[发明专利]一种用于弱刚性壁板加工的移动式双机器人镜像加工系统

权利要求书

1.一种用于弱刚性壁板加工的移动式双机器人镜像加工系统，其特征在于，包括：定位与导航系统、主动铣削机器人、从动支撑机器人和工作台；其中，待加工弱刚性壁板设置在工作台上，主动铣削机器人和从动支撑机器人相对待加工弱刚性壁板镜像设置；定位与导航系统，包括：安装在室内的若干台GPS发射站，以及安装在主动铣削机器人和从动支撑机器人的全向移动平台上的接收站；

定位与导航系统，用于将各主动铣削机器人和从动支撑机器人的全向移动平台引导至加工位置，使各主动铣削机器人和从动支撑机器人的运动范围能够覆盖待加工弱刚性壁板的待加工面；其中，主动铣削机器人位于待加工弱刚性壁板的一侧，从动支撑机器人位于待加工弱刚性壁板相对应的另一侧；

主动铣削机器人，用于通过高精度定位相机拍摄待加工弱刚性壁板，获得主动铣削机器人相对于待加工弱刚性壁板的高精度位置关系，以及，通过高精度定位相机拍摄从动支撑机器人，获得从动支撑机器人相对于待加工弱刚性壁板的高精度位置关系；采用获得主动铣削机器人相对于待加工弱刚性壁板的高精度位置关系，替换预先编制的加工路径中携带的主动铣削机器人相对待加工弱刚性壁板的位置关系，得到修正后的加工路径；根据修正后的加工路径对待加工弱刚性壁板进行铣削加工；

从动支撑机器人，用于在定位与导航系统的引导下，移动到待加工弱刚性壁板相对应的另一侧附近，即从动支撑机器人支撑范围能够覆盖主动铣削机器人加工过程中，待加工弱刚性壁板上需要支撑的部位；根据从动支撑机器人运动轨迹与主动铣削机器人运动轨迹的耦合关系，在主动铣削机器人对待加工弱刚性壁板进行铣削加工时，对待加工弱刚性壁板进行辅助支撑；

其中，从动支撑机器人运动轨迹与主动铣削机器人运动轨迹的耦合关系如下：

从动支撑机器人刀具坐标系的各个轴输出值AL_j2受到从动支撑机器人的轴设定值L_j2影响，为保证从动支撑机器人的各个运动轴能够跟随主动铣削机器人运动，各个轴输出值AL_j2还受到FA_i1的影响，组成耦合关系：AL_j2＝FA_i1+L_j2；其中，j＝x、y、z，i＝x、y、z，下标“1”表示主动铣削机器人，下标“2”表示从动支撑机器人；x、y和z分别表示x轴、y轴和z轴；FA_i1指从动支撑机器人刀具坐标系的各个轴输出值受到主动铣削机器人独立轴运动的影响因子；

FA_i1由以下因素构成：主动铣削机器人刀具坐标系轴设定值L_i1、主动铣削机器人轴同步值SL_i1、耦合系数KF_i；

FA_i1＝KF_i(L_i1+SL_i1)

其中，主动铣削机器人刀具坐标系轴设定值L_i1是指主动铣削机器人在离线编程时的理论值，即双机器人镜像加工系统加工前，需要在离线编程软件中将主动铣削机器人的运动轨迹进行规划后处理为双机器人镜像加工系统能够识别的坐标值，指导主动铣削机器人按照预先规划的程序执行；主动铣削机器人轴同步值SL_i1(i＝x、y、z)受到定位与导航系统精度和主动铣削机器人全向移动平台运动精度的共同限制；耦合系数KF_i是指受到待加工弱刚性壁板的待加工面曲率半径的影响因子，主动铣削机器人刀具坐标系轴设定值L_i1和主动铣削机器人轴同步值SL_i1无法直接作用于从动支撑机器人，需要根据待加工弱刚性壁板的几何形状，设定耦合系数KF_i的取值，确定从动支撑机器人刀具坐标系的各个轴输出值受到主动铣削机器人独立轴运动的影响因子FA_i1。

2.根据权利要求1所述的用于弱刚性壁板加工的移动式双机器人镜像加工系统，其特征在于，工作台由普通的铸铁平面工作台组成；其中，待加工弱刚性壁板放置在工作台上方，通过压板螺钉与工作台固联，保证待加工弱刚性壁板在未加工状态下保持与工作台静止不动；在加工过程中，结合从动支撑机器人实现对待加工弱刚性壁板的辅助支撑。