铸件打磨方法、装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种铸件打磨方法、装置、电子设备和存储介质，其中，铸件打磨方法包括：获取工艺参数进给量和待打磨铸件的点云图像，其中，所述待打磨铸件的点云图像由3D线扫相机扫描得到；基于RT矩阵对所述待打磨铸件的点云图像畸变矫正处理，其中，所述RT矩阵由球形标定法标定；选取所述待打磨铸件中的待打磨区域，并选取所述待打磨区域的四周区域作为曲面拟合的基准面区域；根据所述基准面区域确定拟合平面，并得到曲面向量等步骤。本申请能够实现铸件的自动化打磨和提高打磨效果。铸件的自动化打磨和提高打磨效果。铸件的自动化打磨和提高打磨效果。

【技术实现步骤摘要】
铸件打磨方法、装置、电子设备和存储介质


[0001]本申请涉及铸件加工领域，具体而言，涉及一种铸件打磨方法、装置、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]目前，铸件在处理的过程中，需要根据工艺的要求，进行铸件切割和铸件的打磨，而在铸件的打磨过程中，现有的方案基本是将切割过后的铸件装到变为机上，之后靠人工操作砂轮，对不同的区域(待打磨区域)使用不同的砂轮，进行打磨处理。
[0003]由此可知，现有的铸件打磨需要人工进行打磨操作，即通过人来操作机械臂控制砂轮对铸件进行打磨，然而，由于机械臂的操作复杂度以及对不同铸件打磨精度的要求，其人工成本及培训成本将会很高，且人工会因为个人状态因素、生产工艺稳定性差异、生产效率不稳定、安全隐患等问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种铸件打磨方法、装置、电子设备和存储介质，用以实现铸件的自动化打磨和提高打磨效果。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种铸件打磨方法，所述方法包括：
[0006]获取工艺参数进给量和待打磨铸件的点云图像，其中，所述待打磨铸件的点云图像由3D线扫相机扫描得到；
[0007]基于RT矩阵对所述待打磨铸件的点云图像畸变矫正处理，其中，所述RT矩阵由球形标定法标定；
[0008]选取所述待打磨铸件中的待打磨区域，并选取所述待打磨区域的四周区域作为曲面拟合的基准面区域；
[0009]根据所述基准面区域确定拟合平面，并得到曲面向量；
[0010]计算所述待打磨区域中所有点到所述拟合平面的距离，得到距离列表；
[0011]判定所述距离列表中的最大距离是否达到预设工艺精度；
[0012]当所述距离列表中的最大距离达到预设工艺精度时，基于所述距离列表中的最大距离和所述工艺参数进给量，计算打磨次数；
[0013]根据所述打磨次数和工艺参数进给量，计算出打磨路径中的路径点坐标；
[0014]根据所述曲面向量计算矫正后机械臂姿态；
[0015]基于所述矫正后机械臂姿态和所述打磨路径中的路径点坐标，打磨所述待打磨铸件。
[0016]在申请第一方面中，通过获取工艺参数进给量和待打磨铸件的点云图像，其中，待打磨铸件的点云图像由3D线扫相机扫描得到，进而能够基于RT矩阵对待打磨铸件的点云图像畸变矫正处理，其中，RT矩阵由球形标定法标定，进而通过选取待打磨铸件中的待打磨区域，并选取待打磨区域的四周区域作为曲面拟合的基准面区域，能够根据基准面区域确定
拟合平面，得到曲面向量，进而能够计算待打磨区域中所有点到拟合平面的距离，得到距离列表，进而通过判定距离列表中的最大距离是否达到预设工艺精度，能够在距离列表中的最大距离达到预设工艺精度时，基于距离列表中的最大距离和工艺参数进给量，计算打磨次数，进而能够根据打磨次数和工艺参数进给量，计算出打磨路径中的路径点坐标，进而能够根据曲面向量计算矫正后机械臂姿态，从而能够基于矫正后机械臂姿态和打磨路径中的路径点坐标，打磨待打磨铸件。
[0017]与现有技术相比，本申请完成了从3D相机扫描到计算出砂轮的打磨路径全套自化的实现，在此过程中，不需要工人的介入和操作，大大提打磨铸件的效率和安全性，此外，按照计算出来的打磨路径中的路径点坐标，可以按照工件表面(基面)弧度进而打磨，使得打磨区域和基面区域有更好的过渡，更佳的打磨效果。
[0018]在可选的实施方式中，所述根据所述基准面区域确定拟合平面，并得到曲面向量，包括：
[0019]重复执行20次第一预设步骤，以得到第一向量集合，其中，所述第一预设步骤包括：对所述基准面区域进行随机降采样，得到降采样之后的点，基于最小二乘法拟合所述降采样之后的点，得到所述拟合平面的特征向量，所述拟合平面的特征向量为所述第一向量集合中的元素；
[0020]重复执行10次第二预设步骤，以得到第二向量集合，其中，所述第二预设步骤包括：计算所述第一向量集合的向量均值，计算所述第一向量集合中每个元素到所述第一向量集合的向量均值之间的欧式距离，并删除所述第一向量集合中欧式距离最远的元素；
[0021]计算所述第二向量集合的向量均值，并将所述第二向量集合的向量均值作为所述曲面向量。
[0022]在可选的实施方式中，所述计算所述待打磨区域中所有点到所述拟合平面的距离，包括：
[0023]基于所述拉格朗日乘子法计算所述待打磨区域中所有点到所述拟合平面的距离。
[0024]在可选的实施方式中，所述根据所述曲面向量计算矫正后机械臂姿态，包括：
[0025]基于所述距离列表中的最大距离和所述拟合平面确定最高点平面；
[0026]基于砂轮的中心点的原始位置和最高点平面确定第一参考点；
[0027]基于所述拟合平面的夹角和所述砂轮的半径，计算所述砂轮的中心点的当前位置与所述第一参考点之间的距离；
[0028]基于所述拟合平面的夹角和所述距离列表中的最大距离，计算所述第一参考点与砂轮的中心点的原始位置之间的距离；
[0029]基于所述第一参考点与所述砂轮的中心点的原始位置之间的距离、所述砂轮的中心点的当前位置与所述第一参考点之间的距离，计算得到所述砂轮的中心点的当前位置的坐标；
[0030]基于所述砂轮的中心点的当前位置的坐标和曲面向量，计算所述矫正后机械臂姿态。
[0031]在可选的实施方式中，所述基于所述砂轮的中心点的当前位置的坐标和曲面向量，计算所述矫正后机械臂姿态，包括：
[0032]基于所述砂轮的中心点的当前位置的坐标和所述曲面向量计算所述砂轮的中心
点的当前位置到所述拟合平面的法相向量，并将所述法相向量作为机械臂姿态矫正后的z轴；
[0033]基于所述打磨路径的运动方向确定机械臂姿态矫正后的y轴；
[0034]基于所述机械臂姿态矫正后的y轴、所述机械臂姿态矫正后的z轴，计算得到机械臂姿态矫正后的x轴；
[0035]基于所述机械臂姿态矫正后的y轴、所述机械臂姿态矫正后的z轴和所述机械臂姿态矫正后的x轴确定y轴单位向量、z轴单位向量和x轴单位向量，并基于所述y轴单位向量、所述z轴单位向量和所述x轴单位向量计算机械臂姿态的四元数。
[0036]第二方面，本专利技术提供一种铸件打磨装置，所述装置包括：
[0037]获取模块，用于获取工艺参数进给量和待打磨铸件的点云图像，其中，所述待打磨铸件的点云图像由3D线扫相机扫描得到；
[0038]矫正处理模块，用于基于RT矩阵对所述待打磨铸件的点云图像畸变矫正处理，其中，所述RT矩阵由球形标定法标定；
[0039]选取模块，用于选取所述待打磨铸件中的待打磨区域，并选取所述待打磨区域的四周区域作为曲面拟合的基准面区域；
[0040]拟合模块，用于根据所述基准面区域确定拟合平面，并得到曲面向量；
[0041]第一计算模块，用于计算所述待打磨区域中所有点到所述拟合平面的距离，得到距离列表；
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铸件打磨方法，其特征在于，所述方法包括：获取工艺参数进给量和待打磨铸件的点云图像，其中，所述待打磨铸件的点云图像由3D线扫相机扫描得到；基于RT矩阵对所述待打磨铸件的点云图像畸变矫正处理，其中，所述RT矩阵由球形标定法标定；选取所述待打磨铸件中的待打磨区域，并选取所述待打磨区域的四周区域作为曲面拟合的基准面区域；根据所述基准面区域确定拟合平面，并得到曲面向量；计算所述待打磨区域中所有点到所述拟合平面的距离，得到距离列表；判定所述距离列表中的最大距离是否达到预设工艺精度；当所述距离列表中的最大距离达到预设工艺精度时，基于所述距离列表中的最大距离和所述工艺参数进给量，计算打磨次数；根据所述打磨次数和工艺参数进给量，计算出打磨路径中的路径点坐标；根据所述曲面向量计算矫正后机械臂姿态；基于所述矫正后机械臂姿态和所述打磨路径中的路径点坐标，打磨所述待打磨铸件。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述基准面区域确定拟合平面，并得到曲面向量，包括：重复执行20次第一预设步骤，以得到第一向量集合，其中，所述第一预设步骤包括：对所述基准面区域进行随机降采样，得到降采样之后的点，基于最小二乘法拟合所述降采样之后的点，得到所述拟合平面的特征向量，所述拟合平面的特征向量为所述第一向量集合中的元素；重复执行10次第二预设步骤，以得到第二向量集合，其中，所述第二预设步骤包括：计算所述第一向量集合的向量均值，计算所述第一向量集合中每个元素到所述第一向量集合的向量均值之间的欧式距离，并删除所述第一向量集合中欧式距离最远的元素；计算所述第二向量集合的向量均值，并将所述第二向量集合的向量均值作为所述曲面向量。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述待打磨区域中所有点到所述拟合平面的距离，包括：基于拉格朗日乘子法计算所述待打磨区域中所有点到所述拟合平面的距离。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述曲面向量计算矫正后机械臂姿态，包括：基于所述距离列表中的最大距离和所述拟合平面确定最高点平面；基于砂轮的中心点的原始位置和最高点平面确定第一参考点；基于所述拟合平面的夹角和所述砂轮的半径，计算所述砂轮的中心点的当前位置与所述第一参考点之间的距离；基于所述拟合平面的夹角和所述距离列表中的最大距离，计算所述第一参考点与砂轮的中心点的原始位置之间的距离；基于所述第一参考点与所述砂轮的中心点的原始位置之间的距离、所述砂轮的中心点的当前位置与所述第一参考点之间的距离，计算得到所述砂轮的中心点的当前位置的坐
标；基于所述砂轮的中心点的当前位置的坐标和曲面向量，计算所述矫正后机械臂姿态。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述砂轮的中心点的当前位置的坐标和曲面向量，计算所述矫正后机械臂姿态，包括：基于所述砂轮的中心点的当前位置的坐标和所述曲面向量计算所述砂轮的中心点的当前位置到所述拟合平面的法相向量，并将所述法相向量作为机械臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤寅航，高凌燕，
申请(专利权)人：创新奇智青岛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：