培训背景:碰撞检测是仿真验证的核心功能,可有效避免现场调试中的设备损坏风险。本课程聚焦机器人仿真中的碰撞检测设置与避障策略,培养学员在复杂环境中规划无碰撞轨迹的能力。
培训对象:机器人仿真工程师、产线规划人员、安全评估工程师、复杂环境应用的机器人编程人员。
培训目标:使学员掌握碰撞检测的基本原理与设置方法;能够独立完成工作站中各对象的碰撞检测配置;掌握多种避障策略(姿态调整、路径规划、中途点);具备复杂环境中无碰撞轨迹的规划能力。
培训内容介绍:
碰撞检测概述:讲解碰撞检测的定义与重要性;分析碰撞类型(机器人自碰撞、机器人-设备碰撞、工具-工件碰撞);介绍主流软件中的碰撞检测功能。
碰撞检测几何对象设置:学习选择参与碰撞检测的几何对象;掌握碰撞检测精度的设置方法(精确检测、包围盒检测);实现检测对象的激活与禁用。
碰撞监控配置:学习设置碰撞监控的触发条件;掌握碰撞事件的响应方式(停止仿真、报警提示);实现碰撞发生时自动暂停与记录。
机器人自碰撞检测:分析机器人自碰撞的常见场景(姿态奇异、关节极限);掌握机器人各连杆的碰撞检测设置;实现自碰撞风险的识别与规避。
工具-工件碰撞分析:分析工具与工件在加工过程中的碰撞风险;掌握加工路径的碰撞检测方法;实现工具姿态的优化调整。
可达性与碰撞联合分析:学习同时考虑可达性与碰撞的工作空间分析;掌握多约束条件下的机器人布局优化方法。
静态避障策略:学习通过调整机器人基座位置规避固定障碍物;掌握通过改变工具姿态避开干涉区域;实现静态环境的无碰撞布局。
动态避障策略——中途点:学习在路径中插入中途点(Approach/Retract点)规避障碍物;掌握中途点的位置与姿态优化方法;实现复杂环境下的轨迹规划。
动态避障策略——路径重构:学习基于自由空间的多段路径规划;掌握路径连接处的平滑过渡处理;实现大范围避障的路径重构。
多机器人碰撞避免:学习多机器人协同作业的碰撞风险分析;掌握多机协同的避障策略(时间错峰、空间分区);实现多机器人无碰撞协同轨迹规划。
基于传感器的实时避障:介绍仿真环境中传感器的配置方法;掌握基于传感器触发的实时避障逻辑;实现动态障碍物的规避仿真。
综合实训:复杂环境无碰撞轨迹规划:构建包含多个障碍物的工作站;规划机器人在狭窄空间的进出路径;实现全程无碰撞的轨迹仿真与验证。