Self polishing large freeform surface grinding robot belongs to the field of robotics; in order to solve the existing technology in the processing of large unstructured surface range is limited, unable to real-time control of grinding tool end effector, not in robot kinematics, dynamics model and camera parameters under the condition of uncertainty to obtain stable trajectory tracking control problem of mobile robot application principle. The robot is improved, will combine the grating and robot screw mechanism, each robot through the mobile platform to reach the working position, through the operation of arm end milling tool processing treat surface machining by using orthogonal binocular stereo vision, dynamic Look and move mode through the robot's control system on the whole, the machined surface of the robot can be achieved through processing. Independent operation, dynamic control of the end position of the grinding tool and control of the contact force between the end of the grinding tool and the environment.
【技术实现步骤摘要】
一种自主研磨大型自由曲面的机器人
本专利技术涉及一种研磨大型自由曲面机器人。
技术介绍
目前的串联、并联机器人及基于五轴框架式加工机器人应用在复杂曲面研磨加工方面,受到设备加工范围的限制与设备的精度、刚度、响应速度、稳定性及动力等方面的制约,该种方法的缺点和不足是无法实现对大型自由曲面的研磨加工。现有研抛大型复杂曲面自主作业微小机器人通过固定的视觉摄像头获取的待加工曲面及机器人位置方面,具有加工范围有限和需要事先取得待加工曲面CAD数据模型的缺点和不足。通过单目视觉扫描的方式重构待加工曲面CAD数据模型的方法,具有无法实时控制研磨工具末端位姿的缺点和不足。自主移动作业机器人在实现路径规划、避障、自身定位,同时对全区域进行搜索遍历及在线检测识别目标物体方面,局部路径规划方法主要有人工势场法、遗传算法、和模糊逻辑算法等。针对全区域遍历搜索,搜索时划定栅格仍然具有一定的难度,采用神经网络方法来进行区域遍历,通常要求预知搜索环境的模型,并且在计算神经网络参数时具有较高的计算复杂度。通过单目相机获取研磨工具端位姿引导机器人研磨工具末端作业,具有只能局限于某一固定平面内且无法直接获取物体的三维信息的缺点和不足。采用平行双目或斜交双目的非正交双目立体视觉进行三维位姿确定时,具有获得深度信息精度不够高及需要多个特征点匹配的缺点和不足。基于位置的视觉伺服方法很大程度上依赖于摄像机参数标定精度,缺乏对图像轨迹的直接控制。在基于图像的视觉伺服中,缺乏对机械手三维空间轨迹的直接控制,图像雅可比的奇异性问题会导致伺服系统的不稳定性和伺服任务的失败。混合视觉伺服由于需求解单应性矩阵并 ...
【技术保护点】
一种具有自主作业功能的研磨大型自由曲面的机器人,包括机器人本体(1)X向进给机构(2)X向进给机构支撑可伸缩足腿(3)Y向进给机构(4)Y向进给机构支撑可伸缩足腿(5)转动机构(6)摆动机构(7)Z向进给机构(8)研磨工具机构(9)相机B及其对应激光装置(10)相机A及其对应激光装置(11)姿态传感器;其特征在于:能自主遍历测量光栅尺与相机共同确定的全部待加工表面,并实时控制研磨工具末端的位姿及对研磨作用力进行基于无标定视觉伺服的视觉/力觉反馈的模糊逻辑阻抗控制。
【技术特征摘要】
1.一种具有自主作业功能的研磨大型自由曲面的机器人,包括机器人本体(1)X向进给机构(2)X向进给机构支撑可伸缩足腿(3)Y向进给机构(4)Y向进给机构支撑可伸缩足腿(5)转动机构(6)摆动机构(7)Z向进给机构(8)研磨工具机构(9)相机B及其对应激光装置(10)相机A及其对应激光装置(11)姿态传感器;其特征在于:能自主遍历测量光栅尺与相机共同确定的全部待加工表面,并实时控制研磨工具末端的位姿及对研磨作用力进行基于无标定视觉伺服的视觉/力觉反馈的模糊逻辑阻抗控制。2.根据权利要求1所述的具有自主作业功能的研磨大型自由曲面的机器人,其特征在于:所述的X向、Y向和Z向的进给机构与各自的测量光栅尺...
【专利技术属性】
技术研发人员:王文忠,高金刚,杨达毅,李琨,杨利,徐刚,
申请(专利权)人:长春工程学院,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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