(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210575304.5 (22)申请日 2022.05.25 (71)申请人 南京衍构科技有限公司 地址 211100 江苏省南京市江宁区秣陵街 道秣周东路12号未来科技城UPARK悠 谷裙楼三层K324 (72)发明人 李仁飞　 (74)专利代理 机构 南京聚匠知识产权代理有限 公司 323 39 专利代理师 耿英 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B33Y 10/00(2015.01) B33Y 30/00(2015.01) (54)发明名称 一种降低机器人振动对增材质 量影响的方 法 (57)摘要 本发明公开了一种降低机器人振动对增材 质量影响的方法， 将增材模型生成的机器人振荡 路径沿摆动方向的任一条直线段均等分成t段； 对于任一条直线段， 采用雅克比矩阵公式依次计 算该直线段上各点的机器人雅克比矩阵， 结合各 点机器人的各轴角度值， 得到整条振 荡路径的机 器人各轴角度值； 将整条振荡路径的机器人各轴 角度下发至机器人控制器， 由控制器控制机器人 沿振荡路径运动。 使用本发明的方法， 可 以显著 降低增材过程中沿振荡路径运动的机器人的振 动， 减少由机器人振动所引起的增材成品的缺 陷， 显著提高了增材质量； 并且本发明使用雅克 比矩阵进行机器人各轴值的优化， 可以适用于各 种类型的机器人以及冗余自由度机器人， 方法更 加具有通用性。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115139298 A 2022.10.04 CN 115139298 A 1.一种降低机器人振动对增材质量影响的方法， 其特 征是， 包括以下步骤： 步骤一， 将增材模型生成的机器人振荡路径沿摆动方向的任一条直线段XY均等分成t 段得到t+1个点， 即点X,X+1, …X+t， 其中点X+t与点Y 重合； 步骤二， 对于任一条直线段， 采用雅克比矩阵公式(1)依次计算该直线段上各点的机器 人雅克比矩阵， 式中， Jvi、 Jωi分别为雅克比矩阵中的元素， 表示机器人的关节i转速与末端笛卡尔 速度 和角速度之间的关系； n表示机器人轴数， zi‑1为第i‑1关节的运动轴方向； oi‑1、 oi为第i‑1、 i 关节基坐标系的原点 坐标； 步骤三， 根据当前点X机器人的各轴角度值θX计算下一个点X+1机器人的各轴角度值 θX+1， 式中， θX为X点机器人的各轴角度值； J(X)是X点的机器人雅克比矩阵J(X)； hXY为任一直 线段XY的方向向量； x为振荡路径上下一点X+1与 振荡中心线MN之间的距离； lX、 lX+1为X点、 X +1点与振荡中心线MN之间的距离； U、 V、 W 为增材影响参数权 重值； 步骤四， 重复步骤二、 步骤三的步骤， 依次计算机器人振荡路径沿摆动方向上的所有直 线段上各点机器人的各轴角度值， 得到整条振荡路径的机器人 各轴角度值； 步骤五， 将整条振荡路径的机器人各轴角度下发至机器人控制器， 由控制器控制机器 人沿振荡路径运动并按照各轴角度值控制焊枪执 行增材制造 工作。 2.根据权利要求1所述的降低机器人振动对增材质量影响的方法， 其特征是， 增材影响 参数权重值U、 V、 W的取值 为U＞W＞V。 3.根据权利要求1或2所述的降低机器人振动对增材质量影响的方法， 其特征是， 增材 影响参数权 重值U、 V、 W的取值与机器人臂展、 振荡幅度相关。 4.根据权利要求3所述的降低机器人振动对增材质量影响的方法， 其特征是， 当机器人 臂展相同时， 随着振 荡路径振 荡幅度的增加， 增材影响参数权重值U、 W逐渐增大， 而U逐渐减 小。 5.根据权利要求3所述的降低机器人振动对增材质量影响的方法， 其特征是， 当机器人 振荡路径的振荡幅度相同时， 随着机器人臂展的增加， 增材影响参数权重值U、 W逐渐减小， 而V完全相同。 6.根据权利要求1所述的降低机器人振动对增材质量影响的方法， 其特征是， 机器人振 荡路径为锯齿 波或方波。 7.根据权利要求1所述的降低机器人振动对增材质量影响的方法， 其特征是， 步骤三和 步骤四中， 机器人振荡路径为锯齿波时， 根据当前点X机器人的各轴角度值θX计算下一个点权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115139298 A 2X+1机器人的各轴角度值θX+1时， 每条直线 段上第一个点的机器人各轴角度值与前一条直线 段最后一 点的机器人 各轴角度值相等。 8.根据权利要求1所述的降低机器人振动对增材质量影响的方法， 其特征是， 步骤三和 步骤四中， 机器人振荡路径为方波时， 根据当前点X机器人的各轴角度值θX计算下一个点X+ 1机器人的各轴角度值θX+1时， 计算每条直线 段上第一个点的机器人各轴角度值采用的是前 一条直线段最后一 点的机器人 各轴角度值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115139298 A 3