一种基于柔顺规则的轮毂打磨轨迹输出的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于柔顺规则的轮毂打磨轨迹输出的方法及系统，所述方法包括：建立标准轮毂的三维模型，基于三维模型提取标准轮毂的矢量轮廓数据；对待打磨轮毂的轮廓进行视觉识别，读取待打磨轮毂的当前轮廓数据；将矢量轮廓数据与待打磨轮毂的当前轮廓数据进行比对融合，基于五次样条曲线插值获取待打磨轮毂的初步打磨轨迹数据；选取N个合格轮毂，通过视觉识别的方式获取N个合格轮毂的当前轮廓数据后进行柔顺参数学习，获取N个合格轮毂的样条曲线柔顺参数范围；基于样条曲线柔顺参数范围，对待打磨轮毂的初步打磨轨迹数据进行柔顺参数优化，输出待打磨轮毂的最终打磨轨迹。本发明专利技术实施例有助于实现轮毂柔顺打磨，大幅提升打磨合格率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于柔顺规则的轮毂打磨轨迹输出的方法及系统
本专利技术涉及轮毂打磨领域，具体而言，涉及一种基于柔顺规则的轮毂打磨轨迹输出的方法及系统。
技术介绍
铝合金轮毂按照传统方式加工出来后，会在相应的部位产生飞边、毛刺等表面缺陷，这些表面缺陷的存在降低了轮毂的使用寿命，破坏了轮毂漆膜的平整性进而腐蚀轮毂造成安全事故。由于采用人工的方法来去除这些残留毛刺所存在的耗时耗力、无法保证质量的问题，在工业生产中已提出利用工业机器人来完成高强度的接触作业，诸如装配、抛光、打磨、去毛刺等。目前已有提出一种机器人自动打磨方法，通过利用MATLAB软件建立机器人三维模型，在关节空间与笛卡尔空间进行轨迹规划，根据轨迹仿真得出机器人处于平稳连续运动状态时，对机器人从初始位置运动到打磨初始点时进行关节空间的轨迹规划，从打磨初始点运动到打磨终止点时进行笛卡尔空间的轨迹规划，以此实现对铝合金轮毂表面缺陷的精准打磨。但是，通过上述方法对轮毂的打磨处理并没有一个标准的参考依据，无法判断打磨的合格率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于柔顺规则的轮毂打磨轨迹输出的方法及系统，以多个合格轮毂的轮廓数据作为打磨的参考依据，对待打磨轮毂的当前轮廓数据进行优化校正，将大幅度地提升打磨合格率。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种基于柔顺规则的轮毂打磨轨迹输出的方法，所述方法包括：建立标准轮毂的三维模型，并基于所述三维模型提取所述标准轮毂的矢量轮廓数据；对待打磨轮毂的轮廓进行视觉识别，读取所述待打磨轮毂的当前轮廓数据；将所述矢量轮廓数据与所述待打磨轮毂的当前轮廓数据进行比对融合，基于五次样条曲线插值获取所述待打磨轮毂的初步打磨轨迹数据；选取N个合格轮毂，通过视觉识别的方式获取所述N个合格轮毂的当前轮廓数据后进行柔顺参数学习，以获取所述N个合格轮毂的样条曲线柔顺参数范围；基于所述样条曲线柔顺参数范围，对所述待打磨轮毂的初步打磨轨迹数据进行柔顺参数优化，以输出所述待打磨轮毂的最终打磨轨迹。可选的实施方式，所述建立标准轮毂的三维模型包括：利用三维扫描仪对所述标准轮毂进行扫描，获取所述标准轮毂表面的点云数据；将所述点云数据进行封装并生成STL文件，将所述STL文件导入设定的建模软件中进行建模处理，获取所述标准轮毂的三维模型。可选的实施方式，所述基于所述三维模型提取所述标准轮毂的矢量轮廓数据包括：基于所述三维模型，分离出所述标准轮毂的打磨区域并获取所述打磨区域的目标尺寸大小。可选的实施方式，所述对待打磨轮毂的轮廓进行视觉识别，读取所述待打磨轮毂的当前轮廓数据包括：采集所述待打磨轮毂的图像数据，并对所述图像数据进行预处理；基于双边滤波算法对预处理后的图像数据进行去噪处理；对所述预处理后的图像数据进行图像分割，将所述待打磨轮毂的真实图像与背景分离，获取所述待打磨轮毂的二值图像数据；对所述二值图像数据进行边缘检测与轮廓特征提取，获取所述待打磨轮毂的当前轮廓数据。可选的实施方式，所述基于五次样条曲线插值获取所述待打磨轮毂的初步打磨轨迹数据包括：利用所述待打磨轮毂的当前轮廓数据构建成未细分曲线，对所述未细分曲线进行融合逼近和插值的五次样条细分处理，获取曲线细分模式；对所述曲线细分模式的参数进行修改，使得所述曲线细分模式下的曲线二阶导连续；将所述矢量轮廓数据与所述待打磨轮毂的当前轮廓数据相减，并将相减结果与所述未细分曲线在细分前后所允许的轮廓误差值进行比较；基于比较结果对所述二阶导连续的曲线的参数进行调整，并输出所述待打磨轮毂的初步打磨轨迹数据。可选的实施方式，所述通过视觉识别的方式获取所述N个合格轮毂的当前轮廓数据后进行柔顺参数学习，以获取所述N个合格轮毂的样条曲线柔顺参数范围包括：对所述N个合格轮毂中每一个轮毂的当前轮廓数据进行五次样条曲线拟合，获取每一个轮毂所对应的轮廓曲线的参数化模型；基于每一个轮毂所对应的轮廓曲线的参数化模型，对每一个轮毂所对应的轮廓曲线进行多段拆分，以最小曲线径向偏差为目标，利用神经网络算法进行数据学习后获取所述N个合格轮毂所对应的最佳柔顺样条曲线方程和柔顺参数。可选的实施方式，所述柔顺参数包括最佳曲率、最大法向偏差和最小切向量。可选的实施方式，所述基于所述样条曲线柔顺参数范围，对所述待打磨轮毂的初步打磨轨迹数据进行柔顺参数优化包括：引入人工干预的目标打磨质量参数，基于所述样条曲线柔顺参数范围对所述质量参数进行优化计算，以确定所述质量参数的合理性与打磨结果的稳定性。可选的实施方式，所述质量参数包括轮廓偏差范围、不同打磨区域的最大曲率与打磨效率。另外，本专利技术实施例还提供了一种基于柔顺规则的轮毂打磨轨迹输出的系统，所述系统包括：模型建立模块，用于建立标准轮毂的三维模型，并基于所述三维模型提取所述标准轮毂的矢量轮廓数据；数据读取模块，用于对待打磨轮毂的轮廓进行视觉识别，读取所述待打磨轮毂的当前轮廓数据；轨迹拟合模块，用于将所述矢量轮廓数据与所述待打磨轮毂的当前轮廓数据进行比对融合，基于五次样条曲线插值获取所述待打磨轮毂的初步打磨轨迹数据；参数学习模块，用于选取N个合格轮毂，通过视觉识别的方式获取所述N个合格轮毂的当前轮廓数据后进行柔顺参数学习，以获取所述N个合格轮毂的样条曲线柔顺参数范围；轨迹输出模块，用于基于所述样条曲线柔顺参数范围，对所述待打磨轮毂的初步打磨轨迹数据进行柔顺参数优化，以输出所述待打磨轮毂的最终打磨轨迹。在本专利技术实施例中，所述方法是针对某一种特定型号的轮毂毛刺进行打磨，通过五次样条曲线插值与神经网络算法进行轮廓数据的训练学习，并配合对合格品打磨轨迹的学习来优化校正待打磨轮毂的当前轮廓，以输出最佳的轮毂打磨轨迹。所述方法有助于实现轮毂的柔顺打磨，将大幅度地提升打磨合格率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它的附图。图1是本专利技术实施例公开的一种基于柔顺规则的轮毂打磨轨迹输出的方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例公开的一种基于柔顺规则的轮毂打磨轨迹输出的系统的结构组成示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了本专利技术实施例中的一种基于柔顺规则的轮毂打磨轨迹输出的方法的流程示意图，所述方法包括如下步骤：S101、建立标准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于柔顺规则的轮毂打磨轨迹输出的方法，其特征在于，所述方法包括：/n建立标准轮毂的三维模型，并基于所述三维模型提取所述标准轮毂的矢量轮廓数据；/n对待打磨轮毂的轮廓进行视觉识别，读取所述待打磨轮毂的当前轮廓数据；/n将所述矢量轮廓数据与所述待打磨轮毂的当前轮廓数据进行比对融合，基于五次样条曲线插值获取所述待打磨轮毂的初步打磨轨迹数据；/n选取N个合格轮毂，通过视觉识别的方式获取所述N个合格轮毂的当前轮廓数据后进行柔顺参数学习，以获取所述N个合格轮毂的样条曲线柔顺参数范围；/n基于所述样条曲线柔顺参数范围，对所述待打磨轮毂的初步打磨轨迹数据进行柔顺参数优化，以输出所述待打磨轮毂的最终打磨轨迹。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于柔顺规则的轮毂打磨轨迹输出的方法，其特征在于，所述方法包括：
建立标准轮毂的三维模型，并基于所述三维模型提取所述标准轮毂的矢量轮廓数据；
对待打磨轮毂的轮廓进行视觉识别，读取所述待打磨轮毂的当前轮廓数据；
将所述矢量轮廓数据与所述待打磨轮毂的当前轮廓数据进行比对融合，基于五次样条曲线插值获取所述待打磨轮毂的初步打磨轨迹数据；
选取N个合格轮毂，通过视觉识别的方式获取所述N个合格轮毂的当前轮廓数据后进行柔顺参数学习，以获取所述N个合格轮毂的样条曲线柔顺参数范围；
基于所述样条曲线柔顺参数范围，对所述待打磨轮毂的初步打磨轨迹数据进行柔顺参数优化，以输出所述待打磨轮毂的最终打磨轨迹。


2.根据权利要求1所述的轮毂打磨轨迹输出的方法，其特征在于，所述建立标准轮毂的三维模型包括：
利用三维扫描仪对所述标准轮毂进行扫描，获取所述标准轮毂表面的点云数据；
将所述点云数据进行封装并生成STL文件，将所述STL文件导入设定的建模软件中进行建模处理，获取所述标准轮毂的三维模型。


3.根据权利要求2所述的轮毂打磨轨迹输出的方法，其特征在于，所述基于所述三维模型提取所述标准轮毂的矢量轮廓数据包括：
基于所述三维模型，分离出所述标准轮毂的打磨区域并获取所述打磨区域的目标尺寸大小。


4.根据权利要求1所述的轮毂打磨轨迹输出的方法，其特征在于，所述对待打磨轮毂的轮廓进行视觉识别，读取所述待打磨轮毂的当前轮廓数据包括：
采集所述待打磨轮毂的图像数据，并对所述图像数据进行预处理；
基于双边滤波算法对预处理后的图像数据进行去噪处理；
对所述预处理后的图像数据进行图像分割，将所述待打磨轮毂的真实图像与背景分离，获取所述待打磨轮毂的二值图像数据；
对所述二值图像数据进行边缘检测与轮廓特征提取，获取所述待打磨轮毂的当前轮廓数据。


5.根据权利要求1所述的轮毂打磨轨迹输出的方法，其特征在于，所述基于五次样条曲线插值获取所述待打磨轮毂的初步打磨轨迹数据包括：
利用所述待打磨轮毂的当前轮廓数据构建成未细分曲线，对所述未细分曲线进行融合逼近和插值的五次样条细分处理，获取曲线细分模式；
对所述曲线细分模式的参数进行修改，使得所述曲线细分模式下的曲线二阶导连续；
将所述矢量轮廓数据与所述待打磨轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，刘衍，徐德，
申请(专利权)人：甘肃省科学院，
类型：发明
国别省市：甘肃;62