一种固体推进剂整形加工与偏差补偿的人机协同遥操作系统及方法技术方案

本发明专利技术属于航空航天固体推进剂整形技术领域，具体为一种固体推进剂整形加工与偏差补偿的人机协同遥操作系统及方法；所述遥操作系统包括主端设备和从端设备，主端设备放置于作业环境的远端，用于远程操控放置于作业环境内的从端设备对固体推进剂进行整形；所述遥操作方法包括：步骤1：安装刀具组件，建立主从端实时通信；步骤2：相机实时将视觉图像发送给主端；步骤3：操作工通过手控主端设备控制从端整形机器人作业；步骤4：力传感器实时将切削力发送给主端，基于实时误差、力及材料粘弹性对从端整形机器人位姿进行实时偏差补偿；步骤5：温度传感器实时将温度发送给主端，操作工在温度监测下引导从端整形机器人完成整形作业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空航天固体推进剂整形，具体的为一种固体推进剂整形加工与偏差补偿的人机协同遥操作系统及方法。

技术介绍

1、固体火箭发动机是空天探测的核心装备，相比于液体和气体火箭发动机其具有结构简单、稳定性高、优异的推重比等优点。固体推进剂的整形工艺是其制备过程中的重要环节，目前我国对推进剂的整形工作一般以人工整形为主，但由于固体推进剂是a1级易燃易爆危险品，其在加工过程中产生的摩擦力、切削力、冲击力和静电等因素不断累积，热量和挤压极易引起燃爆事故，因此该工序通常由最具经验的操作工人来完成，但危险化学药品对人体伤害极大、危险系数极高，且多个环节具有复杂、精密的要求，难以实现高效流程化、规模化生产，严重限制了生产效率及制造能力的提升。

2、随着机械自动化技术的发展，固体推进剂机械化整形加工已逐步纳入提纲，整形工序提出了采用半自动化车床和手工切削整形相结合的方式，此外，经过检索，在中国专利《一种人机隔离自动化铣削整形加工系统及方法》(申请号201910289694.8)，《一种人机隔离自动化铣削整形及清理加工系统及方法》(申请号2019102896本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种固体推进剂整形加工与偏差补偿的人机协同遥操作系统，其特征在于，包括：主端设备和从端设备；

2.根据权利要求1所述一种固体推进剂整形加工与偏差补偿的人机协同遥操作系统，其特征在于：所述整形刀夹具和整形刀的结构形式根据实际作业需求具体设计。

3.根据权利要求1所述一种固体推进剂整形加工与偏差补偿的人机协同遥操作系统，其特征在于：所述工业相机固定设于所述从端整形机器人末端执行器侧端；所述六维力传感器通过螺母固定于所述从端整形机器人末端执行器底端，所述整形刀夹具固定设于所述六维力传感器底端，夹具上安装有可拆卸整形刀；所述微型红外测温传感头固定设于所述整形刀夹具侧端...

【技术特征摘要】

1.一种固体推进剂整形加工与偏差补偿的人机协同遥操作系统，其特征在于，包括：主端设备和从端设备；

2.根据权利要求1所述一种固体推进剂整形加工与偏差补偿的人机协同遥操作系统，其特征在于：所述整形刀夹具和整形刀的结构形式根据实际作业需求具体设计。

3.根据权利要求1所述一种固体推进剂整形加工与偏差补偿的人机协同遥操作系统，其特征在于：所述工业相机固定设于所述从端整形机器人末端执行器侧端；所述六维力传感器通过螺母固定于所述从端整形机器人末端执行器底端，所述整形刀夹具固定设于所述六维力传感器底端，夹具上安装有可拆卸整形刀；所述微型红外测温传感头固定设于所述整形刀夹具侧端；所述目标靶标固定设于所述整形刀夹具底端，且其中心通过末端执行器回转中心线；所述六维力传感器、刀整形刀夹具、整形刀、微型红外测温传感头、目标靶标随从端整形机器人的末端执行器一同进行位姿运动；所述激光跟踪仪设于所述可调底座上，放置于所述从端整形机器人的一侧，所述激光跟踪仪始终对准目标靶标并跟踪目标靶标的位置，并与所述整形刀夹具保持一定的测量偏距和角度，避免加工过程中出现干涉。

4.根据权利要求1所述一种固体推进剂整形加工与偏差补偿的人机协同遥操作系统，其特征在于：所述集成控制柜通过数据线与所述上位机连接，保证所述上位机与能够实时接收所述集成控制柜发出的从端位置、图像、温度、力反馈信息，所述集成控制柜能够实时接收所述上位机发出的主端力反馈设备的操纵指令和位置变换信息；所述集成控制柜通过多芯线缆与所述六维力传感器连接，能够实时获取所述六维力传感器采集到的机器人末端执行器的力和力矩，同时所述集成控制柜将力和力矩以数字...

【专利技术属性】
技术研发人员：康永刚，李国茂，宋嗣仁，寇帅佳，王子豪，陈勇刚，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：