[发明专利]智能力控机器人磨削加工系统和方法

摘要

本发明涉及一种智能力控机器人磨削加工系统，包括计算机、工业照相机、机器人、机器人控制器、校准及补偿系统、安全防护单元、力传感器和自动换刀系统；所述计算机与工业照相机连接，机器人控制器与计算机、机器人、校准及补偿系统、安全防护单元、力传感器、自动换刀系统连接。其方法包括计算机接收工业照相机采集的工件扫描数据并生成刀具路径，并将刀具路径转换为机器人姿态和末端路径；并进行校准和补偿；机器人控制器控制各关节运动同时对机器人姿态和末端路径进行调整。本发明实现了高精度力控磨削系统的硬件，还具备对路径的自校准和在线补偿技术，可以完成对加工精度和表面光洁度有较高要求的复杂曲面的加工。

主权项

智能力控机器人磨削加工系统，其特征在于：加工系统包括计算机、工业照相机、机器人、机器人控制器、校准及补偿系统、安全防护单元、力传感器和自动换刀系统；所述计算机与工业照相机连接，机器人控制器与计算机、机器人、校准及补偿系统、安全防护单元、力传感器、自动换刀系统连接；该加工系统的加工方法，包括以下步骤：计算机接收工业照相机采集的工件扫描数据并生成刀具路径，并将刀具路径转换为机器人姿态和末端路径；机器人控制器通过校准及补偿系统对机器人姿态和末端路径进行校准和补偿；机器人控制器将校准补偿后的机器人姿态和末端路径为目标控制各关节运动，同时根据打磨加工参数以及刀具接触力的控制对机器人姿态和末端路径进行调整，实现了机器人自动化打磨加工过程中的姿态控制和恒力控制；所述机器人控制器通过校准及补偿系统对机器人姿态和末端路径进行校准和补偿包括以下步骤：1)以机器人所有关节的零点作为各起始原点，由激光测距仪记录下各起始原点；2)机器人控制器控制机器人末端从起始点移动设定距离，再通过激光测距仪测量出到达点的坐标；3)激光测距仪根据起始点和到达点得到机器人末端行走的测量值，机器人控制器将该测量值与设定距离进行对比并作差，得出机器人行走的误差；4)重复步骤2)—3)多次得到误差平均值，作为校准数据输入到机器人控制器，将该校准数据转换为各关节姿态误差分别与各关节姿态求和，即得到校准补偿后的机器人姿态。