[發明專利]一種溫度控制的機器人打磨方法及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202110200123.X
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112558486B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 陳仕晰;徐恩華;呂曉靜;徐燕
• 申請（專利權）人: 佛山隆深機器人有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 佛山信智匯知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44629
• 代理人: 郭文娟

本發明提供一種溫度控制的機器人打磨方法及計算機可讀存儲介質，所述機器人打磨方法包括如下步驟：采集打磨過程中工件表面溫度并根據預設最優打磨溫度、預設打磨接觸力以及工件表面溫度構建溫度控制器以對期望打磨接觸力進行修正；以期望軌跡信息以及修正后的期望打磨接觸力作為導納控制器的輸入，計算修正后的機器人末端執行器在任務空間的期望加速度；根據修正后的機器人末端執行器在任務空間的期望加速度獲取機器人的當前關節角加速度；計算機器人的當前關節角加速度的更新率并迭代更新機器人的期望關節角加速度；構建機器人的動力學模型并根據動力學模型獲取機器人的動力學控制器以實現機器人的打磨控制。本發明可有效保證工件的打磨質量。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體而言，涉及一種溫度控制的機器人打磨方法及計算機可讀存儲介質。

背景技術

拋光打磨是在鑄鍛件、沖壓成型件、焊接件等產品加工過程后段，提高產品表面質量的必備工藝。拋光打磨通常采用砂紙、砂輪等工具摩擦產品表面來改變產品表面物理形態，以達到提高產品表面的精度與粗糙度的目的。現階段拋光打磨作業多以人工為主，由于拋光打磨過程通常伴隨大量粉塵、火花等，工作環境比較惡劣，容易對人類身體造成嚴重傷害，同時采用人工作業的方式勞動強度非常大，效率也不高。采用機器人進行拋光打磨可以有效解決人工拋光打磨作業所存在的容易對人類身體造成嚴重傷害、勞動強度大以及效率不高的問題。

然而采用機器人對飛機蒙皮等加工質量要求較高的產品進行拋光打磨時，容易出現因產品局部溫度過高而導致產品材料退火、變形甚至物理性質發生改變的問題。

發明內容

基于此，為了解決采用機器人對產品進行拋光打磨時，容易出現因產品局部溫度過高而導致產品材料退火、變形甚至物理性質發生改變的問題，本發明提供了一種溫度控制的機器人打磨方法，其具體技術方案如下：

一種溫度控制的機器人打磨方法，包括如下步驟：

采集打磨過程中工件表面溫度，并根據預設最優打磨溫度、預設打磨接觸力以及所述工件表面溫度構建溫度控制器以對期望打磨接觸力進行修正；

以所述機器人的期望軌跡信息以及修正后的所述期望打磨接觸力作為導納控制器的輸入，計算修正后的機器人末端執行器在任務空間的期望加速度；

根據所述修正后的機器人末端執行器在任務空間的期望加速度獲取所述機器人的當前關節角加速度；

計算所述機器人的當前關節角加速度的更新率，并根據所述更新率迭代更新所述機器人的期望關節角加速度；

構建所述機器人的動力學模型，并根據所述動力學模型獲取所述機器人的動力學控制器以實現所述機器人的打磨控制。

通過采集打磨過程中工件表面溫度，并基于所述工件表面溫度構建溫度控制器，以對所述期望打磨接觸力進行修正，然后以所述機器人的期望軌跡信息以及修正后的所述期望打磨接觸力作為導納控制器的輸入，計算修正后的機器人末端執行器在任務空間的期望加速度，并計算所述機器人的當前關節角加速度的更新率，最后根據所述更新率迭代更新所述機器人的期望關節角加速度以實現所述機器人的打磨控制，可以避免出現在拋光打磨過程中工件局部溫度過高而導致產品材料退火、變形甚至物理性質發生改變的問題。

進一步地，所述溫度控制器的公式為

，其中，為預設控制參數，為修正后的所述期望打磨接觸力。

進一步地，以所述機器人的期望軌跡信息以及修正后的所述期望打磨接觸力作為導納控制器的輸入，計算修正后的機器人末端執行器在任務空間的期望加速度的具體方法包括如下步驟：

構建質量-彈簧-阻尼模型；

根據所述質量-彈簧-阻尼模型計算修正后的機器人末端執行器在任務空間的期望加速度

；