工件旋转对称

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本文介绍工件的旋转对称性。

简介

本文中提到的“对称性”均指“旋转对称性”。

工件对称性反映了工件绕其对称轴旋转一定角度后外形可以与旋转前重合的特性。

当工件存在对称性时,用户可以在工件库中设置工件的对称性相关参数。

当路径点的目标类型工件位姿时,配置工件对称性可减少机器人持有工件过程中末端工具的旋转,提高路径规划的成功率,减少路径规划时间,使机器人抓取动作更加流畅、快捷。

工件对称类型

旋转对称轴的确定

您可在工件库中设置碰撞模型时指定物体的旋转对称轴,此处的X/Y/Z轴是根据工件坐标系定义的。

target object symmetry settings

下面列举了一些常见工件在常见的摆放方式下的对称类型。

无对称工件

类似下表所示的工件为无对称工件。

objects configuration pickpoint1

objects configuration pickpoint2

objects configuration pickpoint3

objects configuration pickpoint4

履带板

连接件

车门钣金件

壳体

绕 Z 轴对称工件

在常见的摆放方式下,类似下表所示的工件为绕 Z 轴对称工件。

objects configuration pickpointz1 objects configuration pickpointz2 objects configuration pickpointz3 objects configuration pickpointz4

刹车盘

法兰

齿轮

纸箱

绕 X/Y 轴对称工件

在常见的摆放方式下,类似下表所示的工件为绕 X/Y 轴对称工件。

objects configuration pickpointxy1 objects configuration pickpointxy2 objects configuration pickpointxy3 objects configuration pickpointxy4

有序摆放的钢棒

无序堆叠的钢棒

油管接头

螺栓

对称次数

如果工件绕其对称轴旋转一定角度后(a°)外形可以与旋转前重合,对称次数 = 360°/a° 。

常见的长方形纸箱对称次数为2,三棱柱对称次数为3,圆柱体对称次数为正无穷。

objects configuration pickpointtimes1 objects configuration pickpointtimes2 objects configuration pickpointtimes3 objects configuration pickpointtimes4

对称次数 = 2

对称次数 = 4

对称次数 = 9

圆对称

角度范围

如下图所示,B与C形成的夹角即为角度范围

symmetry angle range
A 为末端工具在抓取点的抓取姿态,B、C为在角度范围边界的抓取姿态

机器人会在指定的角度范围内基于工件的对称性进行抓取尝试。

角度范围应根据工件的摆放情况、料筐形状、末端工具类型以及节拍等因素进行设置。

角度范围大且对称次数过多会降低路径规划速度;角度范围过小可能会遗漏可行的抓取点。

尝试次数

尝试次数根据对称次数角度范围自动计算。

假设对称次数 = 10,角度范围为 ±80°,则:对称角度间隔为 360°/10 = 36°。单边范围内的尝试次数为 80/36 = 2余8,即 2 次(分别出现在36°和72°)。总尝试次数 = 1+2*2 = 5 次,(-72°、-36°、0°、36°、72°)。

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