[發明專利]應用于打磨機器人的打磨方法和系統

有效

• 申請號: 201810036151.0
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN110039449B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 安杰
• 申請（專利權）人: 上海錸鈉克數控科技股份有限公司
• 主分類號: B24B49/16
• 分類號: B24B49/16
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 胡美強;張冉

1.一種應用于打磨機器人的打磨方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、根據工件模型設置原始打磨路徑，所述原始打磨路徑包含打磨點的原始打磨下壓量和所述打磨點的原始打磨力；

S2、控制打磨機器人按照所述原始打磨路徑對工件進行打磨，并獲取所述工件對打磨器的反饋力；根據所述原始打磨下壓量、所述原始打磨力和所述反饋力，計算所述打磨點的剛性系數；

S3、按照所述剛性系數修正所述原始打磨路徑，以形成新的打磨路徑，并控制打磨機器人按照所述新的打磨路徑對工件進行打磨；

S2包含：獲取所述工件對所述打磨器在垂直于所述打磨點所在切面方向上的反作用力，根據所述反作用力計算所述反饋力，并根據所述原始打磨下壓量、所述原始打磨力和所述反饋力，計算所述剛性系數；

所述剛性系數K＝ΔF/ΔH，其中ΔF＝Fp-Fq，ΔF是工件在接觸狀態下外部施加的力的變化量，ΔH是通過所述打磨機器人獲取的、工件在接觸狀態下因為外部施加的力的變化所導致的空間形變量，Fp為所述原始打磨力，Fq為所述反饋力。

2.如權利要求1所述的應用于打磨機器人的打磨方法，其特征在于，S2中包含：

通過解算打磨機器人末端點姿態獲取力傳感器感應方向與重力方向的工作角度θ；

根據工件模型調整工件的方向，使得打磨點的切面處于水平面；

使用力傳感器獲取所述反作用力Ff，所述力傳感器安裝于所述打磨機器人的法蘭與打磨器之間；

根據以下公式計算所述反饋力Fq：

其中，G為所述打磨器的重力。

3.如權利要求1所述的應用于打磨機器人的打磨方法，其特征在于，S1、S2之間包含步驟：

S21、控制打磨機器人按照所述原始打磨路徑進行試打磨，根據所述試打磨的結果修正所述打磨機器人與工件之間的位置偏差。

4.一種應用于打磨機器人的打磨系統，其特征在于，包括：打磨路徑生成裝置、打磨控制裝置、反饋力獲取裝置、計算裝置；

所述打磨路徑生成裝置用于根據工件模型生成原始打磨路徑，所述原始打磨路徑包含打磨點的原始打磨下壓量和所述打磨點的原始打磨力；

所述打磨控制裝置用于控制打磨機器人按照所述原始打磨路徑對工件進行打磨；

所述反饋力獲取裝置用于獲取所述工件對打磨器的反饋力；

所述計算裝置用于根據所述原始打磨下壓量、所述原始打磨力和所述反饋力，計算所述打磨點的剛性系數；

所述打磨路徑生成裝置用于按照所述剛性系數修正所述原始打磨路徑，以形成新的打磨路徑；

所述打磨控制裝置還用于控制打磨機器人按照所述新的打磨路徑對工件進行打磨；

所述反饋力獲取裝置用于獲取所述工件對所述打磨器在垂直于所述打磨點所在切面方向上的反作用力，并根據所述反作用力計算所述反饋力；

所述計算裝置用于根據所述原始打磨下壓量、所述原始打磨力和所述反饋力，計算所述剛性系數；

所述剛性系數K＝ΔF/ΔH，其中ΔF＝Fp-Fq，ΔF是工件在接觸狀態下外部施加的力的變化量，ΔH是通過所述打磨機器人獲取的、工件在接觸狀態下因為外部施加的力的變化所導致的空間形變量，Fp為所述原始打磨力，Fq為所述反饋力。

5.如權利要求4所述的應用于打磨機器人的打磨系統，其特征在于，所述反饋力獲取裝置包含力傳感器、設置于打磨機器人的關節上的角度傳感器；

所述角度傳感器用于解算打磨機器人末端點姿態并獲取力傳感器感應方向與重力方向的工作角度θ；

所述打磨控制裝置還用于根據工件模型調整工件的方向，使得打磨點的切面處于水平面；

所述力傳感器安裝于所述打磨機器人的法蘭與打磨器之間，用于獲取所述反作用力Ff；

所述反饋力獲取裝置用于根據以下公式計算所述反饋力Fq：

其中，G為所述打磨器的重力。

6.如權利要求4所述的應用于打磨機器人的打磨系統，其特征在于，所述打磨控制裝置還用于控制打磨機器人按照所述原始打磨路徑進行試打磨；

所述打磨控制裝置還用于根據所述試打磨的結果修正所述打磨機器人與工件之間的位置偏差。