(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210521116.4 (22)申请日 2022.05.13 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114603566 A (43)申请公布日 2022.06.10 (73)专利权人 季华实验室 地址 528200 广东省佛山市南海区桂城街 道环岛南路28号 (72)发明人 康信勇　袁悦　范朝龙　范黎　 (74)专利代理 机构 佛山市海融科创知识产权代 理事务所(普通 合伙) 44377 专利代理师 黄家豪 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B23K 37/02(2006.01)(56)对比文件 CN 114119611 A,2022.03.01 CN 114260625 A,202 2.04.01 CN 114571165 A,2022.06.03 康信勇等.基 于SimMec hanics的六自由度机 械臂仿真研究. 《机床与液压》 .2016,(第23期), 文享龙等.基 于参数化模型的焊缝曲线离 散 与焊枪姿态生成方法研究. 《机床与液压》 .202 2, 审查员 廖江梅 (54)发明名称 机器人焊接轨迹生成方法、 装置、 电子设备 及存储介质 (57)摘要 本申请涉及机器人焊接技术领域， 提供了一 种机器人焊接轨迹生成方法、 装置、 电子设备及 存储介质， 本方法包括： 将待焊接的第一工件模 型和第二工件模 型导入仿真软件中； 提取第一工 件模型和第二工件模型之间的焊接边线； 根据焊 接边线获取第一工件模型的第一焊接平面和第 二工件模型的第二焊接平面； 获取第一焊接平面 的第一平面法向量和第二焊接平面的第二平面 法向量； 根据第一平面法向量和第二平面法向量 计算焊接轨迹的姿态数据； 计算焊接轨迹的焊接 方向向量； 获取基坐标系 中的z轴向量； 根据z轴 向量和焊接方向向量计算旋转轴角； 将旋转轴角 转换为欧拉角形式， 以获取焊接轨迹的姿态数 据。 本发明不需要人工示教及绘制轨迹， 提高了 焊接效率。 权利要求书3页 说明书12页 附图3页 CN 114603566 B 2022.08.16 CN 114603566 B 1.一种机器人焊接轨迹生成方法， 用于获取机器人焊接轨迹数据， 其特征在于， 包括以 下步骤： S1.将待焊接的第一工件 模型和第二工件 模型导入仿真软件中； S2.提取所述第一工件模型和所述第二工件模型之间的焊接边线， 以获取焊接轨迹的 位置数据； S3.根据所述焊接边线获取所述第 一工件模型的第 一焊接平面和所述第 二工件模型的 第二焊接平面； S4.获取所述第一焊接平面的第一平面法向量和所述第二焊接平面的第二平面法向 量； S5.根据所述第一平面法向量和所述第二平面法向量计算所述焊接 轨迹的姿态数据； 步骤S5包括： S501.计算所述焊接轨迹的焊接方向向量； 所述焊接方向向量为所述第一平面法向量 和所述第二平面法向量的平分向量； S502.获取基坐标系中的z轴向量； S503.根据所述z轴向量和所述焊接方向向量计算所述z轴向量和所述焊接方向向量之 间的垂直向量、 以及所述z轴向量和所述焊接方向 向量之间的旋转夹角； S504.根据所述垂直向量和所述旋转夹角获取旋转轴角； S505.将所述旋转轴角转换为欧拉角形式， 以获取 所述焊接 轨迹的姿态数据； 步骤S501包括： 根据以下公式计算所述焊接 轨迹的焊接方向 向量： 其中， 为所述焊接方向向量； 为所述第一平 面法向量； 为所述第一平 面法向量 的模长； 为所述第二平面法向量； 为所述第二平面法向量的模长； 步骤S503包括， 根据以下公式计算所述垂直向量和所述旋转夹角：   ×   = 其中， 为所述垂直向量； 为所述z轴向量； 为所述z轴向量的x轴坐标值； 为所 述z轴向量的y轴坐标值； 为所述z轴向量的z轴坐标值； 为所述焊接方向向量的x轴坐 标值； 为所述焊接方向向量的y轴坐标值； 为所述焊接方向向量的z轴坐标值； θ为所 述旋转夹角； 为所述z轴向量的模长； 为所述焊接方向向量的模长； i代表x轴正方权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114603566 B 2向的单位向量； j代 表y轴正方向的单位向量； k代 表z轴正方向的单位向量； 步骤S2包括： S201.获取 所述焊接边线的起 点位置信息和终点 位置信息； S202.根据所述 起点位置信息和终点 位置信息获取 所述焊接 轨迹的位置数据； 步骤S201之前还 包括步骤： 获取用户选取的边线作为焊接边线； 步骤S202包括： 在焊接边线数据 结构体中查找与 该起点位置信 息对应的边线点位数据信 息， 作为第 一 边线点位数据信息； 在焊接边线数据 结构体中查找与 该终点位置信 息对应的边线点位数据信 息， 作为第 二 边线点位数据信息； 提取焊接边线数据结构体中的从第一边线点位数据信息到第二边线点位数据信息的 所有边线点 位数据信息， 得到焊接 轨迹的位置数据。 2.根据权利要求1所述的机器人焊接轨迹生成方法， 其特征在于， 步骤S4包括， 根据以 下步骤获取 所述第一平面法向量： A1.获取所述第一焊接平面上的任意两条相交的第一 直线向量； A2.根据两条 所述第一 直线向量计算所述第一平面法向量； 步骤S4包括， 根据以下步骤获取 所述第二平面法向量： B1.获取所述第二焊接平面上的任意两条相交的第二 直线向量； B2.根据两条 所述第二 直线向量计算所述第二平面法向量。 3.一种机器人焊接轨迹生成装置， 用于获取机器人焊接轨迹数据， 其特征在于， 包括以 下模块： 导入模块： 用于将待焊接的第一工件 模型和第二工件 模型导入仿真软件中； 提取模块： 用于提取所述第一工件模型和所述第二工件模型之间的焊接边线， 以获取 焊接轨迹的位置数据； 第一获取模块： 用于根据所述焊接边线获取所述第 一工件模型的第 一焊接平面和所述 第二工件 模型的第二焊接平面； 第二获取模块： 用于获取所述第 一焊接平面的第 一平面法 向量和所述第 二焊接平面的 第二平面法向量； 计算模块： 用于根据 所述第一平面法 向量和所述第 二平面法 向量计算所述焊接轨迹的 姿态数据； 所述计算模块在根据第一平面法向量和第二平面法向量计算焊接轨迹的姿态数据的 时候， 执行以下步骤： S501.计算焊接轨迹的焊接方向向量； 焊接方向向量为第一平面法向量和第二平面法 向量的平分向量； S502.获取基坐标系中的z轴向量； S503.根据z轴向量和焊接方向向量计算z轴向量和焊接方向向量之间的垂直向量、 以 及z轴向量和焊接方向 向量之间的旋转夹角； S504.根据垂直向量和旋转夹角获取旋转轴角； S505.将旋转轴角转换为欧拉角形式， 以获取焊接 轨迹的姿态数据；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114603566 B 3