[发明专利]机器人电弧增材修复的焊枪工具参数三维扫描标定方法

权利要求书

1.机器人电弧增材修复的焊枪工具参数三维扫描标定方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤1，首先将机器人第六轴位姿调为机械原点，然后通过3D扫描仪扫描机器人末端法兰盘以及安装在机器人末端法兰盘的焊枪，以获得STL格式的扫描文件以及扫描文件的参考坐标系x₀y₀z₀，所述扫描文件包括：构成焊枪与机器人第六轴的三角面片；

步骤2，将扫描获得的STL格式的扫描文件导入逆向工程软件Geomagic studio中，在Geomagic studio中通过创建几何特征参数来定义机器人末端手腕坐标系xyz；

具体为，均匀地选取文件中扫描质量较好的法兰盘圆柱面部分，提取出机器人法兰盘外轮廓曲面得到法兰盘外轮廓曲面和法兰盘轴线，选取法兰盘中扫描质量较好的部分，提取端面特征，拟合出法兰盘端面，通过机器人第六轴零刻度线，建立通过该零刻度线的平面，得到第六轴零刻度线平面；通过法兰盘轴线与法兰盘端面确定坐标系xyz的原点及z轴，通过第六轴零刻度线平面确定y轴，通过右手法则确定x轴；

步骤3，利用Geomagic studio软件使3D扫描所得到工具文件的参考坐标系x₀y₀z₀与机器人末端手腕坐标系xyz对齐；

步骤4，在Geomagic studio软件中，通过对构成焊枪管的三角面片进行拟合，创建几何特征参数来定义焊枪工具中心坐标点TCP及其坐标系x₁y₁z₁；

具体为，选择焊枪端口3点，提取平面特征得到焊枪端口平面，选择2段焊枪管三角面片，分别提取焊枪管部外轮廓特征，建立对应的外轮廓曲面得到焊枪管外轮廓曲面一和焊枪管外轮廓曲面二，并建立焊枪管段轴线一和焊枪管段轴线二，通过焊枪管段轴线一和焊枪端口平面相交点确定焊丝伸出点，通过该点沿焊枪管段轴线一向外建立直线L得到焊丝拟合线，通过焊枪管段轴线一与焊枪端口平面确定坐标系x₁y₁z₁的原点；焊丝拟合线向外延伸方向为坐标系x₁y₁z₁的z轴，焊丝拟合线的端点为TCP；根据右手法则确定垂直于焊枪管段轴线一和焊枪管段轴线二建立的平面的直线为坐标系y轴；最终通过右手法则确定坐标系x轴。

2.根据权利要求1所述的机器人电弧增材修复的焊枪工具参数三维扫描标定方法，其特征在于：所述步骤3中，将扫描得到的工具文件的参考坐标系x₀y₀z₀移动到机器人末端手腕坐标系xyz下。