基于激光定位技术的机器人非接触无编程示教方法与实现.pdf

２０２４年６月机床与液压Ｊｕｎ２０２４

第５２卷第１１期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ５２Ｎｏ１１

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ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１３８８１２０２４１１００２

文献引用：范书龙，时帅，付全刚，等．基于激光定位技术的机器人非接触无编程示教方法与实现［Ｊ］．机床与液压，２０２４，５２

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（１１）：７１２．

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Ｃｉｔｅａｓ：ＦＡＮＳｈｕｌｏｎｇ，ＳＨＩＳｈｕａｉ，ＦＵＱｕａｎｇａｎｇ，ｅｔａｌ．Ｎｏｎｃｏｎｔａｃｔａｎｄｎｏｎｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｒｏｂｏｔｔｅａｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ

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ｂａｓｅｄｏｎｌａｓｅｒｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２０２４，５２（１１）：７１２．

基于激光定位技术的机器人非接触无编程示教方法与实现

１１２１１１

范书龙，时帅，付全刚，徐壮，姜晓峰，杨富春

（１山东大学机械工程学院，山东济南２５００６１；２泰安鑫杰机械有限公司，山东泰安２７１２００）

摘要：针对现有机器人示教系统操作复杂、示教编程难度高及需操纵机器人等问题，提出一种基于激光定位技术的机

器人非接触无编程示教方法。以示教笔代替机器人末端工具绘制示教轨迹，通过激光定位技术获取示教笔的示教路径和动

作，并通过机器人逆运动学求解及轨迹规划得到各个关节的控制轨迹，实现机器人的快速非接触无编程示教。最后通过搭

建桁架式六轴机器人硬件和软件系统，实现了基于激光定位技术的机器人非接触无编程示教，验证了提出的示教方法的可

行性。所提示教方法简化了示教过程，降低了操纵机器人带来的安全风险，且无需操作人员具备编程能力，使机器人示教

工作具有良好的适应性，具有广阔的应用空间。

关键词：机器人；激光定位；无编程示教；示教笔

中图分类号：ＴＰ２４２

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ＮｏｎｃｏｎｔａｃｔａｎｄＮｏｎｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＲｏｂｏｔＴｅａｃｈｉｎｇＭｅｔｈｏｄａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ

ＢａｓｅｄｏｎＬａｓｅｒＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

１１２１１１

ＦＡＮＳｈｕｌｏｎｇ，ＳＨＩＳｈｕａｉ，ＦＵＱｕａｎｇａｎｇ，ＸＵＺｈｕａｎｇ，ＪＩＡＮＧＸｉａｏｆｅｎｇ，ＹＡＮＧＦｕｃｈｕｎ

（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＪｉｎａｎＳｈａｎｄｏｎｇ２５００６１，Ｃｈｉｎａ；

２．ＴａｉａｎＸｉｎｊｉｅＭａｃｈｉｎｅｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＴａｉａｎＳｈａｎｄｏｎｇ２７１２００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｒｏｂｏｔｔｅａｃｈｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｓｕｃｈａｓｃｏｍｐｌｅｘｏｐ