基于多脉冲激光的污染物清除方法和装置制造方法及图纸

本公开提供了一种基于多脉冲激光的污染物清除方法和装置，其中，所述方法包括：对待清除部件进行扫描建模，生成所述待清除部件的立体模型，并确定污染物的种类和分布状况；根据所述立体模型对污染物的清除轨迹进行规划，确定污染物的清除轨迹；利用振镜协同控制机器人对所述待清除部件上的目标区域内的污染物进行清除。以此方式，能够增强待清除部件的基底表面的污染物清除效果和精准程度，减少对待清除部件的损伤。除部件的损伤。除部件的损伤。

【技术实现步骤摘要】
基于多脉冲激光的污染物清除方法和装置


[0001]本公开的实施例一般涉及激光清除
，并且更具体地，涉及一种基于多脉冲激光的污染物清除方法和装置。

技术介绍

[0002]激光清除技术是先进制造领域中十分重要的研究内容之一，在航空航天、轨道交通、工业模具以及微电子等领域具有广泛的应用前景，受到物理学、材料科学、机械制造、光电子等研究领域的广泛关注。
[0003][0004]然而，现有激光清除技术并不适用于污染物吸附复杂、无损、增强增效、无人的清除作业条件，这是因为：
[0005]一、现有激光清除技术主要是针对锈迹进行设计，而实际污染物成分复杂，可能已经超出锈迹范围，现有激光清除装置没有根据目标上吸附的污染物的具体成分以及分布情况进行针对性设计，不能对污染物成分、分布情况等参数进行精准测量和分析，无法对污染物进行高效清除，清除过程中易存在基底损伤、清除残留、某些污染物难清除等问题。
[0006]二、为增强激光清除效率，需要对激光性能、污染物成分、污染程度(层深、分布)等清除条件进行实时监控及实时调整，现有激光清除装置没有根据对清除条件的实时监控进行实时调整，无法实现在线清除，无法确保清除条件、清除结果的一致性，无法保证清除作业自由度以及人工成本。
[0007]三、现有激光清除技术没有建立完整的大数据系统，无法针对污染物清除情况进行具体分析，从而调整激光参数，无法保障清除效率，清除效果无法即时叠加，无法保证污染物的增强及增效清除。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本公开的实施例，提供了一种基于多脉冲激光的污染物清除方法和装置，用于克服现有技术中激光清除技术存在的缺陷。
[0009]在本公开的第一方面，提供了一种基于多脉冲激光的污染物清除方法，包括：
[0010]对待清除部件进行扫描建模，生成所述待清除部件的立体模型，并确定污染物的种类和分布状况；
[0011]根据所述立体模型对污染物的清除轨迹进行规划，确定污染物的清除轨迹；
[0012]利用振镜协同控制机器人对所述待清除部件上的目标区域内的污染物进行清除。
[0013]在一些实施例中，所述确定污染物的种类和分布状况，包括：
[0014]根据待清除部件的基底和污染物的等离子体光谱性质确定污染物的特征波长，根据污染物的特征波长确定污染物的种类和分布状况。
[0015]在一些实施例中，还包括：
[0016]根据历史清除数据建立待清除部件的基底和污染物的特征波长数据库，所述根据
污染物的特征波长确定污染物的种类和分布状况，包括：
[0017]对待清除部件的基底和污染物进行等离子体扫描，确定待清除部件的基底和污染物的特征波长，将确定的特征波长与特征波长数据库中的特征波长数据进行匹配，根据匹配结果对待清除部件的基底和污染物进行区分，确定污染物的种类和分布状况。
[0018]在一些实施例中，所述根据所述立体模型对污染物的清除轨迹进行规划，确定污染物的清除轨迹，包括：
[0019]利用人工势场法搜索待清除部件的姿态的函数，基于遗传算法确定清除机器人行走的全局最优的路径，对于清除路径，以待清除部件的形貌特征及清除抛光位置作为路径规划约束条件，以清除部件模型、机器人、多轴运动机构动力学和运动学约束的多目标路径规划方法，确定局部清除路径。
[0020]在一些实施例中，所述利用振镜协同控制机器人对所述待清除部件上的目标区域内的污染物进行清除，包括：
[0021]基于振镜的扫描激光束指向解析方程，通过数值仿真模拟扫描激光束的最优调向策略和指向误差分析，通过扫描振镜的控制程序对指向误差进行补偿，实现二维焦平面上的精确扫描，对所述待清除部件上的目标区域内的污染物进行清除。
[0022]在一些实施例中，还包括：
[0023]采用激光位置传感器、高速相机等对构件和清除区域扫描，建立复杂构件清除特征多信息辨识模型，实时反演污染物的清除效果，对清除轨迹进行补偿及优化。
[0024]在一些实施例中，还包括：
[0025]基于机器人和振镜之间的通讯，解析扫描激光束的空间矢量运动及位置控制算法，实时调控激光束在复杂曲面上的位置和扫描速度。
[0026]在本公开的第二方面，提供了一种基于多脉冲激光的污染物清除装置，包括：
[0027]部件建模模块，用于对待清除部件进行扫描建模，生成所述待清除部件的立体模型，并确定污染物的种类和分布状况；
[0028]清除轨迹确定模块，用于根据所述立体模型对污染物的清除轨迹进行规划，确定污染物的清除轨迹；
[0029]污染物清除模块，用于利用振镜协同控制机器人对所述待清除部件上的目标区域内的污染物进行清除。
[0030]在本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：
[0031]至少一个处理器；以及
[0032]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0033]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行第一方面中任一项所述的方法。
[0034]在本公开的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面中任一项所述的方法。
[0035]通过本公开的基于多脉冲激光的污染物清除方法和装置，能够增强待清除部件的基底表面的污染物清除效果和精准程度，减少对待清除部件的损伤。
[0036]
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
[0037]结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
[0038]图1示出了本公开实施例一的基于多脉冲激光的污染物清除方法的流程图；
[0039]图2示出了本公开实施例二的基于多脉冲激光的污染物清除装置的结构示意图；
[0040]图3示出了用来实现本公开实施例的基于多脉冲激光的污染物清除方法的电子设备的框图。
具体实施方式
[0041]为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0042]另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A 和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0043]本公开实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多脉冲激光的污染物清除方法，其特征在于，包括：对待清除部件进行扫描建模，生成所述待清除部件的立体模型，并确定污染物的种类和分布状况；根据所述立体模型对污染物的清除轨迹进行规划，确定污染物的清除轨迹；利用振镜协同控制机器人对所述待清除部件上的目标区域内的污染物进行清除。2.根据权利要求1所述的污染物清除方法，其特征在于，所述确定污染物的种类和分布状况，包括：根据待清除部件的基底和污染物的等离子体光谱性质确定污染物的特征波长，根据污染物的特征波长确定污染物的种类和分布状况。3.根据权利要求2所述的污染物清除方法，其特征在于，还包括：根据历史清除数据建立待清除部件的基底和污染物的特征波长数据库，所述根据污染物的特征波长确定污染物的种类和分布状况，包括：对待清除部件的基底和污染物进行等离子体扫描，确定待清除部件的基底和污染物的特征波长，将确定的特征波长与特征波长数据库中的特征波长数据进行匹配，根据匹配结果对待清除部件的基底和污染物进行区分，确定污染物的种类和分布状况。4.根据权利要求3所述的污染物清除方法，其特征在于，所述根据所述立体模型对污染物的清除轨迹进行规划，确定污染物的清除轨迹，包括：利用人工势场法搜索待清除部件的姿态的函数，基于遗传算法确定清除机器人行走的全局最优的路径，对于清除路径，以待清除部件的形貌特征及清除抛光位置作为路径规划约束条件，以清除部件模型、机器人、多轴运动机构动力学和运动学约束的多目标路径规划方法，确定局部清除路径。5.根据权利要求4所述的污染物清除方法，其特征在于，所述利用振镜协同控制机器人对所述待清除部件上的目标区域内的污染物进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑博识，王頔，蔡继兴，张巍，夏靖轩，魏智，马遥，刘红煦，李婧祎，李慧，辛潮，金光勇，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：