CN114310941A - 用于轮毂轮孔去毛刺加工的机器人路径生成方法 - Google Patents

用于轮毂轮孔去毛刺加工的机器人路径生成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种用于轮毂轮孔去毛刺加工的机器人路径生成方法，包括如下步骤：S1、将轮毂图像导入OpenCASCADE软件中，选择待去从毛刺的轮毂轮孔，生成对应轮毂轮孔侧面的去毛刺加工路径，放入路径集{P}中；S2、对路径集{P}中的去毛刺加工路径进行分割，分割成若干路段，依次放入路段集{Pn}中；S3、依次提取路段集{Pn}中的路段，对提取路段的离散路径点序列进行位姿优化。通过本发明提供路径优化方法最终得到轮毂轮孔侧面加工点能够较好的贴合模型表面，姿态过渡平滑，且加工点相对较少，此外，本发明对路径点(加工点)的位姿进行了优化，极大减少机器人末端执行器与加工面碰撞情况的发生。

Description

用于轮毂轮孔去毛刺加工的机器人路径生成方法
技术领域
本发明属于路径生成技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于轮毂轮孔去毛刺加工的机器人路径生成方法。
背景技术
机器人对轮毂轮孔进行去毛刺加工时，由于加工面大都为不规则曲面，人工示教难度较大，且示教精度较低；可由离线编程系统进行离线示教，自动生成加工路径；成熟的离线编程系统生成的轮毂去毛刺加工路径，加工效果较差，且修改难度较大。
申请号为201911395836.5专利记载的一种机器人轮毂去毛刺示教点坐标的生产方法，基于轮毂轮孔模型直接生成的离散的去毛刺加工路径点，为了使轨迹能够较好贴合模型表面，量路径点间的间隔取较小数值，因致使路径点数量较大，加工过程不流畅且不利于后续修改。
发明内容
本发明提供一种用于轮毂轮孔去毛刺加工的机器人路径生成方法，旨在对生成毛刺加工路径进行优化。
本发明是这样实现的，一种用于轮毂轮孔去毛刺加工的机器人路径生成方法，所述方法具体包括如下步骤：
S1、将轮毂图像导入OpenCASCADE软件中，选择待去从毛刺的轮毂轮孔，生成对应轮毂轮孔侧面的去毛刺加工路径，放入路径集{P}中；
S2、对路径集{P}中的去毛刺加工路径进行分割，分割成若干路段，依次放入路段集{Pn}中；
S3、依次提取路段集{Pn}中的路段，对提取路段的离散路径点序列进行位姿优化。
进一步的，路段的离散路径点序列{L}点位姿优化方法具体如下：
S31、离散路径点序列{L}中的第一个路径点A及最后一个路径点B，获取路径点A与路径点B间的直线段AB；
S32、获取离散路径点序列{L}中距直线段AB最远的路径点C及路径点C距直线段AB的距离d；
S33、若距离d小于距离阈值Δd，则执行步骤S34，若距离d大于等于距离阈值Δd，则将路段AB分割成路段AC和路段CB，依次插入路段集{Pn}的头部；
S34、检测是否遍离散路径点序列{L}中的所有路径点，若检测结果是，则将保留的相邻路径点间通过直线连接，并输出，若检测结果为否，则依次从离散路径点序列{L}提取下一路径点pi+1，计算当前路径点pi与下一路径点pi+1的姿态旋转角度θ；
S35、若姿态旋转角度θ大于角度阈值Δθ，则保留路径点pi+1，将路径点pi+1作为当前路径点，执行步骤S34；
S36、若姿态旋转角度θ小于等于角度阈值Δθ，则从离散路径点序列{L}删除路径点pi+1，并更新路径点的下标，执行步骤S34。
进一步的，当前路径点pi与下一路径点pi+1的姿态旋转角度θ的计算公式具体如下：
Figure BDA0003423559360000021
其中，
Figure BDA0003423559360000022
分别为路径点pi、路径点pi+1的姿态矩阵，
Figure BDA0003423559360000023
表示路径点pi、路径点pi+1间的位姿旋转角。
通过本发明提供路径优化方法最终得到轮毂轮孔侧面加工点能够较好的贴合模型表面，姿态过渡平滑，且加工点相对较少，此外，本发明对路径点(加工点)的位姿进行了优化，极大减少机器人末端执行器与加工面碰撞情况的发生。
附图说明
图1为本发明实施例提供的用于轮毂轮孔去毛刺加工的机器人路径生成方法流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
图1为本发明实施例提供的用于轮毂轮孔去毛刺加工的机器人路径生成方法流程图，该方法具体包括如下步骤：
S1、将轮毂图像导入OpenCASCADE软件中，选择待去从毛刺的轮毂轮孔，生成对应轮毂轮孔侧面的去毛刺加工路径，放入路径集{P}中，每个轮毂轮孔侧面生成一个去毛刺加工路径，去毛刺加工路径是由离散的路径点序列组成；
S2、对路径集{P}中的去毛刺加工路径进行分割，分割成若干路段，依次放入路段集{Pn}中；
对去毛刺加工路径进行分割，分割成n个路段，将步骤S1中生成的毛刺加工路径的离散路径点序列称为离散路径点序列Ⅰ，对离散路径点序列Ⅰ进行分割，分割成n个离散路径点序列Ⅱ，每个路段对应一个离散路径点序列Ⅱ；
路段集{Pn}中的上一路段的尾部与下一路段的头部重合，按照该顺序将所有的路段依次加入路段集{Pn}中。
S3、依次路段集{Pn}中的路段，对提取路段的离散路径点序列进行位姿优化。
在本发明实施例中，路段的离散路径点序列{L}点位姿优化方法具体如下：
S31、离散路径点序列{L}中的第一个路径点A及最后一个路径点B，获取路径点A与路径点B间的直线段AB；
S32、获取离散路径点序列{L}中距直线段AB最远的路径点C及路径点C距直线段AB的距离d；
S33、若距离d小于距离阈值Δd，则执行步骤S34，若距离d大于等于距离阈值Δd，则将路段AB分割成路段AC和路段CB，依次插入路段集{Pn}的头部；
S34、检测是否遍离散路径点序列{L}中的所有路径点，若检测结果是，则将保留的相邻路径点间通过直线连接，并输出，若检测结果为否，则依次从离散路径点序列{L}提取下一路径点pi+1，计算当前路径点pi与下一路径点pi+1的姿态旋转角度θ；
S35、若姿态旋转角度θ大于角度阈值Δθ，则保留路径点pi+1，将路径点pi+1作为当前路径点，执行步骤S34；
S36、若姿态旋转角度θ小于等于角度阈值Δθ，则从离散路径点序列{L}删除路径点pi+1，并更新路径点的下标，执行步骤S34。
在本发明实施例中，路径点下标的更新方法具体如下：从离散路径点序列{L}删除路径点pi+1之后，将路径点pi+1之后的路径点的下标值均减1，更新后的路径点下标仍是连续的。
当前路径点pi与下一路径点pi+1的姿态旋转角度θ的计算公式具体如下：
Figure BDA0003423559360000051
其中，
Figure BDA0003423559360000052
分别为路径点pi、路径点pi+1的姿态矩阵，
Figure BDA0003423559360000053
表示路径点pi、路径点pi+1间的位姿旋转角。
通过本发明提供路径优化方法最终得到轮毂轮孔侧面加工点能够较好的贴合模型表面，姿态过渡平滑，且加工点相对较少，此外，本发明对路径点(加工点)的位姿进行了优化，极大减少机器人末端执行器与加工面碰撞情况的发生。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于轮毂轮孔去毛刺加工的机器人路径生成方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
S1、将轮毂图像导入OpenCASCADE软件中，选择待去从毛刺的轮毂轮孔，生成对应轮毂轮孔侧面的去毛刺加工路径，放入路径集{P}中；
S2、对路径集{P}中的去毛刺加工路径进行分割，分割成若干路段，依次放入路段集{Pn}中；
S3、依次提取路段集{Pn}中的路段，对提取路段的离散路径点序列进行位姿优化。
2.如权利要求1所述用于轮毂轮孔去毛刺加工的机器人路径生成方法，其特征在于，路段的离散路径点序列{L}点位姿优化方法具体如下：
S31、离散路径点序列{L}中的第一个路径点A及最后一个路径点B，获取路径点A与路径点B间的直线段AB；
S32、获取离散路径点序列{L}中距直线段AB最远的路径点C及路径点C距直线段AB的距离d；
S33、若距离d小于距离阈值Δd，则执行步骤S34，若距离d大于等于距离阈值Δd，则将路段AB分割成路段AC和路段CB，依次插入路段集{Pn}的头部；
S34、检测是否遍离散路径点序列{L}中的所有路径点，若检测结果是，则将保留的相邻路径点间通过直线连接，并输出，若检测结果为否，则依次从离散路径点序列{L}提取下一路径点pi+1，计算当前路径点pi与下一路径点pi+1的姿态旋转角度θ；
S35、若姿态旋转角度θ大于角度阈值Δθ，则保留路径点pi+1，将路径点pi+1作为当前路径点，执行步骤S34；
S36、若姿态旋转角度θ小于等于角度阈值Δθ，则从离散路径点序列{L}删除路径点pi+1，并更新路径点的下标，执行步骤S34。
3.如权利要求2所述用于轮毂轮孔去毛刺加工的机器人路径生成方法，其特征在于，当前路径点pi与下一路径点pi+1的姿态旋转角度θ的计算公式具体如下：
Figure FDA0003423559350000021
其中，
Figure FDA0003423559350000022
分别为路径点pi、路径点pi+1的姿态矩阵，
Figure FDA0003423559350000023
表示路径点pi、路径点pi+1间的位姿旋转角。
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Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH681865A5 (en) * 1989-03-23 1993-06-15 Commissariat Energie Atomique Process for deburring workpiece
CA2429324A1 (en) * 2002-06-04 2003-12-04 General Electric Company Locomotive wireless video recorder and recording system
US20130054050A1 (en) * 2011-08-24 2013-02-28 Dimitar Petrov Filev Methods and apparatus for a vehicle to cloud to vehicle control system
WO2016209001A1 (ko) * 2015-06-24 2016-12-29 유정정공주식회사 싱크로나이저허브의 버 제거 장치 및 그에 따른 버 제거방법
CN108088456A (zh) * 2017-12-21 2018-05-29 北京工业大学 一种具有时间一致性的无人驾驶车辆局部路径规划方法
CN108705530A (zh) * 2018-04-10 2018-10-26 广州启帆工业机器人有限公司 一种工业机器人路径自动修正的方法及系统
CN108733079A (zh) * 2018-06-19 2018-11-02 上海扩博智能技术有限公司 通过无人机对风机进行自动巡检飞行路径确定方法及系统
CN108942448A (zh) * 2018-08-26 2018-12-07 彭杰 带有上下定位机构的轮毂表面一体化去毛刺装置
US20190263430A1 (en) * 2002-06-04 2019-08-29 Ge Global Sourcing Llc System and method for determining vehicle orientation in a vehicle consist
CN110675418A (zh) * 2019-09-26 2020-01-10 深圳市唯特视科技有限公司 一种基于ds证据理论的目标轨迹优化方法
CN110722576A (zh) * 2019-10-09 2020-01-24 上海交通大学 工业机器人铣削加工路径全局光顺方法及系统
CN111113420A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 一种机器人轮毂去毛刺示教点坐标系生成方法
CN111113423A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 一种轮毂去毛刺机器人编程系统
CN111538331A (zh) * 2020-04-24 2020-08-14 北京科技大学 一种地下无人铰接车的反应式导航方法
CN112540602A (zh) * 2019-11-27 2021-03-23 深圳优地科技有限公司 一种机器人局部路径的优化方法及机器人
US20210132615A1 (en) * 2018-07-16 2021-05-06 Brain Corporation Systems and methods for optimizing route planning for tight turns for robotic apparatuses
CN112783144A (zh) * 2019-10-22 2021-05-11 舜宇光学（浙江）研究院有限公司 路径生成方法和路径规划方法及其系统和设备
CN113119116A (zh) * 2021-03-22 2021-07-16 深圳市优必选科技股份有限公司 一种机械臂运动规划方法、装置、可读存储介质及机械臂
WO2021142793A1 (zh) * 2020-01-17 2021-07-22 华为技术有限公司 路径规划方法和路径规划装置

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH681865A5 (en) * 1989-03-23 1993-06-15 Commissariat Energie Atomique Process for deburring workpiece
US20190263430A1 (en) * 2002-06-04 2019-08-29 Ge Global Sourcing Llc System and method for determining vehicle orientation in a vehicle consist
CA2429324A1 (en) * 2002-06-04 2003-12-04 General Electric Company Locomotive wireless video recorder and recording system
US20130054050A1 (en) * 2011-08-24 2013-02-28 Dimitar Petrov Filev Methods and apparatus for a vehicle to cloud to vehicle control system
WO2016209001A1 (ko) * 2015-06-24 2016-12-29 유정정공주식회사 싱크로나이저허브의 버 제거 장치 및 그에 따른 버 제거방법
CN108088456A (zh) * 2017-12-21 2018-05-29 北京工业大学 一种具有时间一致性的无人驾驶车辆局部路径规划方法
CN108705530A (zh) * 2018-04-10 2018-10-26 广州启帆工业机器人有限公司 一种工业机器人路径自动修正的方法及系统
CN108733079A (zh) * 2018-06-19 2018-11-02 上海扩博智能技术有限公司 通过无人机对风机进行自动巡检飞行路径确定方法及系统
US20210132615A1 (en) * 2018-07-16 2021-05-06 Brain Corporation Systems and methods for optimizing route planning for tight turns for robotic apparatuses
CN108942448A (zh) * 2018-08-26 2018-12-07 彭杰 带有上下定位机构的轮毂表面一体化去毛刺装置
CN110675418A (zh) * 2019-09-26 2020-01-10 深圳市唯特视科技有限公司 一种基于ds证据理论的目标轨迹优化方法
CN110722576A (zh) * 2019-10-09 2020-01-24 上海交通大学 工业机器人铣削加工路径全局光顺方法及系统
CN112783144A (zh) * 2019-10-22 2021-05-11 舜宇光学（浙江）研究院有限公司 路径生成方法和路径规划方法及其系统和设备
CN112540602A (zh) * 2019-11-27 2021-03-23 深圳优地科技有限公司 一种机器人局部路径的优化方法及机器人
CN111113420A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 一种机器人轮毂去毛刺示教点坐标系生成方法
CN111113423A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 一种轮毂去毛刺机器人编程系统
WO2021142793A1 (zh) * 2020-01-17 2021-07-22 华为技术有限公司 路径规划方法和路径规划装置
CN111538331A (zh) * 2020-04-24 2020-08-14 北京科技大学 一种地下无人铰接车的反应式导航方法
CN113119116A (zh) * 2021-03-22 2021-07-16 深圳市优必选科技股份有限公司 一种机械臂运动规划方法、装置、可读存储介质及机械臂

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
廖伟志: "基于路径自动分割的测试数据生成方法", 《电子学报》, no. 9, pages 2254 - 2261 *
陆仕平等: "机器视觉在摩轮轮毂去毛刺加工中的应用", 《摩托车技术》, no. 272, pages 37 - 40 *

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