【技术实现步骤摘要】
适用于卧式油罐内衬改造的机械臂路径规划方法
本专利技术涉及一种机械臂路径规划方法，特别是指一种适用于卧式油罐内衬改造的机械臂路径规划方法。
技术介绍
随着科技的发展，危险作业领域的作业逐步走向了智能化时代。特别是一些具备特殊功能的机器人、机械臂。如：适用于船舶侧壁除锈的爬壁机器人、激光焊接机械臂、激光切割机械臂等。加油站埋地油罐为圆筒状卧式容器，一般由位于中间的圆柱形筒体和位于两头的椭圆形封头构成。其内衬改造主要指将现有埋地油罐改造成双层油罐的过程，这一过程主要是对钢制油罐的内表面进行清污、除锈等处理后，再在钢罐内壁制作一个双层玻璃钢内罐。由于油罐内有油气残余，作业过程中容易发生危险，因此有必要在此过程中利用机械臂代替人工进行喷砂、喷涂作业。现有的具有类似用途的机械臂产品，其路径规划模式基本采取人工采集路径点，机械臂记忆后再按顺序执行，示教过程复杂，调试更改不方便，从而导致效率不高。中国专利文献CN106423656A公开了一种适用于喷漆作业的机器人喷涂路径自动规划算法，通过点云与图像匹配算法，将点云坐标系与...
【技术保护点】
1.一种适用于卧式油罐内衬改造的机械臂路径规划方法，其特征在于：包括如下步骤：/n1)建立油罐内部模型，并以油罐轴向为Z轴建立油罐坐标系；/n2)在油罐内部模型中，对油罐筒体段和封头段分别进行区块划分，其中：/n2.1)在筒体段，沿周向分为n等份，沿轴向分为h等份，从而将筒体段内壁面分成n×h个区块；/n2.2)在封头段，沿环向等角度分为m等份，沿径向等壁面宽度分为t等份，从而将筒体段内壁面分成m×t个扇环形或扇形的区块；/n3)确定每一区块的作业路径，其中，筒体段区块采用方波形路径，封头段区块采用扇形往返路径；/n4)在油罐坐标系下，对作业路径按一定密度取点，再根据内衬改...
【技术特征摘要】
1.一种适用于卧式油罐内衬改造的机械臂路径规划方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)建立油罐内部模型，并以油罐轴向为Z轴建立油罐坐标系；
2)在油罐内部模型中，对油罐筒体段和封头段分别进行区块划分，其中：
2.1)在筒体段，沿周向分为n等份，沿轴向分为h等份，从而将筒体段内壁面分成n×h个区块；
2.2)在封头段，沿环向等角度分为m等份，沿径向等壁面宽度分为t等份，从而将筒体段内壁面分成m×t个扇环形或扇形的区块；
3)确定每一区块的作业路径，其中，筒体段区块采用方波形路径，封头段区块采用扇形往返路径；
4)在油罐坐标系下，对作业路径按一定密度取点，再根据内衬改造工具在作业时相对于壁面的距离和姿态，确定其在所取每一点处的位置坐标和方向向量；
5)根据机械臂在油罐内的安装位置，将内衬改造工具在油罐坐标系中的位置坐标和姿态坐标，转换为机械臂坐标系中的坐标即(x,y,z,roll,pitch,yaw)，从而得到机械臂可以识别的内衬改造工具的实际移动路径与姿态。
2.根据权利要求1所述的适用于卧式油罐内衬改造的机械臂路径规划方法，其特征在于：所述步骤1)中，油罐内部模型是通过卧式油罐的设计尺寸建模，或者利用三维扫描设备对油罐内部进行扫描后生成的。
3.根据权利要求2所述的适用于卧式油罐内衬改造的机械臂路径规划方法，其特征在于：所述三维扫描设备为线结构光式扫描设备、面结构光式扫描设备或激光扫描设备中的任一种。
4.根据权利要求1所述的适用于卧式油罐内衬改造的机械臂路径规划方法，其特征在于：所述步骤2.1)中，筒体段区块的大小一方面要便于机械臂作业，另一方面要保证轴向长度和周向宽度均为安装于机械臂末端的内衬改造工具的作业宽度的整数倍；所述步骤2.2)中，封头段区块的大小一方面要便于机械...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘念，李安静，肖天成，吴辉龙，余峰，
申请(专利权)人：武汉三江航天远方科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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