[发明专利]磨抛单元位姿感知方法、打磨方法和磨抛单元

权利要求书

1.一种磨抛单元位姿感知方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1获取磨抛单元初始坐标和目标坐标之间的偏差，机器人控制所述磨抛单元由初始坐标向目标坐标的方向运行，每隔预设时间利用姿态传感器获取磨抛单元的运行角度，利用光流传感器获取磨抛单元在相邻时刻之间的移动路程，基于航迹推算法可得出磨抛单元当前时刻的坐标；

S2根据磨抛单元当前时刻的坐标和目标坐标，得到磨抛单元当前时刻的坐标和目标坐标之间的偏差，机器人控制磨抛单元由当前时刻的坐标向目标坐标的方向运行，直至运行至目标坐标；

其中，航迹推算法的原理是，所述光流传感器获取磨抛单元在n时刻和n+1时刻之间的移动路程R_n，所述姿态传感器获取磨抛单元在第n时刻的移动方向θn，假设第n时刻磨抛单元的坐标为(x_n，y_n)，则第n+1时刻磨抛单元的坐标为(x_n+1，y_n+1)，

2.一种磨抛单元打磨方法，其特征在于，包括以下步骤：

S3对工件的待打磨区域建立坐标系，获取磨抛单元打磨轨迹，打磨轨迹包括起点坐标和至少一个拐点坐标；

S4机器人利用如权利要求1所述磨抛单元位姿感知方法，控制磨抛单元由起点坐标向下一个拐点坐标的方向运行，直至运行至打磨轨迹中的最后一个拐点。

3.如权利要求2所述的磨抛单元打磨方法，其特征在于，步骤S3包括：

S31对工件的待打磨区域建立坐标系，记机器人上下移动方向为y轴方向，机器人左右移动方向为x轴方向；

S32将待打磨区域均匀分隔为多个纵向区域，将最边缘的纵向区域的一端点记为起点，起点坐标为(x_o，y_o)，将轨迹规划为弓字形；

S33获取每个纵向区域的纵向距离h_i，分别计算每个纵向区域的上边界拐点和下边界拐点坐标。

4.如权利要求3所述的磨抛单元打磨方法，其特征在于，将待打磨区域均匀分隔为n个多个纵向区域，其中W为待打磨区域的最大横向距离，d为打磨机圆盘直径，r为系数，0.8≤r≤0.9。

5.如权利要求3所述的磨抛单元打磨方法，其特征在于，第i个纵向区域的上边界拐点的坐标为(x_upi，y_upi)，计算公式为：

第i个纵向区域的下边界拐点坐标为(x_downi，y_downi)，计算公式为：

其中，x_o、y_o分别为起点的横、纵坐标，r为系数，d为打磨机圆盘直径，i＝1、2...N，N为纵向区域的数量。

6.一种磨抛单元，其特征在于，基于如权利要求2所述的磨抛单元打磨方法，包括打磨机、姿态传感器和光流传感器；

所述姿态传感器固定于所述打磨机上，用于每隔预设时间获取磨抛单元的运行角度，所述光流传感器固定于所述打磨机上，与待打磨区域相贴，用于每隔预设时间获取磨抛单元在相邻时刻之间的移动路程。

7.如权利要求6所述的磨抛单元，其特征在于，还包括固定件、支撑杆和支撑板；

所述打磨机固定于所述固定件上，所述支撑杆沿上下向移动安装于所述固定件上，所述支撑板固定于所述支撑杆下端，所述支撑板和所述固定件之间设有第一弹簧，所述光流传感器固定于所述支撑板上。

8.如权利要求7所述的磨抛单元，其特征在于，所述光流传感器与所述支撑板之间连接有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和所述第二转轴相垂直设置。

9.如权利要求8所述的磨抛单元，其特征在于，所述支撑板和所述光流传感器之间连接有多个第二弹簧。

10.如权利要求7所述的磨抛单元，其特征在于，还包括活塞套筒和活塞杆；

所述活塞套筒呈中空设置且沿上下向延伸，所述活塞套筒底面贯穿设有穿孔；所述活塞杆沿上下向延伸，所述活塞杆上端穿过所述穿孔位于所述活塞套筒内，所述活塞杆与所述穿孔密封接触，所述活塞杆上端凸伸形成环形凸伸部，所述环形凸伸部与所述活塞套筒内侧壁相抵，以将所述活塞套筒内部在上下向分为两个腔室，所述活塞套筒上下两端开设有分别与两个腔室连通的第一进气嘴和第二进气嘴，所述活塞套筒固定于所述固定件上，所述打磨机与所述活塞杆下端固定连接。