[发明专利]一种盘类件激光校准方法

权利要求书

1.一种盘类件激光校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对盘类件进行四点扫描；

所述S1具体过程包括以下步骤：

S11：机器人握持激光位移传感器照射盘类件表面；

S12：以机器人基座为原点建立基坐标，沿基坐标y轴方向从盘类件圆心位置沿半径扫描出盘类件圆盘边缘，记录激光扫描数据和机器人位置；

S13：机器人握持激光位移传感器沿y轴负方向重复扫描并记录激光扫描数据和位置；

S14：机器人握持激光位移传感器沿x轴正方向重复扫描并记录激光扫描数据和位置；

S15：机器人握持激光位移传感器沿x轴负方向重复扫描并记录激光扫描数据和位置；

S2：计算盘类件表面朝向；

S3：根据盘类件表面朝向调整机器人姿态和位置；

S4：基于新的朝向慢速精扫；

S5：拟合盘类件圆心，并在坐标系上确定精确位置。

2.根据权利要求1所述的一种盘类件激光校准方法，其特征在于，所述S2具体过程包括以下步骤：

S21：调用大正算法得到四个盘类件边缘点，根据最小二乘法拟合盘类件圆心位置；

S22：根据盘类件边缘点和圆心位置确定盘类件表面朝向。

3.根据权利要求2所述的一种盘类件激光校准方法，其特征在于，步骤S21中所述大正算法具体过程包括以下步骤：

S211：建立时间与激光读数的关系坐标系，纵轴s为激光读数，横轴t为时间，两根竖直的线为已找到的边缘区间；

S212：从时间轴t原点t(0)开始对比s(t)和s(t+n)的差值是否高于边缘台阶最小高度，若是进入步骤S33，若否则对比下一个n；

S213：计算s(t)周围和s(t+n)周围的激光读数组成的线段，将波动和弧度符合边缘特征的数据区间提取，求出该区间内图像斜率最大的位置即为机器人扫描到边缘的位置，获取该位置的时间点，根据工具坐标读数求出边缘点基于机器人的位置；

S214：以对边边缘点作向量，其向量积即为盘类件表面法向量，即盘类件朝向；

S215：根据四个盘类件边缘上的点和最小二乘法拟合出圆心位置；

S216：定义盘类件表面朝向为坐标系朝向，盘类件中心为坐标系位置，得出此盘类件精确的坐标系点位和方向；

其中，n为机器人扫过边缘倒角长度产生的激光读数个数。

4.根据权利要求1所述的一种盘类件激光校准方法，其特征在于，所述S3具体过程包括以下步骤：

S31：根据盘类件表面朝向调整机器人姿态和位置；

S32：将位置调整至激光扫描方向和激光照射方向角度每次都相同，使激光方向与盘类件表面呈90°。

5.根据权利要求1所述的一种盘类件激光校准方法，其特征在于，所述S4具体过程包括以下步骤：

S41：机器人握持激光位移传感器垂直照射盘类件表面，移动至x轴方向接近边缘处，记录此点读数和点位，求出激光照射点位置，记为P1（x1，y1，z1）；

S42：机器人握持激光位移传感器垂直照射盘类件表面，向x轴负半轴和y轴正半轴方向各移动5mm，求出激光照射点位置，记为P2（x2，y2，z2）；

S43：机器人握持激光位移传感器垂直照射盘类件表面，向y轴负半轴方向移动5mm，求出激光照射点位置，记为P3（x3，y3，z3）；

S44：使用拟合算法通过P1、P2和P3三点求出盘类件的圆心，记为C1；

S45：回到开始点，机器人绕基坐标z轴方向旋转120°，重复步骤S51-S54，得到圆心C2；

S46：重复步骤S55，得到圆心C3；

S47：根据C1、C2和C3求得盘类件的精确朝向；

S48：沿着三个方向扫描到边缘，求得边缘点PA、PB和PC，根据你和算法算出圆心C。

6.根据权利要求1所述的一种盘类件激光校准方法，其特征在于，所述S5具体过程包括以下步骤：

S51：通过精扫结果得出的四点拟合出圆心C位置；

S52：圆心C为盘类件圆心坐标位置，面PAPBPC的朝向为盘类件坐标朝向。