[发明专利]应用于打磨机器人的打磨方法和系统

权利要求书

1.一种应用于打磨机器人的打磨方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据工件模型设置原始打磨路径，所述原始打磨路径包含打磨点的原始打磨下压量和所述打磨点的原始打磨力；

S2、控制打磨机器人按照所述原始打磨路径对工件进行打磨，并获取所述工件对打磨器的反馈力；根据所述原始打磨下压量、所述原始打磨力和所述反馈力，计算所述打磨点的刚性系数；

S3、按照所述刚性系数修正所述原始打磨路径，以形成新的打磨路径，并控制打磨机器人按照所述新的打磨路径对工件进行打磨；

S2包含：获取所述工件对所述打磨器在垂直于所述打磨点所在切面方向上的反作用力，根据所述反作用力计算所述反馈力，并根据所述原始打磨下压量、所述原始打磨力和所述反馈力，计算所述刚性系数；

所述刚性系数K＝ΔF/ΔH，其中ΔF＝Fp-Fq，ΔF是工件在接触状态下外部施加的力的变化量，ΔH是通过所述打磨机器人获取的、工件在接触状态下因为外部施加的力的变化所导致的空间形变量，Fp为所述原始打磨力，Fq为所述反馈力。

2.如权利要求1所述的应用于打磨机器人的打磨方法，其特征在于，S2中包含：

通过解算打磨机器人末端点姿态获取力传感器感应方向与重力方向的工作角度θ；

根据工件模型调整工件的方向，使得打磨点的切面处于水平面；

使用力传感器获取所述反作用力Ff，所述力传感器安装于所述打磨机器人的法兰与打磨器之间；

根据以下公式计算所述反馈力Fq：

其中，G为所述打磨器的重力。

3.如权利要求1所述的应用于打磨机器人的打磨方法，其特征在于，S1、S2之间包含步骤：

S21、控制打磨机器人按照所述原始打磨路径进行试打磨，根据所述试打磨的结果修正所述打磨机器人与工件之间的位置偏差。

4.一种应用于打磨机器人的打磨系统，其特征在于，包括：打磨路径生成装置、打磨控制装置、反馈力获取装置、计算装置；

所述打磨路径生成装置用于根据工件模型生成原始打磨路径，所述原始打磨路径包含打磨点的原始打磨下压量和所述打磨点的原始打磨力；

所述打磨控制装置用于控制打磨机器人按照所述原始打磨路径对工件进行打磨；

所述反馈力获取装置用于获取所述工件对打磨器的反馈力；

所述计算装置用于根据所述原始打磨下压量、所述原始打磨力和所述反馈力，计算所述打磨点的刚性系数；

所述打磨路径生成装置用于按照所述刚性系数修正所述原始打磨路径，以形成新的打磨路径；

所述打磨控制装置还用于控制打磨机器人按照所述新的打磨路径对工件进行打磨；

所述反馈力获取装置用于获取所述工件对所述打磨器在垂直于所述打磨点所在切面方向上的反作用力，并根据所述反作用力计算所述反馈力；

所述计算装置用于根据所述原始打磨下压量、所述原始打磨力和所述反馈力，计算所述刚性系数；

所述刚性系数K＝ΔF/ΔH，其中ΔF＝Fp-Fq，ΔF是工件在接触状态下外部施加的力的变化量，ΔH是通过所述打磨机器人获取的、工件在接触状态下因为外部施加的力的变化所导致的空间形变量，Fp为所述原始打磨力，Fq为所述反馈力。

5.如权利要求4所述的应用于打磨机器人的打磨系统，其特征在于，所述反馈力获取装置包含力传感器、设置于打磨机器人的关节上的角度传感器；

所述角度传感器用于解算打磨机器人末端点姿态并获取力传感器感应方向与重力方向的工作角度θ；

所述打磨控制装置还用于根据工件模型调整工件的方向，使得打磨点的切面处于水平面；

所述力传感器安装于所述打磨机器人的法兰与打磨器之间，用于获取所述反作用力Ff；

所述反馈力获取装置用于根据以下公式计算所述反馈力Fq：

其中，G为所述打磨器的重力。

6.如权利要求4所述的应用于打磨机器人的打磨系统，其特征在于，所述打磨控制装置还用于控制打磨机器人按照所述原始打磨路径进行试打磨；

所述打磨控制装置还用于根据所述试打磨的结果修正所述打磨机器人与工件之间的位置偏差。