一種工件的協同加工方法、系統及協同控制方法、裝置製造方法
2023-06-27 16:00:01 1
一種工件的協同加工方法、系統及協同控制方法、裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種工件的協同加工方法，包括：對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得第一插補點，從而獲得第一機械單元的控制角度以及第一工件坐標系；對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第二插補點，進而獲得第二插補點在第一工件坐標系中的工件坐標；根據第二插補點的工件坐標獲得第二機械單元的控制角度；在插補時刻根據第一機械單元的控制角度以及第二機械單元的控制角度控制第一機械單元、第二機械單元協同對第一工件進行加工。本發明還公開一種工件的協同加工系統、多機械單元的協同控制方法、裝置。本發明能夠較易地實現多個機械單元的同步控制以提高加工效率，且實用性較高。
【專利說明】—種工件的協同加工方法、系統及協同控制方法、裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及工業領域，特別是涉及一種工件的協同加工方法、系統及多機械單元的協同控制方法、裝置。
【背景技術】
[0002]在工業機器人等機械單元的控制中，常常需要多個機械單元協同配合完成一個作業任務，例如:一個機器人抓取一個隨著傳送帶運動的工件；一個弧焊機器人對一個隨著變位機運動的工件進行弧焊作業，一個點焊機器人對被另一個機器人抓取並隨之運動的工件進行點焊作業等等。在上述多個機械單元的應用場景中，其具有的共同特點為:一個機械單元攜帶工件做一個基本運動，另外一個機械單元則在工件運動的基礎上再疊加一個運動。例如圖1，機械單元A攜帶工件C走一條圓弧軌跡I,而機械單元B則相對於工件C也走一條圓弧軌跡2，當機械單元A、B同時運動時，相對於世界坐標系而言，機械單元B此時的運動軌跡為圓弧軌跡I再疊加圓弧軌跡2的複雜軌跡3。
[0003]現有技術中對於上述機械單元B通常採用如下的控制方法:根據機械單元A的運動軌跡以及機械單元B相對工件C對應的工件坐標系的運動軌跡而合成機械單元B相對世界坐標系的運動軌跡，進一步對機械單元B相對世界坐標系的運動軌跡進行插補，以得到機械單元B的插補點在世界坐標系中的世界坐標，進而根據世界坐標得到機械單元B的控制角度。
[0004]本申請發明人在長期研發中發現，由於機械單元A走一條運動軌跡，機械單元B也相對A走一條運動軌跡，機械單元B相對世界坐標系將走一條未知幾何形狀的複雜運動軌跡，因此現有技術中合成機械單元B相對世界坐標系的運動軌跡難度較大，實用性較低；此外由於機械單元B相對世界坐標系的運動軌跡較複雜，如果相對世界坐標系對該合成的運動軌跡進行插補而得到機械單元B在每一個插補時刻的位置，從而保證機械單元B在隨機械單元A運動的工件坐標系中的運動軌跡，則插補難度會相應較大，即難以實現機械單元A、B的同步控制運動。
【發明內容】
[0005]本發明主要解決的技術問題是提供一種工件的協同加工方法、系統及協同控制方法、裝置，能夠較易地實現多個機械單元的同步控制以提高加工效率，且實用性較高。
[0006]為解決上述技術問題，本發明第一方面提供一種工件的協同加工方法，包括:對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第一插補點，進而獲得第一插補點在客觀坐標系中的坐標，其中，客觀坐標係為世界坐標系或相對於世界坐標系靜止的坐標系；根據第一插補點在客觀坐標系中的坐標獲得第一機械單元的控制角度；根據第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系，其中，第一工件坐標系以第一工件為參照物，第一工件固定於第一機械單元上；獲取至少一第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡，其中第二機械單元相對第一工件運動；對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第二插補點，進而獲得第二插補點在第一工件坐標系中的工件坐標；根據第二插補點的工件坐標獲得第二機械單元的控制角度；在插補時刻根據第一機械單元的控制角度以及第二機械單元的控制角度控制第一機械單元、第二機械單元協同對第一工件進行加工。
[0007]其中，在根據第二插補點的工件坐標獲得第二機械單元的控制角度的步驟之後還包括:根據第二機械單元的控制角度獲得第二工件坐標系，其中第二工件坐標系以第二工件為參照物，第二工件固定於第二機械單元上；獲取至少一第三機械單元在第二工件坐標系中的運動軌跡，其中第三機械單元相對第二工件運動；對第三機械單元在第二工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第三插補點，進而獲得第三插補點在第二工件坐標系中的工件坐標；根據第三插補點的工件坐標獲得第三機械單元的控制角度；在插補時刻根據第一機械單元的控制角度、第二機械單元的控制角度以及第三機械單元的控制角度控制第一機械單元、第二機械單元以及第三機械單元協同對第一工件、第二工件進行加工。
[0008]其中，根據第二插補點的工件坐標獲得第二機械單元的控制角度的步驟具體包括:將第二插補點的工件坐標變換到世界坐標系中，以獲得第二插補點的工件坐標對應的世界坐標；進一步將第二插補點的世界坐標變換到第二機械單元的第二基礎坐標系中，以獲得第二插補點的世界坐標對應的基礎坐標，其中第二基礎坐標以第二機械單元為參照物；根據第二插補點的基礎坐標獲得第二機械單元的控制角度。
[0009]其中，客觀坐標係為世界坐標系，第一插補點在客觀坐標系中的坐標為世界坐標；根據第一插補點在客觀坐標系中的坐標獲得第一機械單元的控制角度的步驟具體包括:將第一插補點在客觀坐標系中的世界坐標變換到第一機械單元的第一基礎坐標系中，以獲得第一插補點的世界坐標對應的基礎坐標，其中第一基礎坐標系以第一機械單元為參照物；根據第一插補點的基礎坐標獲得第一機械單元的控制角度。
[0010]其中，客觀坐標係為相對於世界坐標系靜止的工件坐標系，第一插補點在客觀坐標系中的坐標為工件坐標；根據第一插補點在客觀坐標系中的坐標獲得第一機械單元的控制角度的步驟具體包括:將第一插補點在客觀坐標系中的工件坐標變換到世界坐標系中，以獲得第一插補點的工件坐標對應的世界坐標；將第一插補點的世界坐標變換到第一機械單元的第一基礎坐標系中，以獲得第一插補點的世界坐標對應的基礎坐標，其中第一基礎坐標系以第一機械單元為參照物；根據第一插補點的基礎坐標獲得第一機械單元的控制角度。
[0011]其中，第一機械單元為工業機器人、傳送帶或者變位機中的任意一種，第二機械單元為工業機器人。
[0012]其中，控制角度包括機械單元所有軸的控制角度。
[0013]為解決上述技術問題，本發明第二方面提供一種多機械單元的協同控制方法，包括:對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第一插補點，進而獲得第一插補點在客觀坐標系中的坐標，其中，客觀坐標係為世界坐標系或相對於世界坐標系靜止的坐標系；根據第一插補點在客觀坐標系中的坐標獲得第一機械單元的控制角度；根據第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系，其中，第一工件坐標系以第一工件為參照物，第一工件固定於第一機械單元上；獲取至少一第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡，其中第二機械單元相對第一工件運動；對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第二插補點，進而獲得第二插補點在第一工件坐標系中的工件坐標；根據第二插補點的工件坐標獲得第二機械單元的控制角度。
[0014]為解決上述技術問題，本發明第三方面提供一種工件的協同加工加工系統，包括:第一機械單元、至少一第二機械單元以及多機械單元的協同控制裝置，其中多機械單元的協同控制裝置包括:運動軌跡插補模塊，用於對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第一插補點，進而獲得第一插補點在客觀坐標系中的坐標，其中，客觀坐標係為世界坐標系或相對於世界坐標系靜止的坐標系；控制角度獲取模塊，用於根據第一插補點在客觀坐標系中的坐標獲得第一機械單元的控制角度；工件坐標系獲取模塊，用於根據第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系，其中，第一工件坐標系以第一工件為參照物，第一工件固定於第一機械單兀上；運動軌跡獲取模塊，用於獲取至少一第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡，其中第二機械單元相對第一工件運動；運動軌跡插補模塊還用於對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第二插補點，進而獲得第二插補點在第一工件坐標系中的工件坐標；控制角度獲取模塊還用於根據第二插補點的工件坐標獲得第二機械單元的控制角度；協同加工加工控制模塊，用於在插補時刻根據第一機械單元的控制角度以及第二機械單元的控制角度控制第一機械單元、第二機械單元協同對第一工件進行加工加工。
[0015]為解決上述技術問題，本發明第四方面:提供一種多機械單元的協同控制裝置，包括:運動軌跡插補模塊，用於對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第一插補點，進而獲得第一插補點在客觀坐標系中的坐標，其中，客觀坐標係為世界坐標系或相對於世界坐標系靜止的坐標系；控制角度獲取模塊，用於根據第一插補點在客觀坐標系中的坐標獲得第一機械單元的控制角度；工件坐標系獲取模塊，用於根據第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系，其中，第一工件坐標系以第一工件為參照物，第一工件固定於第一機械單元上；運動軌跡獲取模塊，用於獲取至少一第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡，其中第二機械單元相對第一工件運動；運動軌跡插補模塊還用於對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第二插補點，進而獲得第二插補點在第一工件坐標系中的工件坐標；控制角度獲取模塊還用於根據第二插補點的工件坐標獲得第二機械單元的控制角度；協同加工控制模塊，用於在插補時刻根據第一機械單元的控制角度以及第二機械單元的控制角度控制第一機械單元、第二機械單元協同對第一工件進行加工。
[0016]本發明的有益效果是:區別於現有技術的情況，本發明通過對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補，從而獲得第一機械單元的控制角度，然後根據第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系以及第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡，進一步對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補，從而獲得第二機械單元的控制角度，最後根據第一機械單元、第二機械單元的控制角度控制第一機械單元、第二機械單元協同對第一工件進行加工。由於本實施方式無需相對世界坐標系合成第二機械單元的運動軌跡而是直接對第二機械單元位於第一工件坐標系的運動軌跡進行插補，本發明相應獲得第二機械單元的控制角度的複雜度較低，能夠方便應用於實際加工中即實用性較高；此外，由於對第二機械單元位於第一工件坐標系中的運動軌跡相比合成的運動軌跡較簡單，對應的插補難度較小，能夠較易地獲得第一機械單元、第二機械單元在同一插補時刻的插補點位置，因此能夠比較容易地實現第一機械單元、第二機械單元的同步控制運動從而提聞加工效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是現有技術中兩個機械單元對工件進行加工的軌跡示意圖；
[0018]圖2是本發明工件的協同加工方法第一實施方式的流程示意圖；
[0019]圖3是本發明工件的協同加工方法第一實施方式中根據第二插補點的工件坐標獲得第二機械單元的控制角度的流程示意圖；
[0020]圖4是本發明工件的協同加工方法第二實施方式的流程示意圖；
[0021]圖5是本發明工件的協同加工方法第二實施方式中各個機械單元對應的運動依賴關係圖；
[0022]圖6是本發明多機械單元的協同控制方法一實施方式的流程示意圖；
[0023]圖7是本發明工件的協同加工系統一實施方式的結構示意框圖。
【具體實施方式】
[0024]下面將結合本發明實施方式中的附圖，對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本發明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基於本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，均屬於本發明保護的範圍。
[0025]請參閱圖2，本發明工件的協同加工方法第一實施方式包括:
[0026]步驟Sll:對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第一插補點，進而獲得第一插補點在客觀坐標系中的坐標。
[0027]對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻t對應的第一插補點，進而獲得第一插補點在客觀坐標系中的坐標。插補為根據運動軌跡上某些點，按照插補算法獲得位於已知點中間的插補點的過程，插補時刻t對應的插補點即為在插補時刻t機械單元的工具中心點(Tool Center Point, TCP)所運動到的位置點；例如已知運動軌跡的起點與終點，通過插補而獲得起點與終點中間的插補點。機械單元為控制器能夠控制的一個機械部件，例如為工業機器人、變位機、傳送帶等。
[0028]本實施方式中上述客觀坐標系可以為世界坐標系，在其他實施方式中客觀坐標系也可為相對於世界坐標系靜止的坐標系。世界坐標係為用戶指定與大地固連的一個坐標系，在機械單元操作過程中該坐標系不發生變化。相對於世界坐標系靜止的坐標系可以具體為一相對世界坐標系靜止的工件坐標系，工件坐標係為固定在工件上的坐標系，其以工件為參照物，當工件位姿發生變化時，工件坐標系也相應變化。
[0029]步驟S12:根據第一插補點在客觀坐標系中的坐標獲得第一機械單元的控制角度。
[0030]舉例來說，本實施方式中客觀坐標系可以為世界坐標系，對應地第一插補點在客觀坐標中的坐標具體可以為世界坐標，本步驟獲得第一機械單元的控制角度的過程具體為:
[0031]根據世界坐標系與基礎坐標系之間的坐標變換關係將第一插補點在客觀坐標系中的世界坐標變換到第一機械單元的第一基礎坐標系中，以獲得第一插補點的世界坐標對應的基礎坐標。其中，第一基礎坐標系以第一機械單元為參照物，基礎坐標係為位於機械單元基座的坐標系，在機械單元的操作過程中基礎坐標系不發生變化，每個機械單元對應一基礎坐標系。
[0032]在獲得第一插補點在第一基礎坐標系中的基礎坐標後，進一步根據第一插補點的基礎坐標逆解獲得第一機械單元的控制角度。
[0033]步驟S13:根據第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系。
[0034]根據第一機械單元的控制角度利用正運動學獲得第一工件坐標系，其中，第一工件坐標系以第一工件為參照物，第一工件固定於第一機械單元上。在工件的加工過程中，第一機械單元攜帶第一工件進行運動，第一工件坐標系在運動過程中相對世界坐標係為變化的。
[0035]步驟S14:獲取至少一第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡。
[0036]根據工件加工的起點位置、終點位置等工件加工要求獲取至少一第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡，第二機械單元相對第一工件運動以對第一工件進行相應的加工加工。
[0037]步驟S15:對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第二插補點，進而獲得第二插補點在第一工件坐標系中的工件坐標。
[0038]本步驟通過對第二機械單元的運動軌跡進行插補而獲得同一插補時刻t對應的第二插補點以及該第二插補點在第一工件坐標系中的工件坐標。本發明為在同一插補周期內對第一機械單元的運動軌跡、第二機械單元的運動軌跡進行插補，從而分別獲得同一插補時刻對應的第一插補點以及第二插補點。
[0039]步驟S16:根據第二插補點的工件坐標獲得第二機械單元的控制角度。
[0040]請參閱圖3，本步驟根據第二插補點的工件坐標獲得第二機械單元的控制角度具體包括以下子步驟:
[0041]子步驟S161:將第二插補點的工件坐標變換到世界坐標系中。
[0042]根據工件坐標系與世界坐標系之間的坐標變換關係將第二插補點在第一工件坐標系中的工件坐標變換到世界坐標系中，以獲得第二插補點的工件坐標對應的世界坐標。
[0043]子步驟S162:將第二插補點的世界坐標變換到第二機械單元的第二基礎坐標系中。
[0044]進一步根據世界坐標系與基礎坐標系之間的坐標變換關係將第二插補點的世界坐標變換到第二機械單元的第二基礎坐標系中，以獲得第二插補點的世界坐標對應的基礎坐標，其中第二基礎坐標以第二機械單元為參照物。
[0045]子步驟S163:根據第二插補點的基礎坐標獲得第二機械單元的控制角度。
[0046]最後根據第二插補點的基礎坐標逆解獲得第二機械單元的控制角度。
[0047]步驟S17:在插補時刻根據第一機械單元的控制角度、第二機械單元的控制角度控制第一機械單元、第二機械單元協同對第一工件進行加工。
[0048]在獲得第一機械單元、至少一第二機械單元的控制角度後，在插補時刻t根據第一機械單元的控制角度、至少一第二機械單元的控制角度控制第一機械單元、至少一第二機械單元協同對固定於第一機械單元上的第一工件進行加工，即控制第一機械單元、第二機械單元同步運動以對第一工件進行加工。其中，第一機械單元具體可以為工業機器人、變位機或者傳送帶等機械單元中的任意一種，第二機械單元可以為工業機器人，本實施方式中工業機器人具體為6軸工業機器人，在其他實施方式中工業機器人也可為其他軸數的串聯或並聯工業機器人，此處不作過多限制。第一機械單元、第二機械單元的控制角度具體包括該機械單元所有軸(關節)的控制角度，例如當第一機械單元為6軸工業機器人時，其對應的控制角度包括6個軸的控制角度。
[0049]下面對本發明工件的協同加工方法第一實施方式進行舉例說明:假設有兩個機械單元，其中第一機械單元A為變位機，第二機械單元B為弧焊機器人，A的法蘭面上固定一工件C，工件C即為第一工件，A攜帶工件C參考世界坐標系WobjA運動，工件C對應的工件坐標係為WobjC, WobjC即為第一工件坐標系，A在世界坐標系WobjA中的運動軌跡為TrajA,B參考第一工件坐標系WobjC運動，B在第一工件坐標系WobjC中的運動軌跡為TrajB。
[0050]首先對A的運動軌跡TrajA進行插補以獲得當前插補時刻t對應的第一插補點At，進而獲得第一插補點At在世界坐標系中的坐標Wa，進而根據At的坐標Wa獲得當前插補時刻t第一機械單元A的控制角度Da ;然後根據A的控制角度Da逆解得到第一工件坐標系WobjC，進一步獲取第二機械單元B在WobjC中的運動軌跡TrajB ;接著對B的運動軌跡TrajB進行插補以獲得當前插補時刻t對應的第二插補點Bt,進而獲得Bt在第一工件坐標系WobjC中的工件坐標Wb ;進一步根據工件坐標Wb獲得B的控制角度Db ;最後在當前插補時刻t根據A的控制角度Da、B的控制角度Db控制A、B協同對工件C進行加工。即在t時刻控制變位機攜帶工件C進行運動的同時，控制弧焊機器人對工件C進行弧焊加工，變位機的變位動作和弧焊機器人的弧焊動作同時進行。
[0051]可以理解，本發明工件的協同加工方法第一實施方式對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補，從而獲得第一機械單元的控制角度，然後根據第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系以及第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡，進一步對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補，從而獲得第二機械單元的控制角度，最後根據第一機械單元、第二機械單元的控制角度控制第一機械單元、第二機械單元協同對第一工件進行加工。由於本實施方式無需相對世界坐標系合成第二機械單元的運動軌跡而是直接對第二機械單元位於第一工件坐標系的運動軌跡進行插補，本發明相應獲得第二機械單元的控制角度的複雜度較低，能夠方便應用於實際加工中即實用性較高；此外，由於對第二機械單元位於第一工件坐標系中的運動軌跡相比合成的運動軌跡較簡單，對應的插補難度較小，能夠較易地獲得第一機械單元、第二機械單元在同一插補時刻的插補點位置，因此能夠比較容易地實現第一機械單元、第二機械單元的同步控制運動從而提高加工效率。
[0052]請參閱圖4，本發明工件的協同加工方法第二實施方式包括:
[0053]步驟S21:對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第一插補點，進而獲得第一插補點在客觀坐標系中的坐標。
[0054]本實施方式中客觀坐標係為相對於世界坐標系靜止的坐標系，進一步地，相對於世界坐標系靜止的坐標系具體為一相對世界坐標系靜止的工件坐標系。
[0055]步驟S22:根據第一插補點在客觀坐標系中的坐標獲得第一機械單元的控制角度。
[0056]本實施方式中第一插補點在客觀坐標中的坐標具體為工件坐標，本步驟獲得第一機械單元的控制角度的過程具體為:
[0057]根據工件坐標系與世界坐標系之間的坐標變換關係將第一插補點在客觀坐標系中的工件坐標變換到世界坐標系中，以獲得第一插補點的工件坐標對應的世界坐標。
[0058]根據世界坐標系與基礎坐標系之間的坐標變換關係將第一插補點在客觀坐標系中的世界坐標變換到第一機械單元的第一基礎坐標系中，以獲得第一插補點的世界坐標對應的基礎坐標。其中，第一基礎坐標系以第一機械單元為參照物。
[0059]在獲得第一插補點在第一基礎坐標系中的基礎坐標後，進一步根據第一插補點的基礎坐標逆解獲得第一機械單元的控制角度。
[0060]步驟S23:根據第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系。
[0061]步驟S24:獲取至少一第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡。
[0062]步驟S25:對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第二插補點，進而獲得第二插補點在第一工件坐標系中的工件坐標。
[0063]步驟S26:根據第二插補點的工件坐標獲得第二機械單元的控制角度。
[0064]步驟S27:根據第二機械單元的控制角度獲得第二工件坐標系。
[0065]根據第二機械單元的控制角度利用正運動學獲得第二工件坐標系，其中第二工件坐標系以第二工件為參照物，第二工件固定於第二機械單元上。
[0066]步驟S28:獲取至少一第三機械單元在第二工件坐標系中的運動軌跡。
[0067]其中，第三機械單元相對第二工件運動。
[0068]步驟S29:對第三機械單元在第二工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第三插補點，進而獲得第三插補點在第二工件坐標系中的工件坐標。
[0069]步驟S210:根據第三插補點的工件坐標獲得第三機械單元的控制角度。
[0070]步驟S211:在插補時刻根據第一機械單元的控制角度、第二機械單元的控制角度以及第三機械單元的控制角度控制第一機械單元、第二機械單元以及第三機械單元協同對第一工件、第二工件進行加工。
[0071]本步驟即為在插補時刻根據第一機械單元的控制角度、第二機械單元的控制角度控制第一機械單元、第二機械單元協同對第一工件進行加工的同時，根據第二機械單元的控制角度、第三機械單元的控制角度控制第二機械單元、第三機械單元協同對第二工件進行加工。其中，第三機械單元具體為工業機器人、變位機或者傳送帶等機械單元中的任意一種；機械單元的控制角度包括機械單元所有軸的控制角度。
[0072]本發明工件的協同加工方法第二實施方式各個機械單元對應的運動依賴關係樹如圖5所不,位於該關係樹的第一層的第一機械單兀參考一客觀坐標系運動,位於該關係樹第二層的至少一第二機械單元參考第一機械單元攜帶的第一工件坐標系運動，位於該關係樹第三層的至少一第三機械單元參考第二機械單元攜帶的第二工件坐標系運動。此外在其他實施方式中，該關係樹還可包括至少一第四機械單元等，同理該第四機械單元參考第三機械單元攜帶的工件坐標系運動。位於同一顆樹上的機械單元之間有聯動關係，在對運動軌跡進行插補時對該關係樹進行一次廣度優先遍歷，在同一插補周期內按照由上層到下層的順序對各個機械單元的運動軌跡進行插補從而獲得同一插補時刻對應的各個插補點。
[0073]可以理解，本發明工件的協同加工方法第二實施方式與上一實施方式的區別在於，在獲得第二機械單元的控制角度後，進一步根據第二機械單元的控制角度獲得第二工件坐標系以及在第二工件坐標系中的運動軌跡，進一步對至少一第三機械單元在第二工件坐標系的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第三插補點，然後根據第三插補點的工件坐標獲得第三機械單元的控制角度，最後根據控制角度控制第一機械單元、第二機械單兀以及第三機械單兀協同對第一工件、第二工件進行加工，本實施方式相比上一實施方式能夠實現更多層次數量的機械單元的協同加工，且同樣能夠較易地實現多個機械單元的同步控制以提高加工效率、實用性較高。
[0074]請參閱圖6，本發明多機械單元的協同控制方法一實施方式包括:
[0075]步驟S31:對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第一插補點，進而獲得第一插補點在客觀坐標系中的坐標。
[0076]其中，客觀坐標係為世界坐標系或相對於世界坐標系靜止的坐標系。
[0077]步驟S32:根據第一插補點在客觀坐標系中的坐標獲得第一機械單元的控制角度。
[0078]步驟S33:根據第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系。
[0079]其中，第一工件坐標系以第一工件為參照物，第一工件固定於第一機械單元上。
[0080]步驟S34:獲取至少一第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡。
[0081 ] 其中，第二機械單元相對第一工件運動。
[0082]步驟S35:對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第二插補點，進而獲得第二插補點在第一工件坐標系中的工件坐標。
[0083]步驟S36:根據第二插補點的工件坐標獲得第二機械單元的控制角度。
[0084]可以理解，本發明多機械單元的協同控制方法一實施方式對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補，從而獲得第一機械單元的控制角度，然後根據第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系以及第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡，最後對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補，從而獲得第二機械單元的控制角度。由於本實施方式無需相對世界坐標系合成第二機械單元的運動軌跡而是直接對第二機械單元位於第一工件坐標系的運動軌跡進行插補，本發明相應獲得第二機械單元的控制角度的複雜度較低，能夠方便應用於實際加工中即實用性較高；此外，由於對第二機械單元位於第一工件坐標系中的運動軌跡相比合成的運動軌跡較簡單，對應的插補難度較小，能夠較易地獲得第一機械單元、第二機械單元在同一插補時刻的插補點位置，因此能夠比較容易地實現第一機械單元、第二機械單元的同步控制。
[0085]請參閱圖7，本發明工件的協同加工系統一實施方式包括:
[0086]第一機械單元41、至少一第二機械單元42以及多機械單元的協同控制裝置43。多機械單元的協同控制裝置43具體包括運動軌跡插補模塊、控制角度獲取模塊、工件坐標系獲取模塊、運動軌跡獲取模塊以及協同加工控制模塊，各模塊具體功能如下所述:
[0087]運動軌跡插補模塊，用於對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第一插補點，進而獲得第一插補點在客觀坐標系中的坐標，其中，客觀坐標係為世界坐標系或相對於世界坐標系靜止的坐標系。
[0088]控制角度獲取模塊，用於根據運動軌跡插補模塊所獲得的第一插補點在客觀坐標系中的坐標獲得第一機械單元的控制角度。
[0089]工件坐標系獲取模塊，用於根據控制角度獲取模塊所獲得的第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系，其中，第一工件坐標系以第一工件為參照物，第一工件固定於第一機械單元上。
[0090]運動軌跡獲取模塊，用於獲取至少一第二機械單元在工件坐標系獲取模塊所獲得的第一工件坐標系中的運動軌跡，其中第二機械單元相對第一工件運動。
[0091]運動軌跡插補模塊還用於對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第二插補點，進而獲得第二插補點在第一工件坐標系中的工件坐標。
[0092]控制角度獲取模塊還用於根據第二插補點的工件坐標獲得第二機械單元的控制角度。
[0093]協同加工控制模塊，用於在插補時刻根據控制角度獲取模塊所獲得的第一機械單元的控制角度以及第二機械單元的控制角度控制第一機械單元、第二機械單元協同對第一工件進行加工。
[0094]具體地，運動軌跡插補模塊對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻t對應的第一插補點，進而獲得第一插補點在客觀坐標系中的坐標。插補為根據運動軌跡上某些點，按照插補算法獲得位於已知點中間的插補點的過程，插補時刻t對應的插補點即為在插補時刻t機械單元的工具中心點(Tool Center Point, TCP)所運動到的位置點；例如已知運動軌跡的起點與終點，通過插補而獲得起點與終點中間的插補點。機械單元為控制器能夠控制的一個機械部件，例如為工業機器人、變位機、傳送帶等。
[0095]本實施方式中上述客觀坐標系可以為世界坐標系，在其他實施方式中客觀坐標系也可為相對於世界坐標系靜止的坐標系。世界坐標係為用戶指定與大地固連的一個坐標系，在機械單元操作過程中該坐標系不發生變化。相對於世界坐標系靜止的坐標系可以具體為一相對世界坐標系靜止的工件坐標系，工件坐標係為固定在工件上的坐標系，其以工件為參照物，當工件位姿發生變化時，工件坐標系也相應變化。
[0096]而後，控制角度獲取模塊根據世界坐標系與基礎坐標系之間的坐標變換關係將第一插補點在客觀坐標系中的世界坐標變換到第一機械單元的第一基礎坐標系中，以獲得第一插補點的世界坐標對應的基礎坐標。其中，第一基礎坐標系以第一機械單元為參照物，基礎坐標係為位於機械單元基座的坐標系，在機械單元的操作過程中基礎坐標系不發生變化，每個機械單元對應一基礎坐標系。控制角度獲取模塊在獲得第一插補點在第一基礎坐標系中的基礎坐標後，進一步根據第一插補點的基礎坐標逆解獲得第一機械單元的控制角度。
[0097]在控制角度獲取模塊得到第一機械單元的控制角度以後，工件坐標系獲取模塊根據第一機械單元的控制角度利用正運動學獲得第一工件坐標系，其中，第一工件坐標系以第一工件為參照物，第一工件固定於第一機械單元上。在工件的加工過程中，第一機械單元攜帶第一工件進行運動，第一工件坐標系在運動過程中相對世界坐標係為變化的。
[0098]運動軌跡獲取模塊根據工件加工的起點位置、終點位置等工件加工要求獲取至少一第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡，第二機械單元相對第一工件運動以對第一工件進行相應的加工加工。
[0099]運動軌跡插補模塊通過對第二機械單元的運動軌跡進行插補而獲得同一插補時刻t對應的第二插補點以及該第二插補點在第一工件坐標系中的工件坐標。本發明為在同一插補周期內對第一機械單元的運動軌跡、第二機械單元的運動軌跡進行插補，從而分別獲得同一插補時刻對應的第一插補點以及第二插補點。
[0100]控制角度獲取模塊根據第二插補點的工件坐標獲得第二機械單元的控制角度。具體地，控制角度獲取模塊先根據工件坐標系與世界坐標系之間的坐標變換關係將第二插補點在第一工件坐標系中的工件坐標變換到世界坐標系中，以獲得第二插補點的工件坐標對應的世界坐標。然後，進一步地根據世界坐標系與基礎坐標系之間的坐標變換關係將第二插補點的世界坐標變換到第二機械單元的第二基礎坐標系中，以獲得第二插補點的世界坐標對應的基礎坐標，其中第二基礎坐標以第二機械單元為參照物。得到基礎坐標以後，控制角度獲取模塊再根據第二插補點的基礎坐標逆解獲得第二機械單元的控制角度。
[0101]在獲得第一機械單元、至少一第二機械單元的控制角度後，在插補時刻t根據第一機械單元的控制角度、至少一第二機械單元的控制角度控制第一機械單元、至少一第二機械單元協同對固定於第一機械單元上的第一工件進行加工，即控制第一機械單元、第二機械單元同步運動以對第一工件進行加工。其中，第一機械單元具體可以為工業機器人、變位機或者傳送帶等機械單元中的任意一種，第二機械單元可以為工業機器人，本實施方式中工業機器人具體為6軸工業機器人，在其他實施方式中工業機器人也可為其他軸數的串聯或並聯工業機器人，此處不作過多限制。第一機械單元、第二機械單元的控制角度具體包括該機械單元所有軸(關節)的控制角度，例如當第一機械單元為6軸工業機器人時，其對應的控制角度包括6個軸的控制角度。
[0102]可以理解，本實施方式中的工件的協同加工系統通過運動軌跡插補模塊對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補，從而使得控制角度獲取模塊獲得第一機械單元的控制角度，然後運動軌跡插補模塊根據工件坐標系獲取模塊根據第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系，以及運動軌跡獲取模塊獲取到的第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡，進一步對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補，從而使得控制角度獲取模塊獲得第二機械單元的控制角度，最後協同加工控制模塊根據第一機械單元、第二機械單元的控制角度控制第一機械單元、第二機械單元協同對第一工件進行加工。由於本實施方式無需相對世界坐標系合成第二機械單元的運動軌跡而是直接對第二機械單元位於第一工件坐標系的運動軌跡進行插補，本發明相應獲得第二機械單元的控制角度的複雜度較低，能夠方便應用於實際加工中即實用性較高；此外，由於對第二機械單元位於第一工件坐標系中的運動軌跡相比合成的運動軌跡較簡單，對應的插補難度較小，能夠較易地獲得第一機械單元、第二機械單元在同一插補時刻的插補點位置，因此能夠比較容易地實現第一機械單元、第二機械單元的同步控制運動從而提高加工效率。
[0103]在另一個實施方式中，本實施方式的工件的協同加工系統包括運動軌跡插補模塊、控制角度獲取模塊、工件坐標系獲取模塊、運動軌跡獲取模塊以及協同加工控制模塊，
[0104]運動軌跡插補模塊用於對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第一插補點，進而獲得第一插補點在客觀坐標系中的坐標。
[0105]控制角度獲取模塊用於根據第一插補點在客觀坐標系中的坐標獲得第一機械單元的控制角度。具體地，根據工件坐標系與世界坐標系之間的坐標變換關係將第一插補點在客觀坐標系中的工件坐標變換到世界坐標系中，以獲得第一插補點的工件坐標對應的世界坐標。然後，控制角度獲取模塊還用於根據世界坐標系與基礎坐標系之間的坐標變換關係將第一插補點在客觀坐標系中的世界坐標變換到第一機械單元的第一基礎坐標系中，以獲得第一插補點的世界坐標對應的基礎坐標。其中，第一基礎坐標系以第一機械單元為參照物。控制角度獲取模塊在獲得第一插補點在第一基礎坐標系中的基礎坐標後，進一步根據第一插補點的基礎坐標逆解獲得第一機械單元的控制角度。
[0106]工件坐標系獲取模塊用於根據第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系。
[0107]運動軌跡獲取模塊用於獲取至少一第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡。
[0108]對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第二插補點，進而獲得第二插補點在第一工件坐標系中的工件坐標。
[0109]運動軌跡插補模塊插補模塊還用於根據第二機械單元的控制角度獲得第二工件坐標系。
[0110]運動軌跡獲取模塊還用於獲取至少一第三機械單元在第二工件坐標系中的運動軌跡。其中，第三機械單元相對第二工件運動。
[0111]運動軌跡插補模塊對第三機械單元在第二工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第三插補點，進而獲得第三插補點在第二工件坐標系中的工件坐標。
[0112]控制角度獲取模塊根據第三插補點的工件坐標獲得第三機械單元的控制角度。
[0113]協同加工控制模塊在插補時刻根據第一機械單元的控制角度、第二機械單元的控制角度以及第三機械單元的控制角度控制第一機械單元、第二機械單元以及第三機械單元協同對第一工件、第二工件進行加工。即為在插補時刻根據第一機械單元的控制角度、第二機械單元的控制角度控制第一機械單元、第二機械單元協同對第一工件進行加工的同時，根據第二機械單元的控制角度、第三機械單元的控制角度控制第二機械單元、第三機械單元協同對第二工件進行加工。其中，第三機械單元具體為工業機器人、變位機或者傳送帶等機械單元中的任意一種；機械單元的控制角度包括機械單元所有軸的控制角度。
[0114]本發明工件的協同加工體統的各個機械單元對應的運動依賴關係樹如圖5所示，位於該關係樹的第一層的第一機械單兀參考一客觀坐標系運動，位於該關係樹第二層的至少一第二機械單元參考第一機械單元攜帶的第一工件坐標系運動，位於該關係樹第三層的至少一第三機械單元參考第二機械單元攜帶的第二工件坐標系運動。此外在其他實施方式中，該關係樹還可包括至少一第四機械單元等，同理該第四機械單元參考第三機械單元攜帶的工件坐標系運動。位於同一顆樹上的機械單元之間有聯動關係，在對運動軌跡進行插補時對該關係樹進行一次廣度優先遍歷，在同一插補周期內按照由上層到下層的順序對各個機械單元的運動軌跡進行插補從而獲得同一插補時刻對應的各個插補點。
[0115]可以理解，本實施方式的工件的協同加工系統與上一實施方式的區別在於，在控制角度獲取模塊獲得第二機械單元的控制角度後，運動軌跡獲取模塊進一步根據第二機械單元的控制角度獲得第二工件坐標系以及在第二工件坐標系中的運動軌跡，運動軌跡插補模塊進一步對至少一第三機械單元在第二工件坐標系的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第三插補點，然後控制角度獲取模塊根據第三插補點的工件坐標獲得第三機械單元的控制角度，最後協同加工控制模塊根據控制角度控制第一機械單元、第二機械單元以及第三機械單元協同對第一工件、第二工件進行加工，本實施方式相比上一實施方式能夠實現更多層次數量的機械單元的協同加工，且同樣能夠較易地實現多個機械單元的同步控制以提高加工效率、實用性較高。
[0116]在另一個實施方式中，本實施方式提供一種多機械單兀協同控制系統，包括運動軌跡插補模塊、控制角度獲取模塊、工件坐標系獲取模塊、運動軌跡獲取模塊以及協同加工控制|吳塊，
[0117]運動軌跡插補模塊用於對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第一插補點，進而獲得第一插補點在客觀坐標系中的坐標。其中，客觀坐標係為世界坐標系或相對於世界坐標系靜止的坐標系。
[0118]控制角度獲取模塊用於根據第一插補點在客觀坐標系中的坐標獲得第一機械單元的控制角度。
[0119]工件坐標系獲取模塊用於根據第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系。其中，第一工件坐標系以第一工件為參照物，第一工件固定於第一機械單元上。
[0120]運動軌跡獲取模塊用於獲取至少一第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡。其中，第二機械單元相對第一工件運動。
[0121]運動軌跡插補模塊用於對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第二插補點，進而獲得第二插補點在第一工件坐標系中的工件坐標。
[0122]控制角度獲取模塊還用於根據第二插補點的工件坐標獲得第二機械單元的控制角度。
[0123]可以理解，本實施方式的多機械單元的協同系統的運動軌跡插補模塊對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補，從而獲得第一機械單元的控制角度，然後運動軌跡獲取模塊根據第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系以及第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡，最後運動軌跡插補模塊對第二機械單元在第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補，從而獲得第二機械單元的控制角度。由於本實施方式無需相對世界坐標系合成第二機械單元的運動軌跡而是直接對第二機械單元位於第一工件坐標系的運動軌跡進行插補，本發明相應獲得第二機械單元的控制角度的複雜度較低，能夠方便應用於實際加工中即實用性較高；此外，由於對第二機械單元位於第一工件坐標系中的運動軌跡相比合成的運動軌跡較簡單，對應的插補難度較小，能夠較易地獲得第一機械單元、第二機械單元在同一插補時刻的插補點位置，因此能夠比較容易地實現第一機械單元、第二機械單元的同步控制。
[0124]加工以上所述僅為本發明的實施方式，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
【權利要求】
1.一種工件的協同加工方法，其特徵在於，包括: 對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第一插補點，進而獲得所述第一插補點在所述客觀坐標系中的坐標，其中，所述客觀坐標係為世界坐標系或相對於世界坐標系靜止的坐標系； 根據所述第一插補點在所述客觀坐標系中的坐標獲得所述第一機械單元的控制角度； 根據所述第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系，其中，所述第一工件坐標系以所述第一工件為參照物，所述第一工件固定於所述第一機械單元上； 獲取至少一第二機械單元在所述第一工件坐標系中的運動軌跡，其中所述第二機械單元相對所述第一工件運動； 對所述第二機械單元在所述第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得所述插補時刻對應的第二插補點，進而獲得所述第二插補點在所述第一工件坐標系中的工件坐標；根據所述第二插補點的工件坐標獲得所述第二機械單元的控制角度； 在所述插補時刻根據所述第一機械單元的控制角度以及所述第二機械單元的控制角度控制所述第一機械單元、所述第二機械單元協同對所述第一工件進行加工。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於: 在所述根據所述第二插補點的工件坐標獲得所述第二機械單元的控制角度的步驟之後還包括: 根據所述第二機械單元的控制角度獲得第二工件坐標系，其中所述第二工件坐標系以所述第二工件為參照物，所述第二工件固定於所述第二機械單元上； 獲取至少一第三機械單元在所述第二工件坐標系中的運動軌跡，其中所述第三機械單元相對所述第二工件運動； 對所述第三機械單元在第二工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得所述插補時刻對應的第三插補點，進而獲得所述第三插補點在所述第二工件坐標系中的工件坐標； 根據所述第三插補點的工件坐標獲得所述第三機械單元的控制角度； 在所述插補時刻根據所述第一機械單元的控制角度、第二機械單元的控制角度以及第三機械單元的控制角度控制第一機械單元、第二機械單元以及第三機械單元協同對第一工件、第二工件進行加工。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據所述第二插補點的工件坐標獲得所述第二機械單元的控制角度的步驟具體包括: 將所述第二插補點的工件坐標變換到世界坐標系中，以獲得所述第二插補點的工件坐標對應的世界坐標； 進一步將所述第二插補點的世界坐標變換到所述第二機械單元的第二基礎坐標系中，以獲得所述第二插補點的世界坐標對應的基礎坐標，其中所述第二基礎坐標以所述第二機械單元為參照物； 根據所述第二插補點的基礎坐標獲得所述第二機械單元的控制角度。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於: 所述客觀坐標係為世界坐標系，所述第一插補點在所述客觀坐標系中的坐標為世界坐標； 所述根據所述第一插補點在所述客觀坐標系中的坐標獲得所述第一機械單元的控制角度的步驟具體包括: 將所述第一插補點在所述客觀坐標系中的世界坐標變換到所述第一機械單元的第一基礎坐標系中，以獲得所述第一插補點的世界坐標對應的基礎坐標，其中所述第一基礎坐標系以所述第一機械單元為參照物； 根據所述第一插補點的基礎坐標獲得所述第一機械單元的控制角度。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於: 所述客觀坐標係為相對於世界坐標系靜止的工件坐標系，所述第一插補點在所述客觀坐標系中的坐標為工件坐標； 所述根據所述第一插補點在所述客觀坐標系中的坐標獲得所述第一機械單元的控制角度的步驟具體包括: 將所述第一插補點在所述客觀坐標系中的工件坐標變換到世界坐標系中，以獲得所述第一插補點的工件坐標對應的世界坐標； 將所述第一插補點的世界坐標變換到所述第一機械單元的第一基礎坐標系中，以獲得所述第一插補點的世界坐標對應的基礎坐標，其中所述第一基礎坐標系以所述第一機械單元為參照物； 根據所述第一插補點的基礎坐標獲得所述第一機械單元的控制角度。
6.根據權利要求1-5任意一項所述的方法,其特徵在於， 所述第一機械單元為工業機器人、傳送帶或者變位機中的任意一種，所述第二機械單元為工業機器人。
7.根據權利要求1-5任意一項所述的方法，其特徵在於， 所述控制角度包括機械單元所有軸的控制角度。
8.一種多機械單元的協同控制方法，其特徵在於，包括: 對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第一插補點，進而獲得所述第一插補點在所述客觀坐標系中的坐標，其中，所述客觀坐標係為世界坐標系或相對於世界坐標系靜止的坐標系； 根據所述第一插補點在所述客觀坐標系中的坐標獲得所述第一機械單元的控制角度； 根據所述第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系，其中，所述第一工件坐標系以所述第一工件為參照物，所述第一工件固定於所述第一機械單元上； 獲取至少一第二機械單元在所述第一工件坐標系中的運動軌跡，其中所述第二機械單元相對所述第一工件運動； 對所述第二機械單元在所述第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得所述插補時刻對應的第二插補點，進而獲得所述第二插補點在所述第一工件坐標系中的工件坐標；根據所述第二插補點的工件坐標獲得所述第二機械單元的控制角度。
9.一種工件的協同加工系統,其特徵在於,包括: 第一機械單元、至少一第二機械單元以及多機械單元的協同控制裝置，其中所述多機械單元的協同控制裝置包括: 運動軌跡插補模塊，用於對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第一插補點，進而獲得所述第一插補點在所述客觀坐標系中的坐標，其中，所述客觀坐標係為世界坐標系或相對於世界坐標系靜止的坐標系； 控制角度獲取模塊，用於根據所述第一插補點在所述客觀坐標系中的坐標獲得所述第一機械單元的控制角度； 工件坐標系獲取模塊，用於根據所述第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系，其中，所述第一工件坐標系以所述第一工件為參照物，所述第一工件固定於所述第一機械單元上； 運動軌跡獲取模塊，用於獲取至少一第二機械單元在所述第一工件坐標系中的運動軌跡，其中所述第二機械單元相對所述第一工件運動； 所述運動軌跡插補模塊還用於對所述第二機械單元在所述第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得所述插補時刻對應的第二插補點，進而獲得所述第二插補點在所述第一工件坐標系中的工件坐標； 所述控制角度獲取模塊還用於根據所述第二插補點的工件坐標獲得所述第二機械單元的控制角度； 協同加工控制模塊，用於在所述插補時刻根據所述第一機械單元的控制角度以及所述第二機械單元的控制角度控制所述第一機械單元、所述第二機械單元協同對所述第一工件進行加工。
10.一種多機械單元的協同控制裝置，其特徵在於，包括: 運動軌跡插補模塊，用於對第一機械單元在客觀坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得插補時刻對應的第一插補點，進而獲得所述第一插補點在所述客觀坐標系中的坐標，其中，所述客觀坐標係為世界坐標系或相對於世界坐標系靜止的坐標系； 控制角度獲取模塊，用於根據所述第一插補點在所述客觀坐標系中的坐標獲得所述第一機械單元的控制角度； 工件坐標系獲取模塊，用於根據所述第一機械單元的控制角度獲得第一工件坐標系，其中，所述第一工件坐標系以所述第一工件為參照物，所述第一工件固定於所述第一機械單元上； 運動軌跡獲取模塊，用於獲取至少一第二機械單元在所述第一工件坐標系中的運動軌跡，其中所述第二機械單元相對所述第一工件運動； 所述運動軌跡插補模塊還用於對所述第二機械單元在所述第一工件坐標系中的運動軌跡進行插補以獲得所述插補時刻對應的第二插補點，進而獲得所述第二插補點在所述第一工件坐標系中的工件坐標； 所述控制角度獲取模塊還用於根據所述第二插補點的工件坐標獲得所述第二機械單元的控制角度； 協同加工控制模塊，用於在所述插補時刻根據所述第一機械單元的控制角度以及所述第二機械單元的控制角度控制所述第一機械單元、所述第二機械單元協同對所述第一工件進行加工。
【文檔編號】G05B19/4103GK104238460SQ201410438785
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】葉根 申請人:北京配天技術有限公司