[发明专利]一种叶片磨抛加工防碰撞与力过冲检测系统及方法

权利要求书

1.一种叶片磨抛加工防碰撞与力过冲检测系统，其特征在于，包括：

机器人磨抛单元，包括机器人及磨抛机构，所述机器人夹持叶片与磨抛机构由非接触状态逐步过渡到接触状态；

力控测量装置，该力控测量装置包括设于所述机器人末端的六维力传感器及设于该六维力传感器末端的力控测头，所述力控测头及六维力传感器用于实时测量所述叶片与磨抛机构之间的接触力信号；

力控优化单元，其用于对所述接触力信号进行滤波处理、重力补偿以及阻抗计算，获得与叶片与磨抛机构不同接触状态下的力或力矩信号，根据所述力控测头与叶片从自由状态到接触到叶片的过程中，六维力传感器采集到的过渡过程中的力/力矩信息，判断和检测在过渡过程中是否存在碰撞和力过冲的情况；以及，

控制单元，用于根据所述力或力矩信号，控制所述机器人的位姿和进给参数，从而根据叶片与磨抛机构之间的接触状态实现接触力的自适应调节，防止其碰撞或过冲。

2.根据权利要求1所述的一种叶片磨抛加工防碰撞与力过冲检测系统，其特征在于，所述力控测量装置包括支架、法兰、弹簧及力控测头紧固螺母；

所述力控测头通过所述弹簧、力控测头紧固螺母及支架与所述六维力传感器连接；

所述六维力传感器通过所述法兰与所述机器人末端连接。

3.根据权利要求1所述的一种叶片磨抛加工防碰撞与力过冲检测系统，其特征在于，所述力控优化单元包括：

滤波处理模块；用于对所述接触力信号进行滤波处理；

重力补偿模块；用于对滤波处理后的接触力信号进行重力补偿；以及，

阻抗计算模块；用于对重力补偿后的接触力信号进行阻抗优化计算，获得叶片与磨抛机构不同接触状态下的力或力矩信号。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种叶片磨抛加工防碰撞与力过冲检测系统，其特征在于，所述控制单元包括：

信号放大模块，用于对所述力或力矩信号进行放大处理；

计算机，用于对放大后的力或力矩信号进行处理，获得机器人控制指令；以及，

控制器；用于根据所述控制指令，控制机器人的位姿和进给参数。

5.根据权利要求4所述的一种叶片磨抛加工防碰撞与力过冲检测系统，其特征在于，所述控制单元包括伺服驱动和伺服电机，伺服驱动用于根据所述控制器的控制指令，控制所述伺服电机动作。

6.一种叶片磨抛加工防碰撞与力过冲检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100：机器人夹持叶片与磨抛机构由非接触状态逐步过渡到接触状态，并实时测量机器人末端力控探头受到的力或力矩信号；

S200：对所述力或力矩信号进行滤波处理，去除所述力或力矩信号中的高频噪声信号；

S300：对滤波处理后的力或力矩信号进行重力补偿；

S400：对重力补偿后的力或力矩信号进行阻抗控制优化，获得准确的力控测头坐标下的力或力矩信号；

S500：根据力控测头坐标下的力或力矩信号，控制所述机器人的位姿和进给参数，从而根据叶片与磨抛机构之间的接触状态实现接触力的自适应调节，防止其碰撞或过冲。