阅读说明：本技术 一种基于机器人的铸件圆形结构打磨路径规划方法 (Robot-based casting circular structure polishing path planning method ) 是由 李文军 赵利 高洪朋 于 2020-06-15 设计创作，主要内容包括：一种基于机器人的铸件圆形结构打磨路径规划方法,将激光传感器安装在机器人的机械手六轴法兰前端,激光传感器的垂直方向与机械手的Z轴重合,机器人与激光传感器进行坐标系标定,并建立通讯；机器人进行铸件标准件待打磨圆形结构特征位置进行机器人行走轨迹预设,保证待打磨位置出现在激光的范围内；待打磨铸件进入打磨区域后,机器人携激光传感器按照预设的轨迹对待打磨铸件的圆形结构进行扫描,得到圆形结构扫描位置数据；计算铸件圆形结构每个扫描位置的坐标值,将坐标值通讯给机器人,机器人根据数据重新规划打磨路径,并根据路径进行实际打磨,本发明与现有技术相比具有保证打磨质量的同时提高打磨效率等优点。(A polishing path planning method for a circular casting structure based on a robot is characterized in that a laser sensor is mounted at the front end of a six-axis flange of a manipulator of the robot, the vertical direction of the laser sensor is coincident with the Z axis of the manipulator, the robot and the laser sensor are calibrated in a coordinate system, and communication is established; the robot presets the walking track of the robot at the characteristic position of a circular structure to be polished of a standard casting piece, and the position to be polished is ensured to be within the range of laser; after the casting to be polished enters the polishing area, the robot carries the laser sensor to scan the circular structure of the casting to be polished according to a preset track, and scanning position data of the circular structure are obtained; and calculating the coordinate value of each scanning position of the circular structure of the casting, communicating the coordinate values to the robot, re-planning the polishing path according to the data by the robot, and actually polishing according to the path.)

一种基于机器人的铸件圆形结构打磨路径规划方法

技术领域

本发明属于机器人打磨技术领域，尤其涉及一种机器人打磨路径的规划方法。

背景技术

目前，在铸件打磨领域，主要利用机器人带工具对铸件浇冒口及飞边毛刺进行打磨，在实际作业过程中，经常会遇到毛刺向内并覆盖整个轨迹的情况，为识别打磨路径造成困扰，尤其是铸件存在圆形结构部分时，尤其容易发生此类情况，即毛刺向内，覆盖内圆的边缘，由于铸造工艺的不同，毛刺覆盖内圆的位置和面积多有不同，存在一定的随机性，对于较小的圆形结构甚至存在全部覆盖的情况，给机器人准确识别打磨路径带来干扰，为打磨作业带来困难。

发明内容

本发明的目的就是提供一种基于机器人的铸件圆形结构打磨路径规划方法，用以解决目前打磨铸件圆形结构部分时无法准确判断准确位置，给打磨路径带来干扰的技术问题。

本发明的具体技术方案如下：

一种基于机器人的铸件圆形结构打磨路径规划方法，包括以下步骤：

S1:将激光传感器安装在机器人的机械手六轴法兰前端，激光传感器的垂直方向与机械手的Z轴重合。

S2:机器人与激光传感器进行坐标系标定，并建立通讯；

S3:机器人进行铸件标准件待打磨圆形结构特征位置进行机器人行走轨迹预设，保证待打磨位置出现在激光的范围内；

S4：待打磨铸件进入打磨区域后，机器人携激光传感器按照预设的轨迹对待打磨铸件的圆形结构进行扫描，得到圆形结构扫描位置数据；

S5：计算铸件圆形结构每个扫描位置的坐标值，将坐标值通讯给机器人，机器人根据数据重新规划打磨路径，并根据路径进行实际打磨。

进一步的，所述步骤S4中，激光传感器的扫描位置即为圆形结构的若干个边缘点，激光传感器进行扫描时，机械手存在Z轴方向的旋转，激光传感器的激光线方向坐标分解到机械手的X轴和Y轴方向上，激光线上的值为L，机械手 Z轴的旋转角度为A，则激光线方向分解到机械手X轴和Y轴方向上的坐标分别是(L*CosA，L*SinA)，已知激光线方向在机械手X轴和Y轴方向的分量的情况下，圆形结构的每个边缘点在机械手坐标系下的坐标为：

(X_R+L*CosA，Y_R+L*SinA，Z_R+Z_Ray)

其中，X_R、Y_R、Z_R为机器人坐标，Z_Ray是激光传感器的Z轴坐标值。

本发明针对铸造件圆形结构打磨路径规划，弥补了机器人打磨铸造件圆形构造设定固定打磨轨迹带来的问题，通过激光扫描结合固定打磨轨迹，对位置信息作出准确判断，保证打磨质量的同时提高打磨效率。

附图说明

图1为本发明的流程框图。

图2为本发明的硬件示意图。

具体实施方式

接下来就结合实施例和附图对本发明作详细说明

实施例

如图1和图2所示的一种基于机器人的铸件圆形结构打磨路径规划方法，包括以下步骤：

S1:将激光传感器2安装在机器人1的机械手六轴法兰前端，激光传感器的垂直方向与机械手的Z轴重合；

S2:机器人坐标系W与激光传感器坐标系C₁进行坐标系标定，并建立通讯；

S3:机器人进行铸件标准件待打磨圆形结构特征位置进行机器人行走轨迹预设，保证待打磨位置出现在激光的范围内；

S4：待打磨铸件3进入打磨区域后，机器人携激光传感器按照预设的轨迹对待打磨铸件的圆形结构4进行扫描，得到圆形结构扫描位置数据，激光传感器的扫描位置即为圆形结构的若干个边缘点，激光传感器进行扫描时，机械手存在Z轴方向的旋转，激光传感器的激光线方向坐标分解到机械手的X轴和Y 轴方向上，激光线上的值为L，机械手Z轴的旋转角度为A，则激光线方向分解到机械手X轴和Y轴方向上的坐标分别是(L*CosA，L*SinA)，已知激光线方向在机械手X轴和Y轴方向的分量的情况下，圆形结构的每个边缘点在机械手坐标系下的坐标为：

(X_R+L*CosA，Y_R+L*SinA，Z_R+Z_Ray)

其中，X_R、Y_R、Z_R为机器人坐标，Z_Ray是激光传感器的Z轴坐标值；

S5：计算铸件圆形结构每个扫描位置的坐标值，将坐标值通讯给机器人，机器人根据数据重新规划打磨路径，并根据路径进行实际打磨。