[发明专利]基于力控机器人打磨的拖拽示教方法及其实施装置

说明书

一种力控机器人自动打磨技术领域的基于力控机器人打磨的拖拽示教方法及其实施装置，方法包括以下步骤：将打磨工件固定在打磨台上，系统启动；调试者手握拖拽手柄，依次将机器人末端的打磨工具接触打磨工件的打磨区域，力控系统自动记录每个打磨点的位置坐标信息；依次对每个打磨点的运动方式进行设置，使机器人在不同的打磨点之间以指定的方式进行移动，并且自动生成机器人移动指令；取指定位置的打磨点并设置成工艺打磨点，依次对每个工艺打磨点进行打磨工艺设置，并且自动生成机器人移动指令。本发明打磨示教点的选取更加自由、数量更少，机器人打磨路径的创建更加简单和灵活，节约了大量的示教时间，由于可以自动生成打磨工艺，提高了打磨的稳定性，对打磨的质量有很大的提升。

技术领域

本发明涉及的是一种力控机器人自动打磨技术领域的拖拽示教装置，特别涉及到的是一种带有六维力传感器的基于力控机器人打磨的拖拽示教方法及其实施装置。

背景技术

随着机器人在各种制造领域的广泛应用，更加智能的力控机器人越来越多应用到各种打磨场合，比如汽车发动机的腔体铸件的去毛边及打磨、药桶搅拌器的焊缝打磨、轮船涡轮叶片的曲面打磨、电脑外壳打磨等，有很多形状不规则、外形比较复杂的曲面、加工一致性不好的工件，并对打磨精度要求比较高、打磨工艺复杂，就需要机器人调试工程师对力控机器人的打磨路径示教编程、打磨工艺的确认等具备丰富的经验，才能够高效、高精度的完成。

目前大多数的机器人工程师在示教打磨工艺时，是通过机器人示教器、在线编程、视觉系统辅助等方式来规划打磨路径和打磨工艺，在面对复杂路径和工艺的情况下，一个工件的打磨示教点可能会有几百上千个，这就需要大量的时间去一个个点进行示教并规划打磨参数并进行优化，导致调试成本过高且很难保证打磨的精度。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种基于力控机器人打磨的拖拽示教方法及其实施装置，通过人工施加在手柄上的力，按照指定的方向来拖拽手柄，可将机器人的末端打磨工具贴合工件，并沿着工件的打磨区域进行拖拽移动，在此过程中力控系统可根据拖拽后机器人的运动轨迹自动生成运动指令，同时还可以在每个位置点手动添加打磨指令，以便完成打磨工艺的制定。针对力控机器人打磨路径的示教和高精度打磨工艺的生成，能够在短时间内高效率安全的完成。

本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明的方法包括以下步骤：第一，将打磨工件固定在打磨台上，系统启动；第二，调试者手握拖拽手柄，依次将机器人末端的打磨工具接触打磨工件的打磨区域，力控系统自动记录每个打磨点的位置坐标信息；第三，依次对每个打磨点的运动方式进行设置，使机器人在不同的打磨点之间以指定的方式进行移动，并且自动生成机器人移动指令；第四，取关键的打磨点并设置成工艺打磨点，依次对每个工艺打磨点进行打磨工艺设置，并且自动生成机器人移动指令；第五，打磨拖曳示教完成。

本发明的实施装置包括括机器人底座、机器人、末端打磨工具、拖拽支架、六维力传感器、拖拽手柄、打磨工件、打磨台、机器人控制柜、机器人力控制器、机器人力控制单元iPad、拖拽示教器，机器人的底部固定在机器人底座上，末端打磨工具与机器人末端相连接；拖曳支架布置在机器人的末端，六维力传感器与拖拽手柄连接在一起并固定在拖拽支架上；打磨工件布置在打磨台上，机器人力控制器、机器人力控制单元iPad、拖拽示教器均布置在机器人控制柜上；机器人力控制器内部集成有机器人力控程序、机器人拖拽示教程序；机器人力控制单元iPad，与机器人力控制器通过无线局域网进行连接，可对机器人运动进行编程和控制；拖拽示教器用于可设定拖拽的方向。

进一步地，在本发明的实施装置中，末端打磨工具可以是气动抛光机、电动角磨机、气动磨头等打磨工具，或者一根针。针可以替代打磨工具来进行演示，只需保证针尖的位置和打磨工具的磨削位置一致即可，此方法的好处是在没有确认打磨工具的时候，可以提前进行打磨路径的规划，提高了示教打磨的效率。