CN116449767A - 一种半自动激光清洗轨迹修正方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供的一种半自动激光清洗轨迹修正方法及系统，清洗对象包括显露内壁毛化面的轮胎，轮胎平放在变位机上，且预先标定有多个特征点，并与变位机同心；该方法应用于控制设备，包括：在确定操作人员拖动末端携带有执行器的机器人，使执行器与轮胎上的特征点进行抵接对准时，获取抵接点位信息，并基于抵接点位信息，确定用于规划轮胎内壁清洗轨迹的轨迹规划参数；基于轨迹规划参数，生成激光清洗轨迹，并控制机器人，按照激光清洗轨迹对轮胎内壁进行清洗；清洗过程中，控制机器人移动到相应的轨迹点位，并获取轨迹点位的测距值，基于测距值确定清洗轨迹发生偏离时，进行轨迹修正。该方法的实施能提高轮胎内壁的清洗效果。
Description
技术领域
本申请涉及激光清洗技术领域，具体而言，涉及一种半自动激光清洗轨迹修正方法及系统。
背景技术
轮胎内壁通常会喷涂一层高弹性高粘度的防漏高分子材料，但是轮胎内壁会带有生产时残留的脱模剂，在轮胎内壁的表面形成一层光滑的胶质层。因此，在喷涂高分子材料之前，需要将喷涂位置处的脱模剂清洗掉，否则会影响高分子材料在轮胎内壁上的附着力，影响使用效果。现有技术，基于都是以人工方式手持激光清洗头进行人为清洗，或由机械臂第六轴携带激光清洗头，在固定的运行轨迹下，进行移动清洗。由于人为主观因素的影响，以及摆放位置差异、轮胎种类复杂性等影响因素的存在，都会导致清洗轨迹出现偏差，降低清洗效果。
发明内容
本申请实施例的目的在基于提供一种半自动激光清洗轨迹修正方法及系统，可以自适应地修正清洗轨迹，提高轮胎内壁的清洗效果。
本申请实施例还提供了一种半自动激光清洗轨迹修正方法，清洗对象包括显露内壁毛化面的轮胎，所述轮胎平放在变位机上，且预先标定有多个特征点，并与变位机同心；所述方法应用于控制设备，所述方法包括以下步骤：
S1、在确定操作人员拖动末端携带有执行器的机器人，使执行器与轮胎上的特征点进行抵接对准时，获取抵接点位信息，并基于所述抵接点位信息，确定用于规划轮胎内壁清洗轨迹的目标轨迹规划参数；
S2、基于所述目标轨迹规划参数，生成相应的目标激光清洗轨迹，并控制机器人，按照所述目标激光清洗轨迹对轮胎内壁进行清洗；
S3、清洗过程中，控制机器人移动到相应的轨迹点位，并获取所述轨迹点位的测距值，基于所述测距值在确定清洗轨迹发生偏离时，进行轨迹修正。
第二方面，本申请实施例还提供了一种半自动激光清洗轨迹修正系统，该系统包括信息处理模块、轨迹控制模块以及轨迹修正模块，其中：
所述系统包括信息处理模块、轨迹控制模块以及轨迹修正模块，其中：
所述信息处理模块，用于在确定操作人员拖动末端携带有执行器的机器人，使执行器与轮胎上的特征点进行抵接对准时，获取抵接点位信息，并基于所述抵接点位信息，确定用于规划轮胎内壁清洗轨迹的目标轨迹规划参数；
所述轨迹控制模块，用于基于所述目标轨迹规划参数，生成相应的目标激光清洗轨迹，并控制机器人，按照所述目标激光清洗轨迹对轮胎内壁进行清洗；
所述轨迹修正模块，用于清洗过程中，控制机器人移动到相应的轨迹点位，并获取所述轨迹点位的测距值，基于所述测距值在确定清洗轨迹发生偏离时，进行轨迹修正。
第三方面，本申请实施例还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质中包括半自动激光清洗轨迹修正方法程序，所述半自动激光清洗轨迹修正方法程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的一种半自动激光清洗轨迹修正方法的步骤。
由上可知，本申请实施例提供的一种半自动激光清洗轨迹修正方法、系统及可读存储介质，由操作人员手动拖动机器人定点测量轮胎的尺寸以及位置，使得后续能够轮胎自身的位置特点以及尺寸特点，自适应的规划出适用于轮胎内壁的激光清洗轨迹，在较好适应清洗要求的情况下，进一步提高了轮胎内壁的清洗效果。另外，在清洗过程中，还能够控制机器人移动到相应的轨迹点位，并基于获取到的轨迹点位的测距值，进一步确定当下的清洗轨迹是否发生偏离，并自适应的进行轨迹修正，当前在保证清洗轨迹准确性的情况下，进行精准清洗，减少反复清洗次数，能够提高轮胎内壁的清洗效率。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种半自动激光清洗方法的流程图；
图2为待清洗的轮胎渲染示意图；
图3为轮胎内壁激光清洗前后的对比示意图；
图4为本申请实施例提供的一种半自动激光清洗轨迹修正系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参照图1，图1是本申请一些实施例中的一种半自动激光清洗轨迹修正方法的流程图。本方法中涵盖的清洗对象包括显露内壁毛化面的轮胎，所述轮胎平放在变位机上，且预先标定有多个特征点，并与变位机同心；所述方法应用于控制设备，所述方法包括以下步骤：
步骤S1，在确定操作人员拖动末端携带有执行器的机器人，使执行器与轮胎上的特征点进行抵接对准时，获取抵接点位信息，并基于所述抵接点位信息，确定用于规划轮胎内壁清洗轨迹的目标轨迹规划参数。
针对变位机，需要说明的是，变位机是专用焊接辅助设备，适用于回转工作的焊接变位，以得到理想的加工位置和焊接速度。可与操作机、焊机配套使用，组成自动焊接中心，也可用于手工作业时的工件变位。工作台回转采用变频器无级调速，调速精度高。遥控盒可实现对工作台的远程操作，也可与操作机、焊接机控制系统相连，实现联动操作。
需要说明的是，轮胎(具体可参考图2理解轮胎的形态结构)在清洗之前，将预先通过夹具平放在变位机上，且与变位机同心。在其中一个实施例中，预设变位机的平面圆心位置为工件坐标系的固定原点C1(0,0,0)。可以理解的是，在变位机发生转动时，工件坐标系也会随之发生转动。
步骤S2，基于所述目标轨迹规划参数，生成相应的目标激光清洗轨迹，并控制机器人，按照所述目标激光清洗轨迹对轮胎内壁进行清洗。
基于步骤S2，需要说明的是，机器人可以理解为一个运行执行机构，它通过一个呈倒L形的支架固定在变位机的一侧。在其中一个实施例中，呈倒L形的支架其一端固定在所述变位机的一侧，另一端对准到所述变位机的上方，且配备有运行执行机构。其中，运行执行机构上配备有执行器，所述执行器包括激光枪头，且所述激光枪头可拆卸的固定在所述运行执行机构的末端。在一个具体的实施例中，所述激光枪头连接到激光控制柜，其中，所述激光控制柜内设有激光控制单元和激光器，所述激光器通过光纤连接到所述激光枪头，所述激光控制单元用于控制激光的扫描线宽、激光功率、激光频率、振镜扫描速度。需要解释的是，所述机器人可以是协作机器人、六轴机器人和工业机器人等。优选地，本发明的实施例中，所述机器人选用协作机器人。
步骤S3，清洗过程中，控制机器人移动到相应的轨迹点位，并获取所述轨迹点位的测距值，基于所述测距值在确定清洗轨迹发生偏离时，进行轨迹修正。
在一个具体的实施例中，机器人会预先将激光枪头移动到轮胎的中心位置，然后再经由该中心位置依次移动各个清洗点位。结合当前实施例中规划好的清洗轨迹，具体在实施的时候，在控制激光枪头移动到第一个清洗点位M1之后，在进行下一次移动之前，将控制变位机转动45°，之后，再控制激光枪头经由清洗点位M1移动第二个清洗点位M2，后续的控制过程可照此理解，当前不做过多说明。
需要说明的是，步骤S3中，在判断清洗轨迹是否发生偏离时，可以通过激光离焦量(每个点位的激光离焦量＝焦点位置的测距值-相应点位的测距值)的计算，基于当前计算出的激光离焦量对所述相应点位的坐标位置进行修正，具体的修正方式可参考后续内容，当前不作具体说明。
由上可知，由操作人员手动拖动机器人定点测量轮胎的尺寸以及位置，使得后续能够轮胎自身的位置特点以及尺寸特点，自适应的规划出适用于轮胎内壁的激光清洗轨迹，在较好适应清洗要求的情况下，进一步提高了轮胎内壁的清洗效果。另外，在清洗过程中，还能够控制机器人移动到相应的轨迹点位，并基于获取到的轨迹点位的测距值，进一步确定当下的清洗轨迹是否发生偏离，并自适应的进行轨迹修正，当前在保证清洗轨迹准确性的情况下，进行精准清洗，减少反复清洗次数，能够提高轮胎内壁的清洗效率。
在其中一个实施例中，所述变位机的平面圆心位置为工件坐标系的原点C1(0,0,0)；轮胎上预先标定的多个特征点包括置于轮胎表面，且对应平放时的最高点C2(x10,y10,z10)、以及置于轮胎内壁上的任一内壁点C3(x11,y11,z11)，其中，内壁点C3与轮胎中心点位于同一水平线上。
在其中一个实施例中，步骤S1中，所述目标轨迹规划参数包括内壁点C3的Z值高度、以及轮胎半径r。
需要说明的是，针对每个待规划的清洗点位，将基于内壁点C3的Z值高度、以及轮胎半径r，规划出各所述清洗点位的坐标位置(PX,PY,PZ)，具体的规划计算公式可参考后续内容。
在其中一个实施例中，所述执行器包括激光枪头和内嵌在所述激光枪头中、且可收缩的辅助TCP针，其中，所述辅助TCP针的尖头伸出后与激光枪头的发射焦点重合；步骤S1中，所述基于所述抵接点位信息，确定用于规划轮胎内壁清洗轨迹的目标轨迹规划参数，包括：
步骤S11，在确定TCP针尖与轮胎上的特征点抵接对准时，获取相应的抵接点位信息。
步骤S12，基于所述抵接点位信息，构建适用于轮胎的工件坐标系，并在所述工件坐标系中，确定用于规划轮胎内壁清洗轨迹的目标轨迹规划参数。
基于步骤S11-步骤S12需要说明的是，当前实施例中，将通过TCP针尖戳点记录轮胎平放时最高位置最高点C2(x10,y10,z10)，以及戳点记录轮胎内壁上的一个内壁点C3(x11,y11,z11)。其中，在通过工件坐标系的原点C1(0,0,0)和最高点C2(x10,y10,z10)计算出轮胎中心点C4之后，由于该中心点C4与内壁点C3处于同一水平高度，即可将中心点C4的Z值高度赋值给内壁点C3。后续，将内壁点C3和中心点C4的坐标代入到预设的半径计算公式中，即可求出轮胎半径r。
需要说明的是，上述规程即为目标轨迹规划参数的确定过程。在其中一个实施例中，可以将内壁点C3和中心点C4的坐标代入下述公式(1)中，进行轮胎半径r的求解：
公式(1)中，(x1，y1，z1)为代入的第一个点的坐标，(x2，y2，z2)为代入的第二个点的坐标。
在其中一个实施例中，步骤S12中，所述在所述工件坐标系中，确定用于规划轮胎内壁清洗轨迹的目标轨迹规划参数，包括：
步骤S121，在所述工件坐标系中，记录工件坐标系的原点C1(0,0,0)，以及轮胎平放时的最高点C2(x10,y10,z10)。
步骤S122，基于原点C1(0,0,0)以及最高点C2(x10,y10,z10)之间的空间位置关系，计算得到轮胎中心点C4的坐标位置为(0,0,z10/2)。
步骤S123，将中心点C4的Z值高度即z10/2，赋给内壁点C3，此时内壁点C3的坐标位置被记录为(x11,y11,z10/2)，提取当前内壁点C3的Z值高度，并将其作为第一目标轨迹规划参数。
步骤S124，基于内壁点C3(x11,y11,z10/2)与中心点C4(0,0,z10/2)进行轮胎半径r的计算，并基于所得的计算结果确定第二目标轨迹规划参数。
具体的，由于前述已经说明了如何计算得到轮胎半径r，以及内壁点C3的Z值高度，当前不作过多说明，具体可参考前述内容进行理解。
在其中一个实施例中，步骤S2中，所述基于所述目标轨迹规划参数，生成相应的目标激光清洗轨迹，包括：
步骤S21，基于所述目标轨迹规划参数，规划出轮胎内壁上的多个清洗点位。
具体的，当前可基于所述目标轨迹规划参数，规划出8个呈均匀分布的清洗点位。清洗过程中，控制设备还将控制激光枪头围绕着轮胎的中心轴转动，并发射激光到相应清洗点位，清洗待清洗目标。
在其中一个实施例中，步骤S21中，所述方法还包括：
步骤S211，基于所述目标轨迹规划参数，规划出轮胎内壁上的8个清洗点位{M1～M8}，其中，各清洗点位{M1～M8}的计算方式如下所示：
其中，PX，PY，PZ分别是拥有共同的零点且彼此相互正交的x轴，y轴，z轴的坐标值。
步骤S22，将各所述清洗点位依次进行串接，生成相应的目标激光清洗轨迹。
具体的，在基于上述公式(2)明确各清洗点位的位置信息之后，可选的，该位置信息将进一步存储至预设的存储区域中，以便于后续的信息调用。具体在实施的时候，为保证清洗轨迹的正确性，还可以基于公式(2)进行多次反复验证，以寻求最优轨迹路线。可选的，在基于步骤S22求得目标激光清洗轨迹之后，还可以获取历史规划经验，基于所述历史规划经验判断目标激光清洗轨迹的有效性，其中，在确定所得的有效性取值低于预设阈值时，将进一步调整激光的扫描线宽、激光功率、激光频率、振镜扫描速度等参数指标，以确保有效清洗。
在其中一个实施例中，激光枪头上还安装有测距仪，所述测距仪用于记录焦点位置的第一测距值、以及移动到的当前点位的第二测距值；步骤S3中，所述基于所述测距值在确定清洗轨迹发生偏离时，进行轨迹修正，包括：
步骤S31，针对移动到的当前点位，基于对应当前点位的第一测距值以及第二测距值之间的差值，确定当前点位离焦量。
步骤S32，基于所述当前点位离焦量，在确定当前点位的移动位置偏离目标清洗轨迹时，基于所述当前点位离焦量对所述目标清洗轨迹进行修正。
具体的，在求得8个清洗点位的点位离焦量L1-L8之后，会将其代入到下述公式(3)中进行轨迹修正。基于公式(3)可以认为，轨迹修正的过程中，会在轮胎半径r的基础上减去离焦量，以得到补偿后较为精确的激光清洗轨迹。后续，控制设备将照此控制机器人对轮胎内壁进行清洗，其中，最终的清洗效果可参考图3，其为轮胎内壁清洗前后的对比示意图。需要说明的是，由于轮胎内壁表面会覆盖有一层光滑的胶质层，清洗过程中，将驱动激光枪头沿着规划好的清洗轨迹毛化去除该胶质层。
需要说明的是，激光清洗后最终呈现的清洗区域如图3示意的浅灰色区域(即图3中示意的区域a)，其余区域(即图3中示意的区域b)为存在胶质层的待清洗区域。基于图3可知，本申请示意的半自动激光清洗轨迹修正方法能够较好的实现对轮胎内壁的清洗，具备良好的清洗效果。
请参考图4，本申请公开的一种适用于上述任一项所述方法的系统300，该系统400包括信息处理模块401、轨迹控制模块402以及轨迹修正模块403，其中：
所述信息处理模块401，用于在确定操作人员拖动末端携带有执行器的机器人，使执行器与轮胎上的特征点进行抵接对准时，获取抵接点位信息，并基于所述抵接点位信息，确定用于规划轮胎内壁清洗轨迹的目标轨迹规划参数。
所述轨迹控制模块402，用于基于所述目标轨迹规划参数，生成相应的目标激光清洗轨迹，并控制机器人，按照所述目标激光清洗轨迹对轮胎内壁进行清洗。
所述轨迹修正模块403，用于清洗过程中，控制机器人移动到相应的轨迹点位，并获取所述轨迹点位的测距值，基于所述测距值在确定清洗轨迹发生偏离时，进行轨迹修正。
在其中一个实施例中，该系统中的各模块还用于执行上述实施例的任一可选的实现方式中的方法。
由上可知，本申请公开的一种半自动激光清洗轨迹修正系统，由操作人员手动拖动机器人定点测量轮胎的尺寸以及位置，使得后续能够轮胎自身的位置特点以及尺寸特点，自适应的规划出适用于轮胎内壁的激光清洗轨迹，在较好适应清洗要求的情况下，进一步提高了轮胎内壁的清洗效果。另外，在清洗过程中，还能够控制机器人移动到相应的轨迹点位，并基于获取到的轨迹点位的测距值，进一步确定当下的清洗轨迹是否发生偏离，并自适应的进行轨迹修正，当前在保证清洗轨迹准确性的情况下，进行精准清洗，减少反复清洗次数，能够提高轮胎内壁的清洗效率。
本申请实施例提供一种可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时，执行上述实施例的任一可选的实现方式中的方法。其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(Static Random AccessMemory,简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory,简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable ProgrammableRead Only Memory,简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Red-Only Memory,简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
上述可读存储介质，由操作人员手动拖动机器人定点测量轮胎的尺寸以及位置，使得后续能够轮胎自身的位置特点以及尺寸特点，自适应的规划出适用于轮胎内壁的激光清洗轨迹，在较好适应清洗要求的情况下，进一步提高了轮胎内壁的清洗效果。另外，在清洗过程中，还能够控制机器人移动到相应的轨迹点位，并基于获取到的轨迹点位的测距值，进一步确定当下的清洗轨迹是否发生偏离，并自适应的进行轨迹修正，当前在保证清洗轨迹准确性的情况下，进行精准清洗，减少反复清洗次数，能够提高轮胎内壁的清洗效率。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种半自动激光清洗轨迹修正方法，其特征在于，清洗对象包括显露内壁毛化面的轮胎，所述轮胎平放在变位机上，且预先标定有多个特征点，并与变位机同心；所述方法应用于控制设备，所述方法包括以下步骤：
S1、在确定操作人员拖动末端携带有执行器的机器人，使执行器与轮胎上的特征点进行抵接对准时，获取抵接点位信息，并基于所述抵接点位信息，确定用于规划轮胎内壁清洗轨迹的目标轨迹规划参数；
S2、基于所述目标轨迹规划参数，生成相应的目标激光清洗轨迹，并控制机器人，按照所述目标激光清洗轨迹对轮胎内壁进行清洗；
S3、清洗过程中，控制机器人移动到相应的轨迹点位，并获取所述轨迹点位的测距值，基于所述测距值在确定清洗轨迹发生偏离时，进行轨迹修正。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变位机的平面圆心位置为工件坐标系的原点C1(0,0,0)；
轮胎上预先标定的多个特征点包括置于轮胎表面，且对应平放时的最高点C2(x10,y10,z10)、以及置于轮胎内壁上的任一内壁点C3(x11,y11,z11)，其中，内壁点C3与轮胎中心点位于同一水平线上。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述目标轨迹规划参数包括内壁点C3的Z值高度、以及轮胎半径r。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述执行器包括激光枪头和内嵌在所述激光枪头中、且可收缩的辅助TCP针，其中，所述辅助TCP针的尖头伸出后与激光枪头的发射焦点重合；
步骤S1中，所述基于所述抵接点位信息，确定用于规划轮胎内壁清洗轨迹的目标轨迹规划参数，包括：
S11、在确定TCP针尖与轮胎上的特征点抵接对准时，获取相应的抵接点位信息；
S12、基于所述抵接点位信息，构建适用于轮胎的工件坐标系，并在所述工件坐标系中，确定用于规划轮胎内壁清洗轨迹的目标轨迹规划参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S12中，所述在所述工件坐标系中，确定用于规划轮胎内壁清洗轨迹的目标轨迹规划参数，包括：
S121、在所述工件坐标系中，记录工件坐标系的原点C1(0,0,0)，以及轮胎平放时的最高点C2(x10,y10,z10)；
S122、基于原点C1(0,0,0)以及最高点C2(x10,y10,z10)之间的空间位置关系，计算得到轮胎中心点C4的坐标位置为(0,0,z10/2)；
S123、将中心点C4的Z值高度即z10/2，赋给内壁点C3，此时内壁点C3的坐标位置被记录为(x11,y11,z10/2)，提取当前内壁点C3的Z值高度，并将其作为第一目标轨迹规划参数；
S124、基于内壁点C3(x11,y11,z10/2)与中心点C4(0,0,z10/2)进行轮胎半径r的计算，并基于所得的计算结果确定第二目标轨迹规划参数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述基于所述目标轨迹规划参数，生成相应的目标激光清洗轨迹，包括：
S21、基于所述目标轨迹规划参数，规划出轮胎内壁上的多个清洗点位；
S22、将各所述清洗点位依次进行串接，生成相应的目标激光清洗轨迹。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S21中，所述方法还包括：
S211、基于所述目标轨迹规划参数，规划出轮胎内壁上的8个清洗点位{M1～M8}，其中，各清洗点位{M1～M8}的计算方式如下所示：
其中，PX，PY，PZ分别是拥有共同的零点且彼此相互正交的x轴，y轴，z轴的坐标值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，激光枪头上还安装有测距仪，所述测距仪用于记录焦点位置的第一测距值、以及移动到的当前点位的第二测距值；
步骤S3中，所述基于所述测距值在确定清洗轨迹发生偏离时，进行轨迹修正，包括：
S31、针对移动到的当前点位，基于对应当前点位的第一测距值以及第二测距值之间的差值，确定当前点位离焦量；
S32、基于所述当前点位离焦量，在确定当前点位的移动位置偏离目标清洗轨迹时，基于所述当前点位离焦量对所述目标清洗轨迹进行修正。
9.一种适用于权利要求1-8中任一项所述方法的系统，其特征在于，所述系统包括信息处理模块、轨迹控制模块以及轨迹修正模块，其中：
所述信息处理模块，用于在确定操作人员拖动末端携带有执行器的机器人，使执行器与轮胎上的特征点进行抵接对准时，获取抵接点位信息，并基于所述抵接点位信息，确定用于规划轮胎内壁清洗轨迹的目标轨迹规划参数；
所述轨迹控制模块，用于基于所述目标轨迹规划参数，生成相应的目标激光清洗轨迹，并控制机器人，按照所述目标激光清洗轨迹对轮胎内壁进行清洗；
所述轨迹修正模块，用于清洗过程中，控制机器人移动到相应的轨迹点位，并获取所述轨迹点位的测距值，基于所述测距值在确定清洗轨迹发生偏离时，进行轨迹修正。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中包括半自动激光清洗轨迹修正方法程序，所述半自动激光清洗轨迹修正方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05221350A (ja) * | 1992-02-13 | 1993-08-31 | Honda Motor Co Ltd | 自動車のタイヤ取付方法 |
| JP2017027348A (ja) * | 2015-07-22 | 2017-02-02 | 株式会社スギノマシン | 制御プログラムの作成方法、ｃａｍシステム、制御プログラム、および記録媒体 |
| CN207013390U (zh) * | 2017-07-14 | 2018-02-16 | 武汉金顿激光科技有限公司 | 自动激光清洗装置 |
| CN107931251A (zh) * | 2016-10-12 | 2018-04-20 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种大型腔体内壁污物自动化在线激光清洗装置及其方法 |
| CN111871964A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-11-03 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于清洗轴对称结构工件表面的激光清洗装置及方法 |
| CN112060427A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-11 | 深圳市汇泽激光科技有限公司 | 一种在线激光清洗轮胎模具的装置及方法 |
| CN112934856A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-11 | 株洲国创轨道科技有限公司 | 用于轨道交通车辆牵引电机的自动化激光清洗系统及方法 |
| WO2022161315A1 (zh) * | 2021-01-26 | 2022-08-04 | 深圳市普渡科技有限公司 | 机器人路径规划方法、运行方法、机器人以及介质 |
| CN114953548A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-30 | 武汉金顿激光科技有限公司 | 一种轮胎模具清洗方法、系统及存储介质 |
| CN115890990A (zh) * | 2022-12-21 | 2023-04-04 | 深圳市汇泽激光科技有限公司 | 激光清洗方法、装置、计算机可读介质以及激光清洗设备 |
-
2023
- 2023-04-12 CN CN202310398202.5A patent/CN116449767B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05221350A (ja) * | 1992-02-13 | 1993-08-31 | Honda Motor Co Ltd | 自動車のタイヤ取付方法 |
| JP2017027348A (ja) * | 2015-07-22 | 2017-02-02 | 株式会社スギノマシン | 制御プログラムの作成方法、ｃａｍシステム、制御プログラム、および記録媒体 |
| CN107931251A (zh) * | 2016-10-12 | 2018-04-20 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种大型腔体内壁污物自动化在线激光清洗装置及其方法 |
| CN207013390U (zh) * | 2017-07-14 | 2018-02-16 | 武汉金顿激光科技有限公司 | 自动激光清洗装置 |
| CN111871964A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-11-03 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于清洗轴对称结构工件表面的激光清洗装置及方法 |
| CN112060427A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-11 | 深圳市汇泽激光科技有限公司 | 一种在线激光清洗轮胎模具的装置及方法 |
| WO2022161315A1 (zh) * | 2021-01-26 | 2022-08-04 | 深圳市普渡科技有限公司 | 机器人路径规划方法、运行方法、机器人以及介质 |
| CN112934856A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-11 | 株洲国创轨道科技有限公司 | 用于轨道交通车辆牵引电机的自动化激光清洗系统及方法 |
| CN114953548A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-30 | 武汉金顿激光科技有限公司 | 一种轮胎模具清洗方法、系统及存储介质 |
| CN115890990A (zh) * | 2022-12-21 | 2023-04-04 | 深圳市汇泽激光科技有限公司 | 激光清洗方法、装置、计算机可读介质以及激光清洗设备 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| ZEMIN WANG ET AL.: "Mechanism research of laser cleaning rubber layer on tire mold", PROCEEDINGS OF SPIE, pages 513 - 518 * |
| 周桂莲;孙海迎;汪传生;: "橡胶模具激光清洗的工艺研究", 特种橡胶制品, no. 06, pages 34 - 36 * |
| 王宏睿;: "激光清洗原理与应用研究", 清洗世界, no. 09, pages 20 - 23 * |
| 陈林, 杨永强: "激光清洁技术及其应用", 红外与激光工程, no. 03, pages 274 - 277 * |
Also Published As
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