[發明專利]一種利用機器人定位轍叉的測量方法

有效

• 申請號: 202011593542.6
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112779830B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 崔洪亮;王瑞成;李超;宋志偉;李天偉;夏武強
• 申請（專利權）人: 廊坊市億創科技有限公司
• 主分類號: E01B35/00
• 分類號: E01B35/00;E01B29/16
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;徐麗娜

本發明提供一種利用機器人定位轍叉的測量方法，所述機器人的輸出端上設有測距傳感器，其特征在于，包括如下步驟：基于所述測距傳感器的工具坐標系生成標準向量；對所述轍叉進行第一次定位，檢測所述轍叉在世界坐標系中的X軸方向的偏移量和Y軸方向的偏移量；計算所述交點在世界坐標系中的坐標位置；根據所述交點在世界坐標系中的坐標位置計算出所述轍叉的標準工件坐標系W_obj，通過機器人可以準確測量轍叉上料后的空間位置，從而可以根據該空間位置對機器人程序進行補償，保證能夠準確對轍叉進行打磨。本發明的技術方案降低鐵路轍叉的測量時間，提高工作效率，減少工作強度。

技術領域

本發明涉及工業測量技術領域，特別涉及一種利用機器人定位轍叉的測量方法。

背景技術

鐵路轍叉是使火車車輪由一股線路轉換到另一股路線的軌線平面交叉部件，該部件為消耗品，當磨損到一定程度后就需要進行更換，因此該部件有大量的生產需求。該鐵路轍叉的兩端需要與鋼軌進行精確裝配，與鋼軌配合的裝配面有較高的尺寸精度要求，傳統的方式是通過人工打磨方式來實現尺寸要求。該方式對工人的技術水平要求較高，不僅生產效率低下，打磨產生的粉塵對人體也有很大傷害，因此我們開發了機器人打磨技術，但是由于轍叉為鑄造件，外形尺寸最長達4米，重將近1噸，自身尺寸偏差很大，在機器人打磨系統中很難通過裝卡的方式保證轍叉的空間位置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用機器人定位轍叉的測量方法，用于測量人工上料后的轍叉相對于工業機器人的空間位置，以保證機器人對轍叉進行準確打磨。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種利用機器人定位轍叉的測量方法，所述機器人的輸出端上設有測距傳感器，其特征在于，包括如下步驟：

S1：基于所述測距傳感器的工具坐標系生成標準向量；

S2：對所述轍叉進行第一次定位，檢測所述轍叉在世界坐標系中的X軸方向的偏移量和Y軸方向的偏移量；

S3：對所述轍叉進行第二次定位，選取所述轍叉的一個端點和與所述端點相鄰的三個測量面，通過所述測距傳感器對三個所述測量面和三個所述測量面之間的交點進行測量，通過計算所述交點在世界坐標系中的坐標位置；

S4：根據所述交點在世界坐標系中的坐標位置計算出所述轍叉的標準工件坐標系W_obj。

進一步地，還包括步驟S5：在所述轍叉被加工后重復步驟S3，并根據所述交點在世界坐標系中的坐標位置計算出所述轍叉的補償工件坐標系，計算所述補償工件坐標系與所述標準工件坐標系Wobj之間的差值，并將所述差值補充到所述標準工件坐標系Wobj中。

進一步地，在所述步驟S3中，所述通過所述測距傳感器對三個所述測量面和三個所述測量面之間的交點進行測量包括：

S31：通過所述測距傳感器測量每個所述測量面上的至少5個測定點；

S32：通過每個所述測量面上被測量的至少5個測定點計算出所述測量面在所述世界坐標系內的坐標；

S33：基于所述測量面在所述世界坐標系中的位置計算所述交點在所述世界坐標系的坐標。

進一步地，在所述步驟S3中，所述測量面包括第一測量面、第二測量面和第三測量面，所述第一測量面上的所述測定點包括：第一測定點P₃₁、第二測定點P₃₂、第三測定點P₃₃、第四測定點P₃₄和第五測定點P₃₅，所述第一測定點P₃₁、所述第二測定點P₃₂、所述第三測定點P₃₃、所述第四測定點P₃₄和所述第五測定點P₃₅的平均值