[发明专利]一种六轴磨抛工业机器人离线编程及修正方法

权利要求书

1.一种六轴磨抛工业机器人离线编程及修正方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、建立模型：先通过三维软件建立磨抛系统的三维模型，该磨抛系统包括机器人、磨抛机、工件以及相应的夹具，然后在三维软件上完成磨抛系统工作环境的布局；

（2）、提取工件加工路径信息：利用极限等距法结合三维软件二次开发获取工件加工几何信息数据，该数据包括加工点的位置、法向矢量、副法向矢量以及切向量方向上的点，建立一系列加工点坐标系的三组一系列点三维坐标；

（3）、点数据处理：将步骤（2）中获取的工件加工几何信息数据进行坐标转换，并根据向量积原理以这三组点求出另一组点，之后建立齐次矩阵获取所有的数据信息，该数据信息储存在相应文件里；

（4）、生成机器人加工运动关节角：根据步骤（3）处理后获取的数据信息，通过逆运动学算法生成机器人磨抛加工运动对应的机器人运动关节角数据；

（5）、生成机器人加工运动轨迹：根据步骤（4）获取的机器人磨抛加工运动关节角数据，通过三维软件二次开发导入到三维软件中生成机器人运动轨迹特征点及轨迹；

（6）、机器人磨抛加工运动仿真：在三维软件中，导入步骤（5）得到的机器人加工运动轨迹，设置机器人运动过程中的所有关节角，并结合条件仿真对各磨抛曲面按一定时间条件对磨抛加工运动轨迹进行约束，最后进行仿真验证整个离线编程；

（7）、生成机器人运动关键参数转换模块和代码：将相关坐标系的齐次矩阵转换成其他空间姿态描述形式，在转换完之后，根据选择对应的机器人厂家，按照该机器人厂家的运动控制程序代码编写的语言规则进行生成相应的程序文件；

（8）、砂带位置的修正：通过偏移变量法修正砂带的位置；

（9）、位姿和奇异位形的修正：采用四元数线性插补法修正位姿和奇异位形；

（10）、磨抛工作环境的修正：根据步骤（8）获取的砂带偏差量，在三维软件中重新摆放磨抛机的位置。

2.如权利要求1所述的一种六轴磨抛工业机器人离线编程及修正方法，其特征在于，所述极限等距法具体如下：在工件加工曲面上规划出要加工的曲线L，以曲线L作曲面M的边界，对曲面M作等距为1mm的等距曲面M₁，曲面M₁上的边界曲线L₁即为曲线L的等距曲线；再以曲线L、L₁作曲面M₂，同样作等距为1mm的等距曲面M₃，L₂即为曲线L的另一边等距曲线；在曲线L、L₁、L₂上进行均匀取若干数量的点。

3.如权利要求1所述的一种六轴磨抛工业机器人离线编程及修正方法，其特征在于：所述三维软件二次开发的内容为能够快速获得大量点坐标值的三维软件的插件。

4.如权利要求1所述的一种六轴磨抛工业机器人离线编程及修正方法，其特征在于，步骤（3）的点数据处理具体包括：步骤（2）获得的建立加工点坐标系三个点坐标分别为P₀₁=（x₀₁,y₀₁,z₀₁）、P₁₁=（x₁₁,y₁₁,z₁₁）和P₂₁=（x₂₁,y₂₁,z₂₁），经转换后的坐标为P₀₁＇=（x₀₁＇,y₀₁＇,z₀₁＇）、P₁₁＇=（x₁₁＇,y₁₁＇,z₁₁＇）和P₂₁＇=（x₂₁＇,y₂₁＇,z₂₁＇），根据向量积原理求出另一个点P₃₁＇=(x₃₁＇,y₃₁＇,z₃₁＇);则其齐次矩阵T₁是：，其中第i点的齐次矩阵T_i为：。