[发明专利]一种列车车体门窗的2D激光定位方法

说明书

一种列车车体门窗的２Ｄ激光定位方法，包括一个对列车的车体进行标定测量的过程；先手动将AGV车移动到工作位，目测定位，将门窗框体的中心处设置为机械手基坐标原点；示教机械手进行操作，保存机械手的轨迹作为工作轨迹；示教机械手进行标定测量，标定测量是在框体每条边的３等分处，示教机械手带着２Ｄ传感器扫描框体的２Ｄ轮廓并记录数据，然后计算出框体的６自由度坐标值，作为标定位置值；保存机械手的标定测量路径作为后续的测量工作的路径；然后移动AGV车到各个工位进行操作，计算当前框体坐标与标定位置值之间的坐标偏差，调用机械手的工作轨迹，并补偿坐标偏差，得到新的工作轨迹。本发明提高了系统的鲁棒性及易用性，易于标定。

技术领域:

本发明涉及物理领域，尤其涉及测量技术，具体来说是一种列车车体门窗的2D激光定位方法。

背景技术：

目前列车车体车窗装配、端墙钻孔均为人工操作，劳动强度大。为了提高生产效率，需要做自动化改造，由于车体尺寸很大，将车体搬到生产线上流转是不现实的，因此，首选自动化方案是将车体固定在工装上，各种自动设备设计成移动式的，围绕车体进行各种自动作业。对移动设备而言，最基本的要求就是可以精准定位作业面的空间位置。现有技术中，如图1所示，采用AGV小车1定位、3D相机33视觉定位、2D相机44视觉定位，AGV小车1上设置有机械手2，所述的机械手2的末端设置有夹具，所述的夹具7上还设置有3D相机33、2D相机44，所述的3D相机33、2D相机44分别和一个计算机8连接，所述机械手2和一个控制器9连接，所述控制器9和计算机8连接。AGV小车1首先粗定位到达作业区，精度一般在10～20mm；再由3D相机33视觉作二次定位，精度在1～2mm；最后由2D相机44视觉作精定位，精度可达0.1～0.2mm。由于列车门、窗尺寸很大，需要配置多相机；或者在AGV上安装机械手，相机安装在机械手末端上。AGV是Automated Guided Vehicle的缩写，意即“自动导引运输车”。AGV是装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。但是，上述方案标定操作复杂，容易出现标定失败，环境光对使用效果的影响很大，结果可靠性不高。相机需要额外光源，光源及相机布局设计难度大，可操作性较差，成本偏高。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种列车车体门窗的2D激光定位方法，所述的这种列车车体门窗的2D激光定位方法要解决现有技术中列车车窗装配和端墙钻孔的精度不高的技术问题。

本发明的这种列车车体门窗的2D激光定位方法，包括如下步骤：

1)将机械手固定在自动导引运输车上，将2D激光传感器与操作工具固定于机械手的末端夹具上；

2)对列车的车体门窗框体进行标定测量，所述标定测量的过程包括：

第一步，手动将自动导引运输车移动到工作位，目测定位，将列车车体的门窗框体的中心处设置为机械手基坐标原点；

第二步，示教机械手进行安装或加工操作，保存机械手的轨迹作为安装或加工的工作轨迹；

第三步，示教机械手进行标定测量，所述的标定测量是在列车的车体窗框的框体每条边的3等分处，示教机械手带着2D传感器在垂直于框体边沿方向扫描框体的2D轮廓记录数据，然后计算出框体的6自由度坐标值，作为标定位置值；保存机械手的标定测量路径作为后续的测量工作的路径；

3)然后移动自动导引运输车到各个工位进行测量或加工操作，所述的测量或加工操作包括，将自动导引运输车移动到工作位，利用机械手调用标定测量路径，扫描列车门窗框体边框，记录2D轮廓数据，计算当前框体的6自由度坐标，其过程与步骤2)中第三步的标定测量过程相同，计算当前框体坐标与标定位置值之间的坐标偏差，调用机械手的安装或加工工作轨迹，并补偿所述的坐标偏差，得到新的工作轨迹，然后机械手运行新的工作轨迹进行安装或加工工作。