标上限时x10(cnc平台长度-夹具长度)吸盘排宽度/2x20cnc平台长度-吸盘排宽度/2(5-1)当夹具中心坐标下限x10(x方向夹具中心坐标-x方向夹具中心坐标下限)吸盘排宽度/2x20x10夹具长度-吸盘排宽度(5-2)当x方向上板材中心坐标x10吸盘排宽度/2x20夹具长度-吸盘排宽度/2(5-3)其中吸盘排宽度表示每一排吸盘的宽度。作为上述方案的优选在步骤s22中根据以下公式(6)计算得到距离x1c和x2cx1cx方向板材中心坐标-x10x2c|x方向板材中心坐标-x20|(6)其中符号||表示取绝对值。作为上述方案的优选在步骤s23中根据以下公式(7)计算得到偏移距离x1和x2x1x1cx1dx2x2cx2d(7)式中二次偏移量x1d和x2d计算如下当板材最小长度当吸盘排宽度当x方向3吸盘最小覆盖长度若x方向上板材中心坐标若x方向上夹具中心坐标下限若x方向上板材中心坐标夹具中心坐标上限则x1d-(x方向3吸盘最小覆盖长度/2(吸盘排宽度/2-吸盘直径))x2d-(x方向3吸盘最小覆盖长度/2-吸盘排宽度/2)当x方向4吸盘最小覆盖长度当x方向4吸盘其中x方向3吸盘最小覆盖长度等于吸盘排宽度、吸盘直径、两个吸盘排之间的最小间距和x方向吸盘切线到夹具边缘距离的总和x方向4吸盘最小覆盖长度等于两排吸盘宽度与两个吸盘排之间最小间距的总和x方向4吸盘等于吸盘排中线能对齐板材四等分线时的最小覆盖长度。作为上述方案的优选根据以下公式y方向上夹具中心坐标上限平台宽度-夹具宽度/2计算得到y方向上夹具中心坐标上限。作为上述方案的优选根据以下公式x方向上夹具中心坐标上限平台宽度-夹具长度/2x方向上夹具中心坐标下限夹具宽度/2计算得到x方向上夹具中心坐标上限和下限。由于具有上述结构本发明的有益效果在于本发明的机器人夹具抓取算法针对待抓取物品的不同长度、宽度、在平台上的不同位置充分考虑各种情况经过精确计算得到机器人夹具抓取位置空间坐标选择所需开启吸盘列及吸盘编号完成对待抓取物品的准确夹取及码放避免因抓取位置误差造成的工作错误。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本发明的抓取算法流程图图2为利用机器人夹具进行拆垛码垛示意图图3至图5为机器人夹具上吸盘排列示意图图6为y方向上板材中心坐标小于夹具中心坐标上限时的夹具位置示意图图7为y方向上板材中心坐标大于夹具中心坐标上限时的夹具位置示意图图8为x方向上板材中心坐标大于等于夹具中心坐标上限时的夹具位置示意图图9为x方向上板材中心坐标在夹具中心坐标上限和下限之间时的夹具位置示意图图10为x方向上板材中心坐标小于等于夹具中心坐标下限时的夹具位置示意图。具体实施方式下面将结合本发明的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。请参阅如图1至图10本实施例提供一种机器人夹具抓取算法。如图2至图6所示机器人夹具1包括底部设置的能够沿夹具长度方向运动的两排吸盘2分别为第一吸盘排和第二吸盘排用于抓取cnc平台3上切割后的板材第一、二吸盘排均包括两列(x1_1x1_2x2_1x2_2)沿夹具宽度方向呈直线排列的多组吸盘每组吸盘按照顺序进行编号1号吸盘组、2号吸盘组……10号吸盘组抓取算法在cnc平台坐标系下计算以平台长度方向为x方向平台宽度方向为y方向平台起点为原点夹具的初始位置为夹具中心与板材中心重合在平台上的位置重合。如图1、图7至图10所示抓取算法包括以下步骤步骤s1、计算机器人夹具y向偏距值及需要开启的吸盘组编号值步骤s11、根据板材宽度、吸盘直径及y方向吸盘中心距计算当板材边缘与吸盘边缘相切时板材宽度所能覆盖的最大吸盘组数量q具体根据以下公式(1)计算得到其中符号表示向下取整。步骤s12、根据板材中心在y方向上的实际位置计算y方向上板材中心距离最近吸盘组的数量n2并得到n2取小数的数值f具体分以下几种情况根据公式(2-1)、(2-2)及公式(2-3)计算得到吸盘组数量n2和数值f①当y方向上板材中心坐标n2(y方向板材中心坐标-y方向最外侧吸盘切线到夹具边缘距离)/y方向吸盘中心距(2-1)②当y方向上板材中心坐标夹具中心坐标上限时n2(cnc平台宽度-y方向板材中心坐标-y方向最外侧吸盘切线到夹具边缘距离)/y方向吸盘中心距(2-2)此时对每个吸盘管辖范围计数时顺序反向即n2反向计数f{n2}(2-3)其中符号{}表示取小数即f为n2小数点后的小数。步骤s13、在步骤s11和s12的基础上计算使板材边缘与吸盘边缘相切时的夹具y方向偏移量p具体根据以下公式进行计算若q为偶数根据以下公式(3-1)计算得到夹具y方向偏移量ppf*y方向吸盘中心距(y方向吸盘中心距-吸盘直径)/2(3-1)若q为奇数根据以下公式(3-2)计算得到夹具y方向偏移量ppf*y方向吸盘中心距-吸盘直径/2(3-2)其中q为偶数时则两个吸盘的中心线对齐板材中心q为奇数时则吸盘的中心线对齐板材中心。步骤s14、在步骤s11和s12的基础上计算需要开启的吸盘组编号最大值、最小值具体计算如下①当y方向上板材中心坐标若q为偶数根据以下公式(4-1)计算得到最大值、最小值若q为奇数根据以下公式(4-2)计算得到最大值、最小值②当y方向上板材中心坐标夹具中心坐标上限时若q为偶数根据以下公式(4-3)计算得到最大值、最小值若q为奇数根据以下公式(4-4)计算得到最大值、最小值其中符号表示向下取整q/2是整型除法。步骤s2、选取所需开启的吸盘排并计算机器人夹具x向偏距值步骤s21、根据板材中心在x方向上的实际位置分别计算确定x方向上两个吸盘排的中线在cnc平台坐标系上的位置x10和x20具体根据以下公式(5-1)、(5-2)、(5-3)计算得到x10和x20①当x方向上板材中心坐标夹具中心坐标上限时x10(cnc平台长度-夹具长度)吸盘排宽度/2x20cnc平台长度-吸盘排宽度/2(5-1)②当夹具中心坐标下限x10(x方向夹具中心坐标-x方向夹具中心坐标下限)吸盘排宽度/2x20x10夹具长度-吸盘排宽度(5-2)③当x方向上板材中心坐标x10吸盘排宽度/2x20夹具长度-吸盘排宽度/2(5-3)其中吸盘排宽度表示每一排吸盘的宽度。步骤s22、在步骤s21的基础上分别计算每个吸盘排的中线到板材中心的距离x1c和x2c具体根据以下公式(6)计算得到距离x1c和x2cx1cx方向板材中心坐标-x10x2c|x方向板材中心坐标-x20|(6)其中符号||表示取绝对值。步骤s23、在步骤s22的基础上计算使吸盘中心对齐板材中心时的二次偏移量x1d和x2d并据此分别计算两个吸盘排的中线偏移距离x1和x2。根据以下公式(7)计算得到偏移距离x1和x2x1x1cx1dx2x2cx2d(7)式中二次偏移量x1d和x2d计算如下①当板材最小长度若x方向上板材中心坐标若x方向上板材中心坐标夹具中心坐标上限则选择开启第二吸盘排最外侧一列x2_2的吸盘此时x2dx方向上吸盘中心到吸盘排中心线的距离x1d0②当吸盘排宽度若x方向上板材中心坐标若x方向上板材中心坐标夹具中心坐标上限则选择开启第二吸盘排的两列吸盘x2_1和x2_2③当x方向3吸盘最小覆盖长度若x方向上板材中心坐标若x方向上夹具中心坐标下限若x方向上板材中心坐标夹具中心坐标上限则选择开启第二吸盘排的两列吸盘x2_1、x2_2和第一吸盘排内侧一列x1_2的吸盘此时x1d-(x方向3吸盘最小覆盖长度/2(吸盘排宽度/2-吸盘直径))x2d-(x方向3吸盘最小覆盖长度/2-吸盘排宽度/2)④当x方向4吸盘最小覆盖长度⑤当x方向4吸盘其中x方向3吸盘最小覆盖长度吸盘排宽度吸盘直径两个吸盘排之间的最小间距x方向吸盘切线到夹具边缘距离x方向4吸盘最小覆盖长度吸盘排宽度*2两个吸盘排之间最小间距x方向4吸盘吸盘排中线能对齐板材四等分线时的最小覆盖长度。上述公式中y方向上夹具中心坐标上限平台宽度-夹具宽度/2。x方向上夹具中心坐标上限平台宽度-夹具长度/2x方向上夹具中心坐标下限夹具宽度/2。本实施例的算法中初始输入的参数包括有板材中心坐标板材的长度、最大长度、最小长度、宽度、最大宽度、最小宽度cnc平台的长度和宽度夹具的长度、宽度、吸盘排宽度(轴宽度)、吸盘直径、x方向和y方向吸盘中心距、两个吸盘排邻边最小间距、y方向最外侧吸盘切线到夹具边缘距离、x方向2吸盘最小覆盖长度、x方向3吸盘最小覆盖长度、x方向4吸盘最小覆盖长度、x方向4吸盘轴中线能对齐板材4等分线时最小覆盖长度等。根据初始输入参数经过计算可得到板材中心坐标上下限、长度上下限、宽度上下限机器人夹具中心坐标上下限、板材宽度所能覆盖的最大吸盘数、板材中心距离最近吸盘组的数量n2、吸盘排中线在x方向上的坐标、吸盘排中线与板材中心的距离等中间参数并最终计算得到机器人夹具y向偏距值及需要开启的吸盘组编号值和机器人夹具x向偏距值。本发明的机器人夹具抓取算法针对待抓取物品的不同长度、宽度、在平台上的不同位置充分考虑各种情况经过精确计算得到机器人夹具抓取位置空间坐标选择所需开启吸盘列及吸盘编号完成对待抓取物品的准确夹取及码放能够避免因抓取位置误差造成的工作错误。以上仅为本发明的优选实施例而已并不用于限制本发明对于本领域的技术人员来说本发明可以有各种更改和变化。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。当前第1页1nbsp2nbsp3nbsp
