[發(fā)明專利]一種基于機器人的小曲率拋光打磨方法

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• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111823100A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設計）人: 陳愷勛;楊立豪;駱子豪;劉立
• 申請（專利權）人: 前元運立（北京）機器人智能科技有限公司
• 主分類號: B24B19/20
• 分類號: B24B19/20;B24B51/00;B24B49/16;B24B27/00;B25J11/00
• 代理公司: 成都魚爪智云知識產權代理有限公司 51308
• 代理人: 代述波

1.一種基于機器人的小曲率拋光打磨方法，其特征在于，包括以下步驟：

A：控制器控制機器人末端沿工件外表面運動獲得工件的平面邊界；

B：將所述工件的所述平面邊界轉換為平面二維坐標；

C：對所述平面二維坐標進行路徑規(guī)劃，得到路徑軌跡；

D：將所述路徑軌跡轉換為三維坐標，并將所述三維坐標傳輸至所述控制器，所述控制器控制所述機器人末端對所述工件進行打磨。

2.根據權利要求1所述的一種基于機器人的小曲率拋光打磨方法，其特征在于，所述步驟A中包括：

A1：機器人末端沿工件的表面運動一圈，獲得并記錄路程點，記錄路程點的集合；

A2：路程點的集合擬合得到工件的平面邊界。

3.根據權利要求1所述的一種基于機器人的小曲率拋光打磨方法，其特征在于，所述步驟A中平面邊界包含多個路程點，所述控制器篩選掉相鄰不等距的路程點。

4.根據權利要求1所述的一種基于機器人的小曲率拋光打磨方法，其特征在于，所述步驟B中平面邊界長和寬和實際工件表面實際長度和寬度存在一個比例系數α和β；α＝實際長度/平面邊界長度；β＝實際寬度/平面邊界寬度；即若區(qū)域最小包圍盒的長度為ΔX，則區(qū)域最小包圍盒的實際長度x＝α*ΔX；若區(qū)域最小包圍盒的寬度ΔY,則區(qū)域最小包圍盒實際寬度為y＝β*ΔY。

5.根據權利要求1所述的一種基于機器人的小曲率拋光打磨方法，其特征在于，所述步驟C中設機器人末端直徑為D，當打磨區(qū)域最小包圍盒的左右兩個坐標值差的絕對值|xL-xR|和|yL-yR|都大于機器人末端直徑D，則機器人末端沿著回型路徑打磨，否則從左端到右端或者從頂端到底端。

6.根據權利要求1所述的一種基于機器人的小曲率拋光打磨方法，其特征在于，所述步驟D中機器人末端向前方向為三維的X正方向，機器人末端向左方向為三維的Y的正方向，機器人末端向上的方向為三維的Z的正方向；機器人末端的初始位置和初始姿態(tài)作為設定的三維空間的坐標原點，把這個初始的三維坐標原點記為(X_i,Y_i,Z_i)，則二維平面坐標轉換成三維空間坐標的公式為:

X_d＝X_i；

Y_d＝Y_i-x；

Z_d＝Z_i-y。

7.根據權利要求1所述的一種基于機器人的小曲率拋光打磨方法，其特征在于，所述步驟D中通過阻抗控制機器人末端對工件進行打磨，公式為：

其中，P_m＝[x_m o_m]^T表示由期望阻抗模型計算得到的順應位姿；x_m和o_m分別表示機器人末端的位置和姿態(tài)；K_h表示對人手力的增益系數；h＝[f τ]^T表示操作者對機器人末端施加的六維力向量；f和τ分別表示操作者施加的力和力矩向量；表示輔助輸出；分別表示阻抗模型中期望的慣性、阻尼、剛度參數矩陣。

8.根據權利要求1所述的一種基于機器人的小曲率拋光打磨方法，其特征在于，所述機器人選用優(yōu)傲機器人公司的UR5機器人，在ROS系統(tǒng)中安裝UR5的模型及驅動包，通過TCP/IP通訊。

9.根據權利要求1所述的一種基于機器人的小曲率拋光打磨方法，其特征在于，所述機器人末端連接有六維力傳感器，打磨拋光工具可拆卸連接六維力傳感器。

10.根據權利要求9所述的一種基于機器人的小曲率拋光打磨方法，其特征在于，所述六維力傳感器連接有二階低通濾波器。