[发明专利]一种基于双红外传感器的局部曲面法向量确定方法

摘要

一种基于双红外传感器的局部曲面法向量确定方法，本发明涉及基于双红外传感器的局部曲面法向量确定方法。本发明目的在于解决现有测量技术不能实现的问题。包括横向测量和纵向测量两部分；一、纵向测量方法的实现步骤如下：获得机器人喷头在大地坐标系中坐标，确定机器人喷头在垂直于待喷涂工件曲面的横向平面内；二、横向测量方法实现步骤如下：获得机器人喷头在大地坐标系中坐标为P(x,y,z)，记录在机器人喷头移动过程中所经过的采样点，确定机器人喷头在垂直于待喷涂工件曲面的纵向平面内；重复横向测量和纵向测量，横向平面与纵向平面相交，确定待喷涂工件曲面的法向向量。本发明用于喷漆领域。

主权项

1.一种基于双红外传感器的局部曲面法向量确定方法，其特征在于：一种基于双红外传感器的局部曲面法向量确定方法包括横向测量和纵向测量两部分；一、纵向测量方法的实现步骤如下：步骤一一：在机器人喷头移动到待喷涂工件曲面位置后，获得机器人喷头在大地坐标系中坐标，并设定为P(x,y,z)；步骤一二：根据两台设置在机器人喷头边缘的红外测距传感器之间的夹角θ，以及红外传感器测量的两个红外传感器与待喷涂工件曲面的距离d1、d2，解算得到待喷涂工件曲面上的两个点D1(x1,y1,z1)、D2(x2,y2,z2)；所述机器人喷头边缘为机器人喷头喷漆面边缘；步骤一三：将D1(x1,y1,z1)与D2(x2,y2,z2)两点的中点作为待喷涂工件曲面在纵向上与待喷涂工件纵向切面曲线法线的交点O1(xo1,yo1,zo1)；步骤一四：将D₁(x₁,y₁,z₁)与D₂(x₂,y₂,z₂)两点用函数拟合，获得函数过O₁(x_o1,y_o1,z_o1)点的纵向法线向量步骤一五：将机器人喷头的方向调整到与纵向法线向量平行的方向，并在纵向方向上移动机器人使机器人喷头到O₁(x_o1,y_o1,z_o1)，确定机器人喷头在垂直于待喷涂工件曲面的横向平面内；二、横向测量方法实现步骤如下：步骤二一：在机器人喷头移动到目标位置后，获得机器人喷头在大地坐标系中坐标，并设定为P(x,y,z)；通过两台设置在机器人喷头边缘的红外测距传感器测量两个红外传感器与待喷涂工件曲面的距离，获得此时待喷涂工件曲面上的两个点的位置Da1(xa1,ya1,za1)、Db1(xb1,yb1,zb1)；步骤二二：移动机器人喷头，同时记录在机器人喷头移动过程中所经过的采样点Dan(xan,yan,zan)、Dbn(xbn,ybn,zbn)，其中采样周期为t；所述t为正整数；步骤二三：将采样点Dan(xan,yan,zan)、Dbn(xbn,ybn,zbn)的中点作为机器人喷头的移动轨迹Don(xon,yon,zon)；步骤二四：根据每次获得的移动轨迹，使用函数曲线拟合所有的移动轨迹，获得移动轨迹的末端切线向量，并根据末端切线向量获得横向法线向量步骤二五：将机器人喷头的方向调整到与横向法线向量平行的方向，确定机器人喷头在垂直于待喷涂工件曲面的纵向平面内；重复横向测量和纵向测量，横向平面与纵向平面相交，确定待喷涂工件曲面的法向向量；所述步骤一二中D1(x1,y1,z1)、D2(x2,y2,z2)具体公式为：所述步骤一三中交点O1(xo1,yo1,zo1)的具体公式为：所述步骤一四中函数的具体公式为：式中，m、n、p为拟合出的曲线的系数。