[發(fā)明專利]一種獲取打磨軌跡數(shù)據(jù)的方法和多機(jī)器人協(xié)同打磨系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN111267113B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯至丞;張弓;徐杰;楊文林;王衛(wèi)軍;徐征;梁濟(jì)民;李友浩;郭云鵬;韓彰秀
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州中國科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究所;深圳市中科德睿智能科技有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/16
• 代理公司: 廣州容大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

本發(fā)明涉及一種獲取打磨軌跡數(shù)據(jù)的方法和多機(jī)器人協(xié)同打磨系統(tǒng)，所述獲取打磨軌跡數(shù)據(jù)的方法包括：S1：根據(jù)力引導(dǎo)機(jī)器人和打磨機(jī)器人的安裝位置，獲取兩個(gè)機(jī)器人坐標(biāo)系在世界坐標(biāo)系中準(zhǔn)確的位置坐標(biāo)；S2：獲取待打磨工件的打磨軌跡信息；S3：根據(jù)工裝夾具的安裝位置，校正力引導(dǎo)機(jī)器人的工具坐標(biāo)系；S4：根據(jù)力引導(dǎo)機(jī)器人的位置信息和待打磨工件的打磨軌跡信息，采用位置補(bǔ)償算法生成位置偏移量數(shù)據(jù)；S5：存儲位置偏移量數(shù)據(jù)；S6：將位置偏移量數(shù)據(jù)與待打磨工件的三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，生成實(shí)際打磨軌跡數(shù)據(jù)。采用該打磨軌跡數(shù)據(jù)的多機(jī)器人協(xié)同打磨系統(tǒng)在工作時(shí)，可以顯著提升打磨良品率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種獲取打磨軌跡數(shù)據(jù)的方法和多機(jī)器人協(xié)同打磨系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著力控制技術(shù)越來越成熟，研究學(xué)者以及產(chǎn)業(yè)界專家普遍認(rèn)為力控制在機(jī)器人打磨領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值。但是在實(shí)際中，基于力控制的機(jī)器人打磨效果并不理想，因此基于力控制的機(jī)器人打磨在實(shí)際生產(chǎn)中并沒有得到廣泛的應(yīng)用。其存在的問題主要有兩個(gè)方面：首先是力控制打磨對于工件一致性要求較高；第二，力控打磨對工件的裝夾精度要求較高。

雖然工件的輪廓可以通過其三維模型準(zhǔn)確獲得，但是在實(shí)際中，被打磨的工件往往是鑄造件，其模具在多次使用后會發(fā)生變形，工件的一致性難以保證。另外，普通夾具的設(shè)計(jì)也較難以實(shí)現(xiàn)高精度夾持。即使我們能夠獲得工件準(zhǔn)確的輪廓數(shù)據(jù)，但是由于裝夾的不準(zhǔn)確性，也會大大影響打磨合格率。這些因素都會影響打磨效果。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要針對上述的問題，提供一種獲取打磨軌跡數(shù)據(jù)的方法。

一種獲取打磨軌跡數(shù)據(jù)的方法，包括：

S1：根據(jù)力引導(dǎo)機(jī)器人和打磨機(jī)器人的安裝位置，獲取兩個(gè)機(jī)器人坐標(biāo)系在世界坐標(biāo)系中準(zhǔn)確的位置坐標(biāo)；

S2：獲取待打磨工件的打磨軌跡信息；

S3：根據(jù)工裝夾具的安裝位置，校正力引導(dǎo)機(jī)器人的工具坐標(biāo)系；

S4：根據(jù)力引導(dǎo)機(jī)器人的位置信息和待打磨工件的打磨軌跡信息，采用位置補(bǔ)償算法生成位置偏移量數(shù)據(jù)；

S5：存儲位置偏移量數(shù)據(jù)；

S6：將位置偏移量數(shù)據(jù)與待打磨工件的三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，生成實(shí)際打磨軌跡數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，在S2中，獲取待打磨工件的打磨軌跡信息是將待打磨工件的三維CAD模型導(dǎo)入離線編程軟件，根據(jù)打磨需求生成相應(yīng)的打磨軌跡。

優(yōu)選的，所述S4具體包括：

S41：控制力引導(dǎo)機(jī)器人末端安裝的軸承以恒定接觸力貼近待打磨工件的表面；

S42：判斷實(shí)際法向力與恒定接觸力是否不相等，若是，則執(zhí)行S43；若否，則執(zhí)行S41；

S43：判斷實(shí)際法向力是否大于恒定接觸力若是，則執(zhí)行S44；若否，則執(zhí)行S45；

S44：將軌跡數(shù)據(jù)在法向方向增加一個(gè)偏移量然后執(zhí)行S46；

S45：將軌跡數(shù)據(jù)在法向方向減少一個(gè)偏移量然后執(zhí)行S46；

S46：控制力引導(dǎo)機(jī)器人沿著新的打磨軌跡路徑行走，然后執(zhí)行S42。

優(yōu)選的，在S5中，在力引導(dǎo)機(jī)器人走完打磨軌跡之后，將所有的位置偏移量數(shù)據(jù)記錄下來，并存儲。

優(yōu)選的，所述S6具體包括：

S61：找到在世界坐標(biāo)系f-e₁,e₂,e₃下待打磨工件的真實(shí)輪廓的上下限：