摘要

针对机器人针刺成型异形预制体路径规划难题,提出了一种基于切片法的机器人针刺路径规划方法。将多个平行切平面与预制体STL(STereoLithography,立体光刻)模型文件中包含的三角面进行求交运算,利用交点冗余信息建立交点之间的拓扑关系,获得了有序的针刺路径型值点;采用NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines,非均匀有理B样条)方法将针刺路径型值点进行拟合,从而实现了异形预制体CAD模型到机器人针刺路径的自动生成。基于四阶Runge-Kutta(龙格-库塔法)预估校正法进行插补参数计算以得到针刺点位置信息,保证了插补效率和插补精度;以相邻路径型值点的方向向量和相邻路径型值点所在三角面的法向量建立直角坐标系,结合机器人RPY姿态描述方式,得到了机器人针刺点的姿态信息。最后,通过仿真和实物实验验证了所提出路径规划方法的正确性,为异形预制体机器人针刺成型路径规划提供了一种简便有效的方法。