CN109946382B - 一种基于工业机器人的超声波c扫描自动检测方法 - Google Patents

Abstract

一种超声波C扫描自动检测方法，包括S1、将工件置于转盘中心，示教世界坐标系和参考坐标系；S2、按照工件的实际尺寸建立三维成像模型，并进行采样点的划分；S3、获取成像模型的母线上的关键点在参考坐标系中的坐标值，并计算工业机器人在关键点的位置值；S4、转盘带动工件旋转，通过转盘伺服编码器提供脉冲信号，作为超声收发仪与数据采集卡的外部触发源，工业机器人根据各采样点及超声回波信号对工件进行到位触发采集，使各采样点的超声回波信号与所述成像模型的空间位置相对应；S5、数据处理，并通过调色板将不同采样点的特征值对应为不同颜色值并映射至C扫描图像中。本检测方法大幅简化工业机器人的运动路径，保证较高的检测效率和检测精度。

Description

一种基于工业机器人的超声波C扫描自动检测方法

技术领域

本发明涉及超声波扫描检测技术领域，特别涉及一种基于工业机器人的超声波C扫描自动检测方法。

背景技术

工件在生产制造过程中产生的缺陷会严重降低其应用中的安全性和可靠性，因此高端制造业中必须通过无损检测确保这些关键零部件的生产质量。超声波C扫描自动检测技术的数字化、图像化及智能化检测方式能直观再现工件内部缺陷的大小、形状，实现缺陷的定性、定位、定量检测，能特别应用于导弹战斗部构件、发动机壳体等具有复杂型面的回转体类工件。

超声波C扫描自动检测过程中，对声束是否能对正于工件外轮廓入射面具有较高要求，但是对于复杂型面回转体类工件来说，由于具有圆盘、圆筒、圆锥或其组合的回转体面，导致其具有变曲率、变壁厚、多段面等结构特点，因此存在声束难以跟踪、探头扫描路径难以规划等技术难题。多自由度关节式工业机器人定位精度高，能够运动到固定空间里的任意位置和姿态，从而有效解决复杂型面回转体类工件的声束难以对正的问题，目前已用于该类工件的超声波C扫描自动检测。检测时，在计算机控制下多自由度工业机器人带动探头沿复杂型面壳体的母线匀速运动，水槽提供水浸耦合环境并保证工业机器人在水槽内部拥有足够的摆动空间，转台用于装夹工件并带动其旋转，超声波信号经过数据采集并实时成像，从而实现复杂型面工件的螺旋C扫描自动检测。

目前常见的对回转体类工件的轨迹扫查策略有Zigzag周向步进式扫查和螺旋扫查。Zigzag周向步进式扫描方式中，工业机器人作为扫描过程中的主运动，携带探头沿工件轴向运动，每扫查一次，工件沿周向步进一定角度，直至工件转过360°，完成整体全覆盖式C扫描，其扫查速度慢、效率低，超声换能器位姿调整过于频繁，且规划运动路径时需离散无数个轨迹点才能保证曲面跟踪精度；而螺旋式扫描方式中，超声换能器沿工件母线方向运动，工件连续旋转，扫查过程中超声换能器只需单向运动一次，可消除圆周方向的步进误差，其速度快、效率高、能实现连续扫查，但其成像算法的实现较为复杂，超声换能器运动速度过快时易造成漏检。

鉴于以上，有必要提供一种新的超声波C扫描自动检测方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状提供一种既简单快速又精准的基于工业机器人的超声波C扫描自动检测方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于工业机器人的超声波C扫描自动检测方法，包括以下步骤：

步骤S1、将待测工件置于转盘中心，示教世界坐标系和参考坐标系；

步骤S2、按照待测工件的实际尺寸建立三维扫描成像模型，所述成像模型包括圆盘面、圆锥面、圆筒面中的一种或任意种组合，将所述成像模型划分为m×n个四边形采样点，其中m为行数，n为列数，每个面片对应一个检测采样点；

步骤S3、获取所述成像模型的母线上的关键点在参考坐标系中的坐标值，并计算工业机器人在关键点的的空间位姿，从而完成机器人C扫描运动路径的规划。无需将机器人的运动轨迹离散为大量点位，而只需获取每个母线段的起点与终点位姿，匀速沿各母线段直线运动即可，并通过下述步骤保证所述C扫描成像模型与实际工件精确对应；

步骤S4、转盘带动工件旋转，通过转盘伺服编码器提供基于转盘位置的脉冲信号，作为超声收发仪与数据采集卡的外部触发源对超声波信号进行到位触发采集，使工件每转动一周过程中均采集n个扫描点的超声回波信号，并与所述成像模型精确对应；

步骤S5、扫描完毕后，对超声回波信号进行数据处理，并基于工业机器人的位置信息进行C扫描模型赋值成像，从而大幅度消除成像模型中各像素点特征值与工件实际位置径向(圆盘工件)和轴向(圆锥及圆柱工件)的错位，并通过调色板将不同像素点特征值对应为不同颜色并映射至C扫描图像中；

进一步地，步骤S3包括

S3.1、工业机器人携带探头沿工件的回转体型面上的一条母线单向运动并与相应的母线段垂直，所述探头与参考坐标系中X₂轴负方向的夹角为δ，获取所述成像模型的母线上的关键点在参考坐标系中的坐标值，参考坐标系的坐标原点O₂位于转盘中心，探头与参考坐标系中Y₂轴夹角为δ+90°，将平面直角坐标系Y₂O₂Z₂沿Z₂轴逆时针旋转δ+90°，得到新的坐标系Y′₂O₂Z₂，并根据所述成像模型获取关键点P₀、P₁、P₂、···、P_n在坐标系Y′₂O₂Z₂中的二维坐标，其中一段母线

的两个端点P_i、P_j的坐标值分别为：

S3.2、工业机器人的探头相应的扫查路径为

母线段

位于顶部圆盘面时，端点P′_i、P′_j在Y′₂O₂Z₂坐标系中的坐标值分别为：

其中，h为水程；

母线段

位于圆锥面或圆筒面时，端点P′_i、P′_j在Y′₂O₂Z₂坐标系中的坐标值分别为：

其中，α为锥面

的倾斜角；

S3.3、根据坐标变换关系，将Y′₂O₂Z₂坐标系中工业机器人的扫查路径

的端点P′_i、P′_j坐标值转换为参考坐标系中的空间点P”_i、P”_j，并将扫查路径

导入应用程序。

作为优选，所述探头与参考坐标系中X₂轴负方向的夹角δ为50°～70°。该夹角范围内，探头的运动路径最快捷、摆动幅度最小，同时还能有效避免工业机器人与水槽发生碰撞干涉。

进一步优选，所述探头与参考坐标系中X₂轴负方向的夹角δ为60°。

进一步地，步骤S4中超声波信号的到位触发采集包括

S4.1、设置转盘伺服编码器的触发脉冲参数，使其每转动一圈输出n个脉冲信号；

S4.2、将到位采集的超声回波信号存储在缓冲区域中，并将各采样点对应的最大幅值v存储在v值表中，第i圈转动完成后存储[i][n]个v值；

S4.3、工件每转动一圈，工业机器人携带的探头在参考坐标系中的空间位置进行更新并存储在位置表中，所述位置表中第i圈所述探头的空间位置P[i]＝{x_i,y_i,z_i}。

进一步地，步骤S4中超声波信号的到位触发采集还包括

工业机器人在母线段的转角处调整位姿过程中，工件匀速空转，工业机器人的探头到位后向上位机发送指令，以从工件当前的角度θ_i继续采集超声回波信号。

进一步地，步骤S5中的数据处理包括遍历v值表，获取工业机器人位置表中对应的位置值P[i]，根据该位置值P[i]匹配赋予对应的v值记录为各采样点的特征值。

进一步地，对所述成像模型中各采样点的特征值进行赋v值包括

对工件的顶部圆盘面第a行n个采样点进行扫描成像时，根据扫描步距△L，计算第a行采样点在所述圆盘面所处的半径为：r＝△L×a，根据工业机器人相应的位置值P[i]＝{x_i,y_i,z_i}计算工业机器人的探头在相应顶部圆盘面所处的半径值：

遍历位置表，获取与r值相差最小的r(x)，匹配对应的v值；

对工件的圆锥面或圆筒面第a行n个采样点进行扫描成像时，根据成像模型和扫描步距△L获取第a行采样点所对应的高度值z，遍历机器人位置表P[i]＝{x_i,y_i,z_i}，获取与z值相距最近的z_x，匹配对应的v值。

进一步地，对第a行采样点进行赋v值及成像时，若为第0段母线，则直接赋v值；若为第i段母线，进一步调取机器人由第(i-1)段母线段的终点运动至第i段母线段的起始点位姿过程中，所记录的工件的旋转角度θ_i，延迟赋v值。

进一步地，步骤S4中，转盘伺服编码器用以提供基于转盘位置的脉冲信号，作为超声收发仪与数据采集卡的外部触发源，超声收发仪用以对超声换能器进行激励，激发超声换能器产生超声声束，数据采集卡用于将超声换能器返回的模拟信号进行高速A/D转换，变为计算机可处理的数字信号，并对该数字信号进行数据处理。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

工业机器人的探头在竖直平面内单向运动，并结合转盘的转动，以实现对具有复杂型面回转体的工件的超声波螺旋C扫描自动检测，通过优化对成像模型采样点的划分，以及通过转盘伺服编码器提供基于转盘位置的外部脉冲触发，解决了超声回波信号与工件空间位置精准对准的难题，保证超声波回波信号与采样点空间位置无径向错位和轴向错位，总体体现为无成像错位问题，实现了成像模型中每一像素点与各采样点的空间位置的精准对应，有效提高了该类工件的检测精度；此外，本检测方法以转盘旋转作为主运动，工业机器人的路径规划无需离散大量点位，大幅简化了运动路径，并且工业机器人在工件相邻的母线段交界处调整位姿时，转盘保持空转，无需重新回到零位，以保证较高的检测效率。

附图说明

图1为本发明优选实施例中检测系统的示意图；

图2为本发明优选实施例中对待测工件的成像模型进行采样点划分的示意图；

图3为本发明优选实施例中检测方法的流程图；

图4为本发明优选实施例中信号控制示意图；

图5为本发明优选实施例中工业机器人携带探头进行扫描的状态示意图；

图6为本发明优选实施例中工业机器人的路径规划示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

一种基于工业机器人的超声波C扫描自动检测方法，包括以下步骤：

步骤S1、为实现基于工件CAD模型的精确路径规划，便于扫描过程中超声波信号与C扫描三维成像模型空间位置精确对应，需要利用工业机器人专用示教器，或其他辅助方法，定义检测系统的参考坐标系。将待测工件置于转盘中心，示教世界坐标系和参考坐标系，具体如图1所示，世界坐标系固连在工业机器人机械手的基座上，并随着机械手安装而固定，对于定义在世界坐标系内的点，机械手能够明确到达。世界坐标系的坐标原点O₁位于工业机器人的手臂安装基准面的中心，参考坐标系的坐标原点O₂位于转盘中心。

本优选实施例中，工件CAD模型已知，通过控制超声换能器按照预先规划好的轨迹进行自动扫描，以对被测工件进行缺陷检测。

步骤S2、按照待测工件的实际尺寸建立三维扫描成像模型，所述成像模型包括圆盘面、圆锥面、圆筒面中的一种或任意种组合，将所述成像模型划分为m×n个四边形采样点，其中m为行数，n为列数，每个面片对应一个检测采样点，n＝D_max/△L，D_max为工件的最大外径，△L为扫描步距。具体如图2所示，成像模型中不同段面的小四边形面片形状各不相同：最大直径处为正方形，边长为△L；其余位置处为梯形，高为△L，边长则由所处位置的曲率半径确定。

步骤S3、获取所述成像模型的母线上的关键点在参考坐标系中的坐标值，并计算工业机器人在关键点的空间位姿，从而完成机器人C扫描运动路径的规划。本发明中，无需将机器人的运动轨迹离散为大量点位，而只需获取每个母线段的起点与终点位姿，匀速沿各母线段直线运动即可，并通过下述步骤保证所述C扫描成像模型与实际工件精确对应。

步骤S4、转盘带动工件旋转，通过转盘伺服编码器提供基于转盘位置的脉冲信号，作为超声收发仪与数据采集卡的外部触发源对超声波信号进行到位触发采集，使工件每转动一周过程中均采集n个扫描点的超声回波信号，并与所述成像模型精确对应。

步骤S5、扫描完毕后，对超声回波信号进行数据处理，并基于工业机器人的位置信息进行C扫描模型赋值成像，从而大幅度消除成像模型中各像素点特征值与工件实际位置径向(圆盘工件)和轴向(圆锥及圆柱类型工件)的错位，并通过调色板将不同像素点特征值对应为不同颜色并映射至C扫描图像中。

进一步地，步骤S3包括

S3.1、工业机器人携带探头沿工件的回转体型面上的一条母线单向运动并与相应的母线段垂直，所述探头与参考坐标系中X₂轴负方向的夹角为δ，获取所述成像模型的母线上的关键点在参考坐标系中的坐标值，参考坐标系的坐标原点O₂位于转盘中心，探头与参考坐标系中Y₂轴夹角为δ+90°，将平面直角坐标系Y₂O₂Z₂沿Z₂轴逆时针旋转δ+90°，得到新的坐标系Y′₂O₂Z₂，并根据所述成像模型获取关键点P₀、P₁、P₂、···、P_n在坐标系Y′₂O₂Z₂中的二维坐标，其中一段母线

的两个端点P_i、P_j的坐标值分别为：

S3.2、工业机器人的探头相应的扫查路径为

母线段

位于顶部圆盘面时，端点P′_i、P′_j在Y′₂O₂Z₂坐标系中的坐标值分别为：

其中，h为水程，即工业机器人探头垂直于工件相应母线段的法线距离；

母线段

位于圆锥面或圆筒面时，端点P′_i、P′_j在Y′₂O₂Z₂坐标系中的坐标值分别为：

其中，α为锥面

的倾斜角；

特别地，当α＝90°时，

母线段处于圆筒面，考虑水程h后扫查路径

的端点P”_i、P”_j在参考坐标系中的位置根据上述公式为：

S3.3、根据坐标变换关系，将Y′₂O₂Z₂坐标系中工业机器人的扫查路径

的端点P'_i、P'_j坐标值转换为参考坐标系中的空间点P”_i、P”_j，并将扫查路径

导入应用程序。

本优选实施例中通过获取工业机器人路径中几个关键点的位置值及方向姿态，通过上述方法获取空间点位姿P”_i、P”_j，可直接应用于机器人下位机的应用程序，比如，直接运行直线命令MOVEL(P″_i、P″_j)即可完成运动路径为

的直线运动。

在获取Y′₂O₂Z₂坐标系中扫查路径的端点P′_i、P′_j坐标值之后，根据坐标变换关系，将其转换为工业机器人参考坐标系中POINT型的空间点P”_i、P”_j，POINT型坐标值可表征参考坐标系中任意空间点的位置及姿态，且通过该步骤获取的扫查路径

可直接导入下位机的应用程序，实现运动路径的规划。

本优选实施例中，探头与参考坐标系中X₂轴负方向的夹角δ为50°～70°，该夹角范围内，探头的运动路径最快捷、摆动幅度最小，同时还能有效避免工业机器人与水槽发生碰撞干涉。特别优选地，探头与参考坐标系中X₂轴负方向的夹角δ为60°。

当δ＝60°且

母线段处于顶部平面时，Y′₂与X₂负方向的夹角＝60°，可通过直角坐标系Y′₂O₂Z₂中P′_i、P′_j的坐标值直接获取参考坐标系中P″_i、P″_j的位置；另外，扫查该母线段时机器人末端的姿态方向为竖直向下，根据右手定则需沿Y₂轴旋转180°，因此P″_i、P”_j在参考坐标系中的位姿为：

当

母线段处于圆锥面，首先由平面直角坐标系Y′₂O₂Z₂与三维参考坐标系的变换关系得到端点P”_i、P”_j在参考坐标系中的位置；另外扫查该母线段时探头姿态为垂直锥面向下，需沿X₂轴旋转角度-(180°-α)，再沿Y₂旋转60°，因此P″_i、P″_j在参考坐标系中的位姿为：

特别地，当

母线段处于圆筒面时，α＝90°，P”_i、P”_j在参考坐标系中的位姿为：

至此，可获取扫查顶部圆盘面、圆锥面或圆筒面母线段

时，工业机器人的运动路径为

直线运动，且整个运动行程中探头的姿态方向保持不变，与P”_i和P”_j均一致。

另外，在相邻母线段转角处，通过机器人的多轴联动实现探头的位姿调整和声束对正，即在母线关键点P_j位置，机器人从参考坐标系空间点P″_j(当前母线段路径终点)运动至P”_j(2)(下一母线段路径起点)的位姿，接着再进行下一母线段的运动路径

进一步地，步骤S4中超声波信号的到位触发采集包括

S4.1、设置转盘伺服编码器的触发脉冲参数，使其每转动一圈输出n个脉冲信号，该脉冲信号大小为5V；

S4.2、将到位采集的超声回波信号存储在缓冲区域中，并将各采样点对应的最大幅值v存储在v值表中，第i圈转动完成后存储[i][n]个v值；

S4.3、工件每转动一圈，工业机器人携带的探头在参考坐标系中的空间位置进行更新并存储在位置表中，所述位置表中第i圈所述探头的空间位置P[i]＝{x_i,y_i,z_i}。

进一步地，步骤S4中超声波信号的到位触发采集还包括

工业机器人在母线段的转角处调整位姿过程中，工件匀速空转，工业机器人的探头到位后向上位机发送指令，以从工件当前的角度θ_i继续采集超声回波信号。

进一步地，步骤S5中的数据处理包括遍历v值表，获取工业机器人位置表中对应的位置值P[i]，根据该位置值P[i]匹配赋予对应的v值记录为各采样点的特征值。

进一步地，对所述成像模型中各采样点的特征值进行赋v值包括

对工件的顶部圆盘面第a行n个采样点进行扫描成像时，根据扫描步距△L，计算第a行采样点在所述圆盘面所处的半径为：r＝△L×a，根据工业机器人相应的位置值P[i]＝{x_i,y_i,z_i}计算工业机器人的探头在相应顶部圆盘面所处的半径值：

遍历位置表，获取与r值相差最小的r(x)，匹配对应的v值v[x][0～(n-1)]；

对工件的圆锥面或圆筒面第a行n个采样点进行扫描成像时，根据成像模型和扫描步距△L获取第a行采样点所对应的高度值z，遍历机器人位置表P[i]＝{x_i,y_i,z_i}，获取与z值相距最近的z_x，匹配对应的v值v[x][0～(n-1)]。

该赋值方法，有效保证三维成像模型中顶部圆盘面区域超声波信号与采样点空间位置无径向错位；圆锥面、圆筒面区域的超声波信号与采样点空间位置无轴向错位。

进一步地，对第a行采样点进行赋v值及成像时，若为第0段母线，则直接赋v值；若为第i段母线，进一步调取机器人由第(i-1)段母线段的终点运动至第i段母线段的起始点位姿过程中，所记录的工件的旋转角度θ_i，则v[x][0]对应于像素点[a][θ_i]，v[x][1]对应于像素点[a][θ_i+1]，延迟赋v值。

进一步地，步骤S4中，超声收发、采集系统作为检测系统的重要组成部分，主要由超声收发仪、数据采集卡、超声换能器等组成。转盘伺服编码器用以提供基于转盘位置的脉冲信号，作为超声收发仪与数据采集卡的外部触发源，超声收发仪用以对超声换能器进行激励，激发超声换能器产生超声声束，数据采集卡用于将超声换能器返回的模拟信号进行高速A/D转换，变为计算机可处理的数字信号，并对该数字信号进行数据处理。

与现有技术相比，本发明的优点在于：工业机器人的探头在竖直平面内单向运动，并结合转盘的转动，以实现对具有复杂型面回转体的工件的超声波螺旋C扫描自动检测，通过优化对成像模型采样点的划分，以及通过转盘伺服编码器提供基于转盘位置的外部脉冲触发，解决了超声回波信号与工件空间位置精准对准的难题，保证超声波回波信号与采样点空间位置无径向错位和轴向错位，总体体现为无成像错位问题，实现了成像模型中每一像素点与各采样点的空间位置的精准对应，有效提高了该类工件的检测精度；此外，本检测方法以转盘旋转作为主运动，规划工业机器人运动路径时，无需将其运动轨迹细分为无数个离散空间点，再通过运动学方程、坐标变换等方式来获取，而只需连续、匀速完成沿各母线段直线运动即可，大幅简化了运动路径，并且工业机器人在工件相邻的母线段交界处调整位姿时，转盘保持空转，无需重新回到零位，以保证较高的检测效率。

需要说明的是，本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种基于工业机器人的超声波C扫描自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、将待测工件置于转盘中心，示教世界坐标系和参考坐标系；

步骤S2、按照待测工件的实际尺寸建立三维扫描成像模型，所述成像模型包括圆盘面、圆锥面、圆筒面中的一种或任意种组合，将所述成像模型划分为m×n个四边形采样点，其中m为行数，n为列数；

步骤S3、获取所述成像模型的母线上的关键点在参考坐标系中的坐标值，并计算工业机器人在关键点的位置值；

所述步骤S3包括：

S3.1、工业机器人携带探头沿工件的回转体型面上的一条母线单向运动并与相应的母线段垂直，所述探头与参考坐标系中X₂轴负方向的夹角为δ，获取所述成像模型的母线上的关键点在参考坐标系中的坐标值，参考坐标系的坐标原点O₂位于转盘中心，探头与参考坐标系中Y₂轴夹角为δ+90°，将平面直角坐标系Y₂O₂Z₂沿Z₂轴逆时针旋转δ+90°，得到新的坐标系Y′₂O₂Z₂，并根据所述成像模型获取关键点P₀、P₁、P₂、···、P_n在坐标系Y′₂O₂Z₂中的二维坐标，其中一段母线

的两个端点P_i、P_j的坐标值分别为：

S3.2、工业机器人的探头相应的扫查路径为

母线段

位于顶部圆盘面时，端点P′_i、P′_j在Y′₂O₂Z₂坐标系中的坐标值分别为：

其中，h为水程；

母线段

位于圆锥面或圆筒面时，端点P′_i、P′_j在Y′₂O₂Z₂坐标系中的坐标值分别为：

其中，α为锥面

的倾斜角；

S3.3、根据坐标变换关系，将Y′₂O₂Z₂坐标系中工业机器人的扫查路径

的端点P'_i、P'_j坐标值转换为参考坐标系中的空间点P”_i、P”_j，并将扫查路径

导入应用程序；

步骤S4、转盘带动工件旋转，通过转盘伺服编码器提供基于转盘位置的脉冲信号，作为超声收发仪与数据采集卡的外部触发源，工业机器人根据各采样点及超声回波信号对工件进行到位触发采集与高速A/D转换，使各采样点的超声回波信号与所述成像模型的空间位置相对应；

步骤S5、扫描完毕后，对超声回波信号进行数据处理，并通过调色板将不同采样点的特征值对应为不同颜色值并映射至C扫描图像中。

2.根据权利要求1所述的基于工业机器人的超声波C扫描自动检测方法，其特征在于：所述探头与参考坐标系中X₂轴负方向的夹角δ为50°～70°。

3.根据权利要求2所述的基于工业机器人的超声波C扫描自动检测方法，其特征在于：所述探头与参考坐标系中X₂轴负方向的夹角δ为60°。

4.根据权利要求1所述的基于工业机器人的超声波C扫描自动检测方法，其特征在于：步骤S4中超声波信号的到位触发采集包括

S4.1、设置转盘伺服编码器的触发脉冲参数，使其每转动一圈输出n个脉冲信号；

S4.2、将到位采集的超声回波信号存储在缓冲区域中，并将各采样点对应的最大幅值v存储在v值表中，第i圈转动完成后存储[i][n]个v值；

S4.3、工件每转动一圈，工业机器人携带的探头在参考坐标系中的空间位置进行更新并存储在位置表中，所述位置表中第i圈所述探头的空间位置P[i]＝{x_i,y_i,z_i}。

5.根据权利要求4所述的基于工业机器人的超声波C扫描自动检测方法，其特征在于：步骤S4中超声波信号的到位触发采集还包括

工业机器人在母线段的转角处调整位姿过程中，工件匀速空转，工业机器人的探头到位后向上位机发送指令，以从工件当前的角度θ_i继续采集超声回波信号。

6.根据权利要求5所述的基于工业机器人的超声波C扫描自动检测方法，其特征在于：步骤S5中的数据处理包括遍历v值表，获取工业机器人位置表中对应的位置值P[i]，根据该位置值P[i]匹配赋予对应的v值记录为各采样点的特征值。

7.根据权利要求6所述的基于工业机器人的超声波C扫描自动检测方法，其特征在于：对所述成像模型中各采样点的特征值进行赋v值包括

对工件的顶部圆盘面第a行n个采样点进行扫描成像时，根据扫描步距△L，计算第a行采样点在所述圆盘面所处的半径为：r＝△L×a，根据工业机器人相应的位置值P[i]＝{x_i,y_i,z_i}计算工业机器人的探头在相应顶部圆盘面所处的半径值：

遍历位置表，获取与r值相差最小的r(x)，匹配对应的v值；

对工件的圆锥面或圆筒面第a行n个采样点进行扫描成像时，根据成像模型和扫描步距△L获取第a行采样点所对应的高度值z，遍历机器人位置表P[i]＝{x_i,y_i,z_i}，获取与z值相距最近的z_x，匹配对应的v值。

8.根据权利要求7所述的基于工业机器人的超声波C扫描自动检测方法，其特征在于：

对第a行采样点进行赋v值及成像时，若为第0段母线，则直接赋v值；若为第i段母线，进一步调取机器人由第i-1段母线段的终点运动至第i段母线段的起始点位姿过程中，所记录的工件的旋转角度θ_i，延迟赋v值。

9.根据权利要求1～8任一项所述的基于工业机器人的超声波C扫描自动 检测方法，其特征在于：步骤S4中，转盘伺服编码器用以提供基于转盘位置的脉冲信号，作为超声收发仪与数据采集卡的外部触发源，超声收发仪用以对超声换能器进行激励，激发超声换能器产生超声声束，数据采集卡用于将超声换能器返回的模拟信号进行高速A/D转换，变为计算机可处理的数字信号，并对该数字信号进行数据处理。

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