CN115570573B - 一种机器人高性能涂胶轨迹规划方法、介质及系统 - Google Patents

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Abstract

为了解决当前的机器人涂胶沿用了传统的切削工艺的轨迹规划方法，没有对涂胶工艺模型进行充分的分析，仅对单位时间的出胶量进行控制，没有考虑大范围涂胶区域下胶水的连续均匀性，也无法保证整体的散热效果及粘接质量，导致涂胶效率和质量参差不齐的问题，本发明公开了一种机器人高性能涂胶轨迹规划方法、介质及系统，通过对涂胶的材料叠加情况进行仿真，基于轨迹的平顺性对轨迹的拐角位置进行光顺、基于涂胶的散热性能对轨迹的进给速度各向异性进行优化，并结合轨迹间距、进给速度等工艺参数的优化，获得具有高阶光顺、各向异性特性的涂胶轨迹，可提升机器人涂胶的效率及胶体的散热性能。

Description

一种机器人高性能涂胶轨迹规划方法、介质及系统
技术领域
本发明涉及轨迹规划领域，具体涉及一种机器人高性能涂胶轨迹规划方法、介质及系统。
背景技术
在新能源电池、3C等领域的零部件装配工序中，涂胶工艺具有效率高、固定性能好以及具备散热功能等特点，对零部件的制造质量以及长期运行的稳定性起着重要的作用。机器人作为智能制造的重要载体，在复杂零部件结构的涂胶中比起数控机床、专用机床，具有加工低廉、工作空间大、灵活性高等优点，已经广泛应用于涂胶行业。
但是，当前的机器人涂胶沿用了传统的切削工艺的轨迹规划方法，没有对涂胶工艺模型进行充分的分析，仅对单位时间的出胶量进行控制，没有考虑大范围涂胶区域下胶水的连续均匀性，也无法保证整体的散热效果及粘接质量，导致涂胶效率和质量参差不齐。
专利文献CN109454642 A公开了一种基于三维视觉的机器人涂胶轨迹自动生产方法，先采用三维相机对需要设置轨迹的待涂胶产品进行三维点云的采集；然后通过参数及对应的一系列计算对采集的数据进行处理，完成待涂胶产品轮廓的识别；最后通过对应待涂胶产品的涂胶工艺要求的轨迹姿态设置来自动计算出机器人涂胶点位以及每个点对应的姿态，该方法可以提高生产效率需求，工艺变更快捷方便，但该方法也没有考虑大范围涂胶区域下胶水的连续均匀性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种机器人高性能涂胶轨迹规划方法、介质及系统，通过对涂胶的材料叠加情况进行仿真，基于轨迹的平顺性对轨迹的拐角位置进行光顺、基于涂胶的散热性能对轨迹的进给速度各向异性进行优化，并结合轨迹间距、进给速度等工艺参数的优化，获得具有高阶光顺、各向异性特性的涂胶轨迹，可提升机器人涂胶的效率及胶体的散热性能。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
第一方面，本发明提供一种机器人高性能涂胶轨迹规划方法，所述方法包括：
提取待涂胶零部件表面的三维网格模型；
在三维网格模型的二维参数域上，基于希尔伯特曲线计算公式，根据涂胶轨迹间距要求，生成初始二维轨迹；
基于初始二维轨迹，利用高阶连续的样条曲线对初始二维轨迹路径的拐角进行光顺，获得满足二阶连续的光顺二维轨迹；
根据二维参数域与三维网格模型的位置映射关系，计算出三维网格上高阶光顺、各向异性的涂胶轨迹；
在出胶量固定的情况下，根据待涂胶零部件曲面的曲率来动态调整涂胶进给速度，以调整胶水截面的宽度，保证整个曲面上胶水分布均匀；
根据高阶光顺、各向异性的涂胶轨迹和优化后的涂胶工艺参数，输出机器人运动代码。
进一步地，所述提取待涂胶零部件表面的三维网格模型包括：
获取零部件待涂胶位置表面的三维模型，并根据零部件涂胶需求设置相关涂胶工艺参数，包括出胶量、进给速度、胶水厚/宽度。
进一步地，所述在三维网格模型的二维参数域上，基于希尔伯特曲线计算公式，根据涂胶轨迹间距要求，生成初始二维轨迹包括：
将经典希尔伯特曲线所覆盖的正方形划分为
Figure 702420DEST_PATH_IMAGE001
个的正方形方块；
然后在三维网格模型的二维参数域中，按照希尔伯特曲线构造的顺序依次连接
Figure 787925DEST_PATH_IMAGE002
个的正方形方块的中心点来生成经典希尔伯特曲线，即初始二维轨迹；
假设希尔伯特曲线覆盖的正方形的边长表示为
Figure 262900DEST_PATH_IMAGE003
，则希尔伯特曲线的间距或曲线 上两个相邻点之间的距离
Figure 572396DEST_PATH_IMAGE004
的计算公式为：
Figure 500032DEST_PATH_IMAGE005
；
相邻点的距离就是涂胶轨迹间距，其根据涂胶的重叠情况仿真设定；其中，n为正整数。
进一步地，所述高阶连续的样条曲线指的是曲线函数的二阶导数，仍然是连续的曲线。
进一步地，使用非均匀有理B样条曲线作为所述高阶连续的样条曲线，在初始二维轨迹路径的拐角位置，选取若干个控制点，用非均匀有理B样条曲线替换掉控制点所在位置的涂胶轨迹；非均匀有理B样条曲线满足以下公式：
Figure 812065DEST_PATH_IMAGE006
其中，
Figure 62917DEST_PATH_IMAGE007
表示样条曲线的公式，
Figure 690120DEST_PATH_IMAGE008
为m次样条基函数，
Figure 823161DEST_PATH_IMAGE009
为控制点，
Figure 486355DEST_PATH_IMAGE010
为权因 子，K为节点矢量；
Figure 591714DEST_PATH_IMAGE011
Figure 383958DEST_PATH_IMAGE012
；
其中，
Figure 738716DEST_PATH_IMAGE013
为第
Figure 408863DEST_PATH_IMAGE014
个控制节点的节点矢量，
Figure 165466DEST_PATH_IMAGE015
就是控制节点的序号。
进一步地，所述二维参数域与三维网格模型的位置映射关系通过共形映射算法构造，在三维网格与二维网格的映射中，构造三角网格变形能量函数为：
Figure 128612DEST_PATH_IMAGE016
其中，
Figure 501825DEST_PATH_IMAGE017
指代网格曲面的三角片数量，
Figure 710083DEST_PATH_IMAGE018
代表参数域中展平网格面的第
Figure 321193DEST_PATH_IMAGE019
个三角 片的第
Figure 720819DEST_PATH_IMAGE020
个角度；
Figure 784590DEST_PATH_IMAGE021
为可预先计算出的自定义优化角度，
Figure 62119DEST_PATH_IMAGE022
为每个展平网格 角度变形能量的权值。
进一步地，所述各向异性的涂胶轨迹，指的是涂胶轨迹的进给方向具有各向异性的特点。
进一步地，所述的整个曲面上胶水分布均匀，是指待涂胶零部件曲面上，胶水实现全覆盖且胶水高度满足用户设定的要求。
第二方面，本发明提供一种机器人高性能涂胶轨迹规划系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一所述方法的步骤。
第三方面，本发明一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一所述方法的步骤。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明通过对涂胶的材料叠加情况进行仿真，基于轨迹的平顺性对轨迹的拐角位置进行光顺、基于涂胶的散热性能对轨迹的进给速度各向异性进行优化，并结合轨迹间距、进给速度等工艺参数的优化，获得具有高阶光顺、各向异性特性的涂胶轨迹，可提升机器人涂胶的效率及胶体的散热性能。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的器人高性能涂胶轨迹规划方法的流程图；
图2为希尔伯特曲线-初始二维轨迹示意图；
图3为传统涂胶轨迹与希尔伯特曲线涂胶轨迹在平面上的涂胶分布示意图；
图4为经过拐角光顺后的二维涂胶轨迹示意图；
图5为三维涂胶轨迹示意图；
图6为本发明实施例2提供的器人高性能涂胶轨迹规划系统的组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
针对电池包、3C产品中导热胶涂胶的全覆盖、高均匀性、高传热性的重点需求，本发明通过结合希尔伯特曲线各向异性的优点及样条曲线高阶光顺的优势，并通过涂胶工艺参数的优化，可以提高零部件大范围涂胶的均匀性、胶水导热性能，有助于提高零部件的长期使用性能和稳定性。
实施例1：
参阅图1所示，本实施例提供的机器人高性能涂胶轨迹规划方法主要包括如下步骤：
S101、提取待涂胶零部件表面的三维网格模型。
具体地，获取零部件待涂胶位置表面的三维模型，并根据零部件涂胶需求设置相关涂胶工艺参数，包括但不限于，出胶量、进给速度、胶水厚/宽度等。
S102、在三维网格模型的二维参数域上，基于希尔伯特曲线计算公式，根据涂胶轨迹间距要求，生成初始二维轨迹。
具体地，希尔伯特曲线的一种经典生成方法是借助递归方法的思想。首先一阶的希尔伯特曲线生成过程是将一个正方形均分成的四个相同的小正方形，然后提取每个小正方形的中心点，最后从左下方开始依次顺时针把四个中心点一次连接起来，从而获得了一阶的希尔伯特曲线。二阶的希尔伯特曲线生成过程与一阶类似，将刚才四个正方形继续均分成16个更小的正方形，然后提取每个小正方形的中心点，最后同样从左下方出发找到一条可以遍历所有的正方形中心点且每个中心点只通过一次的曲线。此外，通过观察发现只需把第一次生成的一阶希尔伯特曲线复制四份，然后依次调节角度顺时针放到正方形的四个边角，最后再补充三条连接的直线段，就可以获得所需要的二阶希尔伯特曲线了。如果想要更高阶次的希尔伯特曲线，可以再次重复刚才的操作，往下划分，不断重复N次，最后就可以得到一条填满正方形空间且没有重叠区域的曲线，这条曲线就是N阶希尔伯特曲线，如图2所示。
在此步骤中，首先在二维参数域中生成经典希尔伯特曲线。为了获得阶数为
Figure 527735DEST_PATH_IMAGE023
的经 典希尔伯特曲线，将经典希尔伯特曲线所覆盖的正方形划分为
Figure 295666DEST_PATH_IMAGE024
个较小的正方形。然后， 在此二维参数域中，可以按照希尔伯特曲线构造的顺序依次连接这些小方块的中心点来生 成经典希尔伯特曲线，即初始二维轨迹。这些中心点形成了经典希尔伯特曲线的位置集合， 表示为：
Figure 112312DEST_PATH_IMAGE025
假设希尔伯特曲线覆盖的正方形的边长表示为
Figure 193532DEST_PATH_IMAGE026
，则希尔伯特曲线的间距或曲线 上两个相邻点之间的距离
Figure 779234DEST_PATH_IMAGE027
的计算公式为：
Figure 317400DEST_PATH_IMAGE028
；n为正整数，决定了涂胶轨迹的 密度，根据要求的涂胶间距（两个相邻点的距离
Figure 106496DEST_PATH_IMAGE029
）来计算获得。
相邻点的距离（即涂胶轨迹间距）根据涂胶的重叠情况仿真设定。如图3所示，为通过有限元分析获得的传统涂胶轨迹与希尔伯特曲线涂胶轨迹在平面上的涂胶后胶水分布仿真示意图。
S103、基于初始二维轨迹，利用高阶连续的样条曲线对初始二维轨迹路径的拐角进行光顺，获得满足二阶连续的光顺二维轨迹。
此处使用非均匀有理B样条曲线作为所述的高阶连续样条曲线。在路径的拐角位 置，选取若干个控制点，用非均匀有理B样条曲线替换掉控制点所在位置的涂胶轨迹。非均 匀有理B样条曲线满足以下公式：
Figure 912778DEST_PATH_IMAGE030
其中，
Figure 618566DEST_PATH_IMAGE007
表示样条曲线的公式，
Figure 62054DEST_PATH_IMAGE031
为m次样条基函数，
Figure 56555DEST_PATH_IMAGE032
为控制点，
Figure 948419DEST_PATH_IMAGE033
为权因 子，K为节点矢量。
Figure 554718DEST_PATH_IMAGE035
Figure 326365DEST_PATH_IMAGE036
；
其中，
Figure 604900DEST_PATH_IMAGE037
为第
Figure 97192DEST_PATH_IMAGE014
个控制节点的节点矢量，
Figure 501541DEST_PATH_IMAGE014
就是控制节点的序号。
如图4所示，为经过拐角光顺后的二维涂胶轨迹示意图。
S104、根据二维参数域与三维网格模型的位置映射关系，计算出三维网格上，高阶光顺、各向异性的涂胶轨迹。
具体地，二维参数域与三维网格模型的位置映射关系可以通过共形映射算法构 造。共形映射是调和映射中调和能量最小的一种，调和映射指在黎曼流形中两个紧致流形M 和N之间的一个（光滑）映射。当调和能量最小时，两个流形形成共形映射。在三维网格与平 面网格的共形映射中，可以保持网格的角度不变。在三维网格与二维网格的映射中，可以构 造三角网格变形能量函数为：
Figure 303144DEST_PATH_IMAGE038
其中，
Figure 554128DEST_PATH_IMAGE039
指代网格曲面的三角片数量，
Figure 240324DEST_PATH_IMAGE040
代表参数域中展平网格面的第
Figure 24478DEST_PATH_IMAGE041
个三角 片的第
Figure 934665DEST_PATH_IMAGE042
个角度；
Figure 938524DEST_PATH_IMAGE043
为可预先计算出的自定义优化角度，
Figure 428411DEST_PATH_IMAGE044
为每个展平网格角 度变形能量的权。
基于以上映射关系，可获得二维参数域上，轨迹点二维位置在三维网格模型上对应的三维位置，进而实现二维涂胶轨迹与三维涂胶轨迹的映射。
如图5所示，为通过共形映射算法的逆映射，获得的自由曲面零件的高阶光顺、各向异性涂胶轨迹。
S105、 在出胶量固定的情况下，根据待涂胶零部件表面曲面的曲率来动态调整进给速度，进而调整胶水截面的宽度，保证整个曲面上胶水分布均匀。
具体地，所述的整个曲面上胶水分布均匀，是指待涂胶曲面上，胶水实现全覆盖且胶水高度满足用户设定的要求。
曲率
Figure 817805DEST_PATH_IMAGE045
越大时，三维轨迹的间距就会越大，因此这时候的胶水截面宽度
Figure 679319DEST_PATH_IMAGE046
相应要增 大，进给速度
Figure 357425DEST_PATH_IMAGE047
相应降低。
Figure 932894DEST_PATH_IMAGE048
S106、根据涂胶轨迹和优化后的涂胶工艺参数，输出机器人运动代码。
这里通过输出机器人运动代码，进而实现复杂零部件的机器人化高性能涂胶，并提升涂胶均匀性和胶水导热性能。
由此可见，本方法通过对涂胶的材料叠加情况进行仿真，基于轨迹的平顺性对轨迹的拐角位置进行光顺、基于涂胶的散热性能对轨迹的进给速度各向异性进行优化，并结合轨迹间距、进给速度等工艺参数的优化，获得具有高阶光顺、各向异性特性的涂胶轨迹，可提升机器人涂胶的效率及胶体的散热性能。
实施例2：
参阅图6所示，本实施例提供的机器人高性能涂胶轨迹规划系统包括处理器61、存储器62以及存储在该存储器62中并可在所述处理器61上运行的计算机程序63，例如机器人高性能涂胶轨迹规划程序。该处理器61执行所述计算机程序63时实现上述实施例1步骤，例如图1所示的步骤。
示例性的，所述计算机程序63可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器62中，并由所述处理器61执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序63在所述机器人高性能涂胶轨迹规划系统中的执行过程。
所述机器人高性能涂胶轨迹规划系统可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述机器人高性能涂胶轨迹规划系统可包括，但不仅限于，处理器61、存储器62。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是机器人高性能涂胶轨迹规划系统的示例，并不构成机器人高性能涂胶轨迹规划系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述机器人高性能涂胶轨迹规划系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器61可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC) 、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器62可以是所述机器人高性能涂胶轨迹规划系统的内部存储元，例如机器人高性能涂胶轨迹规划系统的硬盘或内存。所述存储器62也可以是所述机器人高性能涂胶轨迹规划系统的外部存储设备，例如所述机器人高性能涂胶轨迹规划系统上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器62还可以既包括所述机器人高性能涂胶轨迹规划系统的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器62用于存储所述计算机程序以及所述机器人高性能涂胶轨迹规划系统所需的其他程序和数据。所述存储器62还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
实施例3：
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1所述方法的步骤。
所示计算机可读介质可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理再以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种机器人高性能涂胶轨迹规划方法，其特征在于，所述方法包括：
提取待涂胶零部件表面的三维网格模型；
在三维网格模型的二维参数域上，基于希尔伯特曲线计算公式，根据涂胶轨迹间距要求，生成初始二维轨迹；
基于初始二维轨迹，利用高阶连续的样条曲线对初始二维轨迹路径的拐角进行光顺，获得满足二阶连续的光顺二维轨迹；
根据二维参数域与三维网格模型的位置映射关系，计算出三维网格上高阶光顺、各向异性的涂胶轨迹；
在出胶量固定的情况下，根据待涂胶零部件曲面的曲率来动态调整涂胶进给速度，以调整胶水截面的宽度；
根据高阶光顺、各向异性的涂胶轨迹和优化后的涂胶工艺参数，输出机器人运动代码；
所述高阶连续的样条曲线指的是曲线函数的二阶导数，仍然是连续的曲线；
使用非均匀有理B样条曲线作为所述高阶连续的样条曲线，在初始二维轨迹路径的拐角位置，选取若干个控制点，用非均匀有理B样条曲线替换掉控制点所在位置的涂胶轨迹；非均匀有理B样条曲线满足以下公式：
Figure QLYQS_1
其中，P（K）表示样条曲线的公式，
Figure QLYQS_2
为m次样条基函数，
Figure QLYQS_3
为控制点，
Figure QLYQS_4
为权因子，K为节点矢量；
Figure QLYQS_5
Figure QLYQS_6
；
其中，K i 为第i个控制节点的节点矢量，i就是控制节点的序号。
2.如权利要求1所述的机器人高性能涂胶轨迹规划方法，其特征在于，所述提取待涂胶零部件表面的三维网格模型包括：
获取零部件待涂胶位置表面的三维模型，并根据零部件涂胶需求设置相关涂胶工艺参数，包括出胶量、进给速度、胶水厚/宽度。
3.如权利要求1所述的机器人高性能涂胶轨迹规划方法，其特征在于，所述在三维网格模型的二维参数域上，基于希尔伯特曲线计算公式，根据涂胶轨迹间距要求，生成初始二维轨迹包括：
将经典希尔伯特曲线所覆盖的正方形划分为
Figure QLYQS_7
个的正方形方块；
然后在三维网格模型的二维参数域中，按照希尔伯特曲线构造的顺序依次连接
Figure QLYQS_8
个的正方形方块的中心点来生成经典希尔伯特曲线，即初始二维轨迹；
假设希尔伯特曲线覆盖的正方形的边长表示为
Figure QLYQS_9
，则希尔伯特曲线的间距或曲线上两个相邻点之间的距离
Figure QLYQS_10
的计算公式为：
Figure QLYQS_11
；
相邻点的距离就是涂胶轨迹间距，其根据涂胶的重叠情况仿真设定；
其中，n为正整数。
4.如权利要求1所述的机器人高性能涂胶轨迹规划方法，其特征在于，所述二维参数域与三维网格模型的位置映射关系通过共形映射算法构造，在三维网格与二维网格的映射中，构造三角网格变形能量函数为：
Figure QLYQS_12
其中，
Figure QLYQS_13
指代网格曲面的三角片数量，
Figure QLYQS_14
代表参数域中展平网格面的第j个三角片的第k个角度；
Figure QLYQS_15
为可预先计算出的自定义优化角度，
Figure QLYQS_16
为每个展平网格角度变形能量的权值。
5.如权利要求1所述的机器人高性能涂胶轨迹规划方法，其特征在于，所述各向异性的涂胶轨迹，指的是涂胶轨迹的进给方向具有各向异性的特点。
6.一种机器人高性能涂胶轨迹规划系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一所述方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一所述方法的步骤。
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JP3670700B2 (ja) * 1994-04-27 2005-07-13 株式会社日立製作所 ロボット機構制御方法
CN102527554B (zh) * 2012-02-29 2013-10-30 清华大学 一种自由曲面喷涂机器人的喷枪轨迹规划方法
CN105171743B (zh) * 2015-07-29 2017-05-03 浙江理工大学 码垛机械臂末端的运动轨迹规划方法
CN112967368A (zh) * 2021-04-20 2021-06-15 梅卡曼德（北京）机器人科技有限公司 基于机器人视觉的物品表面涂胶方法、装置、电子设备和存储介质
CN113276130B (zh) * 2021-05-28 2022-10-04 山东大学 一种基于点云切片的自由曲面喷涂路径规划方法及系统
CN115268363B (zh) * 2022-06-23 2023-03-10 广东省科学院智能制造研究所 基于共形映射的自由曲面恒力铣削轨迹规划方法及装置

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