[發明專利]基于力控機器人打磨的柔順軌跡輸出方法及其實施裝置

在審

• 申請號: 202011004078.2
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112139860A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 張榮杰;廖能超;谷陽正;于湧玓;潘陽
• 申請（專利權）人: 佳奕筱安（上海）機器人科技有限公司
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B51/00;B24B27/00;B25J11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于力控機器人打磨的柔順軌跡輸出方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一，在系統上電并通訊連接正常后，啟動機器人抓取程序，機器人將打磨工件抓取后，啟動打磨程序，機器人將工件移動到打磨位置；

第二，根據打磨工件的外形，將打磨軌跡預先分成不同的段落，每個段落上根據軌跡的形狀設置2到3個示教打磨點，然后啟動打磨軌跡搜尋程序，開啟力控程序，機器人將打磨工件靠近打磨工具進行力控恒力貼合，并進行點位信息采集；

第三，機器人按照初設的示教打磨點的位置，在保持打磨工件與打磨工具恒力貼合的同時，自動尋找每段軌跡上的所有打磨點，并采集每所有打磨點的位置信息后，系統會自動生成軌跡的運行指令并保存。

2.根據權利要求1所述的基于力控機器人打磨的柔順軌跡輸出方法，其特征在于所述力控恒力貼合為打磨工件與打磨工具不僅是物理上的貼合，同時在每個軌跡點，打磨工件和打磨工具之間的相互作用力都和預設的恒力相同。

3.根據權利要求1所述的基于力控機器人打磨的柔順軌跡輸出方法，其特征在于所述點位采集為按照50ms的時間間隔和設定的恒力值±1N的雙重標準進行點位的信息采集。

4.一種實施權利要求1所述基于力控機器人打磨的柔順軌跡輸出方法的裝置，包括機器人安裝座、六軸機器人，六軸機器人的下端通過螺栓固定在機器人安裝底座上，其特征在于，還包括六維力傳感器、抓手連接板、機器人抓手、打磨工件、打磨工具、打磨工具安裝臺、機器人控制柜、力控制器、機器人力控移動單元；六維力傳感器通過螺釘固定在六軸機器人末端法蘭，機器人抓手通過抓手連接板跟六維力傳感器的另外一端進行連接，打磨工件布置在機器人抓手上；打磨工具布置在打磨工具安裝臺上，力控制器、機器人力控移動單元均布置在機器人控制柜上；力控制器與機器人控制柜之間采用EtherCAT協議進行通訊，六維力傳感器與力控制器間通過RJ45接口的網線進行通訊連接。

5.根據權利要求4所述的所述基于力控機器人打磨的柔順軌跡輸出方法實施裝置，其特征在于，所述六維力傳感采用一體式數字設計，內部集成信號采集處理模塊，可直接輸出力值或者力矩值，支持EtherCAT通訊。

6.根據權利要求4所述的所述基于力控機器人打磨的柔順軌跡輸出方法實施裝置，其特征在于，所述機器人抓手包含夾緊氣缸、夾緊塊、電磁閥，夾緊氣缸的進氣口和出氣口與電磁閥進行連接，夾緊塊與夾緊氣缸的氣爪通過螺絲進行連接。

7.根據權利要求6所述的所述基于力控機器人打磨的柔順軌跡輸出方法實施裝置，其特征在于，所述夾緊氣缸是標準氣缸，在氣壓滿足要求的情況下，可夾緊打磨工件；所述夾緊塊采用尼龍材質，仿形圓弧設計。

8.根據權利要求4所述的所述基于力控機器人打磨的柔順軌跡輸出方法實施裝置，其特征在于所述抓手連接板采用碳鋼材質加工，有兩面安裝孔，既可以連接六維力傳感器也可以連接機器人抓手。

9.根據權利要求4所述的所述基于力控機器人打磨的柔順軌跡輸出方法實施裝置，其特征在于所述打磨工具包括但不限于電動角磨機、氣動角磨機、氣動拋光機、電動砂帶機、氣動磨頭。

10.根據權利要求4所述的所述基于力控機器人打磨的柔順軌跡輸出方法實施裝置，其特征在于所述機器人控制柜，指的是與機器人本體適配的控制柜，包括各種驅動模塊和供電模塊；所述力控制器，支持EtherCAT總線，支持1ms的控制周期，內嵌服務器，支持多種終端訪問，與機器人控制柜進行連接，可控制機器人本體的各種運動；所述機器人力控移動單元，基于Web網頁的一種示教器，支持復雜可視化編程，集成3D實時引擎，可用于實時展示、仿真、監控和示教。