[发明专利]一种基于轮廓误差的工件最优安装位置的获取方法

权利要求书

1.一种基于轮廓误差的工件最优安装位置的获取方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(a)在机器人铣削加工过程中，对于待加工工件，规划该待加工工件的加工轨迹、进给速度和主轴转速，计算在机器人的基坐标系中所述加工轨迹上每个刀位点对应的切削力

(b)计算机器人末端相对于机器人基坐标系的坐标变换矩阵⁰T₆，根据该获得的变换矩阵⁰T₆计算机器人末端的顺从矩阵C，根据步骤(a)中获得的所述每个刀位点对应的切削力和机器人末端的顺从矩阵C计算机器人刚度变形引起的刀尖点偏差δ_n，利用该刀尖点偏差δ_n计算每个刀位点处的轮廓误差ε_n，以此计算获得每个刀位点处的轮廓误差ε_n以及所有刀位点轮廓误差的平均值μ，该所有刀位点轮廓误差的平均值即平均轮廓误差；

(c)建立使得所述平均轮廓误差最小的优化模型，根据该优化模型计算获得工件的最优安装位置，以此实现工件最优安装位置的获取。

2.如权利要求1所述的一种基于轮廓误差的工件最优安装位置的获取方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述计算在机器人的基坐标系中所述加工轨迹上每个刀位点对应的切削力按照下列步骤进行：

(a1)根据待加工工件的加工轨迹、进给速度和主轴转速仿真计算所述加工轨迹上每个刀位点对应的刀轴矢量和切削力其中，n＝1,2,…,N，N是总的刀位点的数量，n是当前刀位点的序号；

(a2)标定工装台以此获得工装台相对于机器人基坐标系的旋转矩阵⁰R_wb，利用该旋转矩阵⁰R_wb将步骤(a1)中获得切削力进行坐标转换，以此获得在机器人的基坐标系下每个刀位点对应的切削力

3.如权利要求1或2所述的一种基于轮廓误差的工件最优安装位置的获取方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述计算机器人末端相对于机器人基坐标系的坐标变换矩阵⁰T₆，按照下列步骤进行：

(b1)标定工装台相对于机器人基坐标系的变换矩阵⁰T_wb，工件相对于工装台坐标系的变换矩阵^wbT_wp，铣刀刀尖点相对于工件坐标系的变换矩阵^wpT_tool,n，铣刀刀尖点相对于机器人末端的坐标变换矩阵⁶T_tool；

(b2)构建机器人末端相对于机器人基坐标系的坐标变换矩阵⁰T₆的关系式，计算获得所需的坐标变换矩阵⁰T₆，

⁰T₆＝⁰T_wb·^wbT_wp·^wpT_tool,n·(⁶T_tool)^-1。

4.如权利要求3所述的一种基于轮廓误差的工件最优安装位置的获取方法，其特征在于，在步骤(b1)中，所述工装台相对于机器人基坐标系的变换矩阵⁰T_wb和铣刀刀尖点相对于机器人末端的坐标变换矩阵⁶T_tool采用机器人的四点法进行标定。