【技术实现步骤摘要】
面向大曲面高精度处理的机器人自动示教控制系统及方法
本专利技术涉及机器人高精度处理
，具体的说是一种面向大曲面高精度处理的机器人自动示教控制系统及方法。
技术介绍
随着激光清洗技术广泛应用，在某些关键部件的膜层去除对激光清洗工艺控制提出了非常高的要求。尤其像飞机蒙皮、复合材料涂层的激光去除，不仅仅对激光器本身的性能提出了较高要求，而且对表面处理过程中的激光作用距离、作用的角度、清洗速度的均匀性、沿曲面法线方向上的指向性提出了较高要求。传统技术中，为了达到高精度处理的要求，还处于使用手持式的激光器进行清洗。通过操作人员的工作经验进行激光处理，但是处理操作过程中，由于操作时间长，手臂会发抖，操作人员不能精准的保持操作距离，导致激光清洗获得的表面效果差、表面质量均匀性不一致，甚至会损伤其表面基体。为了提高其清洗效果，采取机器人搭载激光输出端进行其表面精细化处理是非常具有成效的方式，为了满足大曲面的精细化表面处理，目前激光处理常用的示教法有遥控示教、直接示教、离线轨迹编程方法等。其中，直接示教又叫手把手示教,由...
【技术保护点】
1.一种面向大曲面高精度处理的机器人自动示教控制系统，包括控制器(1)，所述控制器(1)与机械臂(2)连接，其特征在于：在所述机械臂(2)输出端上安装有搭载块(3)，在该搭载块(3)搭载面上设置有伸缩机构(4)、第三CCD图像传感器(9)和激光圆点发生器(10)；/n所述伸缩机构(4)的伸缩杆顶端设置有位移传感器(4a)，该伸缩杆的伸缩端与搭载块(3)搭载面固定连接，所述伸缩杆的示教连接端经第一球绞(11)与示教块(5)示教面铰接，在该示教块(5)示教面上还设置有第一CCD图像传感器(7)、第二CCD图像传感器(8)，所述第一CCD图像传感器(7)、第二CCD图像传感器(8...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种面向大曲面高精度处理的机器人自动示教控制系统，包括控制器(1)，所述控制器(1)与机械臂(2)连接，其特征在于：在所述机械臂(2)输出端上安装有搭载块(3)，在该搭载块(3)搭载面上设置有伸缩机构(4)、第三CCD图像传感器(9)和激光圆点发生器(10)；
所述伸缩机构(4)的伸缩杆顶端设置有位移传感器(4a)，该伸缩杆的伸缩端与搭载块(3)搭载面固定连接，所述伸缩杆的示教连接端经第一球绞(11)与示教块(5)示教面铰接，在该示教块(5)示教面上还设置有第一CCD图像传感器(7)、第二CCD图像传感器(8)，所述第一CCD图像传感器(7)、第二CCD图像传感器(8)采集端均朝向所述伸缩机构(4)的示教连接端且所述第一CCD图像传感器(7)、第二CCD图像传感器(8)的采集方向相互垂直；
所述第三CCD图像传感器(9)的采集方向与所述伸缩机构(4)的伸缩杆伸缩方向平行，且所述第三CCD图像传感器(9)的采集方向垂直于所述搭载块(3)搭载面；
所述激光圆点发生器(10)与所述搭载块(3)经精密旋转轴(12)铰接；
所述控制器(1)的第一图像采集端与所述第一CCD图像传感器(7)连接，所述控制器(1)的第二图像采集端与所述第二CCD图像传感器(8)连接，所述控制器(1)的第三图像采集端与所述第三CCD图像传感器(9)连接，所述控制器(1)的示教连接端与所述伸缩机构(4)连接，所述控制器(1)的位移检测端与所述位移传感器(4a)连接；所述控制器(1)的示教角度控制端与所述第一球绞(11)连接，所述控制器(1)的定位激光控制端与精密旋转轴(12)连接，所述控制器(1)的激光定位端与所述定位激光器(10)连接。
2.根据权利要求1所述的面向大曲面高精度处理的机器人自动示教控制系统，其特征在于：所述伸缩机构(4)或为带光栅的电缸伸缩机构，所述控制器(1)的示教连接端与电缸伸缩机构的电缸连接；
所述伸缩机构(4)或为丝杆螺母结构，在所述控制器(1)的示教连接端与所述丝杆螺母结构的丝杆驱动电机连接。
3.一种面向大曲面高精度处理的机器人自动示教控制方法，其特征在于包括：
用于确定施工位置并进行初始化设置的步骤；
假设以示教连接端作为施工位置O；
其中，初始化设置的具体内容为：
根据施工位置O，获取该施工位置O的实际施工距离lz；
测量得到激光圆点发生器(10)与第三CCD图像传感器(9)之间的相对距离为|AM|；
根据实际施工距离lz和相对距离|AM|，结合直角三角形夹角与边长的关系，求取激光圆点发生器(10)的偏转角度θ；
用于控制器(1)控制第一球绞(11)转动，使伸缩机构(4)伸缩杆垂直于所述示教块(5)的示教面的步骤；
技术研发人员：全旭松，叶亚云，叶朗，张尽力，刘长春，罗欢，陈海平，周海，蒋晓东，易聪之，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川;51
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