[发明专利]一种叶片自动磨抛方法、装置、电子设备及可读存储介质

说明书

本申请公开了一种叶片自动磨抛方法，为解决现有技术缺陷，本申请对原始控制信号中存在的信号阶跃通过模拟退火粒子群优化算法进行处理，模拟退火粒子群优化算法在综合了模拟退火算法和粒子群优化算法两者优点的同时，也尽可能的去除了两者分别存在的缺陷，通过模拟退火粒子群优化算法具有的全局最优解寻求能力，可以最大程度上降低原始控制信号中的信号阶跃幅度，而信号阶跃幅度的降低也将导致过度态力的变化更加平滑，具有更高的稳定性和鲁棒性，从而实现减小对叶片的损伤、提升叶片性能的目的。本申请同时公开了一种叶片自动磨抛装置、电子设备及可读存储介质，具有相同的有益效果。

技术领域

本申请属于叶片自动化加工技术领域，更具体地，涉及一种叶片自动磨抛方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

工业场合所用叶片的型面精度与表面质量直接影响其工作性能，目前国内大多数类型的叶片磨抛加工90％以上仍然采用手工磨抛，但手工磨抛一致性差、质量无法得到保证、加工效率低；并且人工打磨工作环境十分恶劣，粉尘多且毒害大，机器噪声尖锐嘈杂，机械式操作重复枯燥，易使疲乏困顿，对打磨操作人员的健康有着很大程度的损害。此外，叶片型面复杂，叶缘特征微小、轮廓度与表面精度要求高、去除余量少且分布不均匀，使得对叶片的磨抛加工具有较高的要求。

仿形磨削、恒力磨削以及多轴联动磨削等数控磨抛设备极大提高了叶片制造的自动化水平，数控机床刚度高、运动精度高，对于提高叶片磨抛质量优势明显。仿形法的加工质量依赖于靠模板的精度，靠模板的制造精度以及运行损耗都影响叶片最终成型质量，且其通用性较差，难以满足叶片小批量、多规格的加工要求。多轴联动通用性数控磨削设备灵活性好，精度高，但受限于国外高端数控设备价格高昂，国内替代产品功能不足，加上工艺编程难度大，难以快速转换工艺，缺乏“测量-加工”自适应闭环加工能力等原因仍未替代人工磨抛，取得广泛应用。

机器人运动空间大、智能化、成本低、可快速灵活转换工艺，在实现多品种、小批量的航发叶片磨抛加工中具有显著优势；但工业机器人模型辨识困难，多串联结构导致末端响应较慢，定位精度较低，刚度较低且随位姿变化大，严重影响叶片加工形位精度。机器人砂带磨抛加工要求机器人夹持叶片与砂带轮进行接触操作，受限于建模误差、控制器性能及不确定性等因素，通常导致运动控制存在误差，且接触环境信息难以准确获取，单纯的运动控制不仅难以完成接触类应用，甚至易导致接触冲击与过大接触力，造成严重叶片的变形和损坏。

机器人砂带磨抛加工涉及与变化的未知环境的主动交互接触，使得机器人要经常与磨抛对象进行接触和中断接触等操作。当砂带打磨接触轮从自由空间移动到约束空间时，非零接近速度撞击刚性叶片通常会发生碰撞，产生接触力振动。

因此，如何克服上述现有技术缺陷，实现砂带磨抛装置与待磨抛叶片接触时的过渡态力的稳定鲁棒控制，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种叶片自动磨抛方法、装置、电子设备及可读存储介质，旨在由机器人实现通过砂带磨抛装置对待磨抛叶片进行自动磨抛加工时，实现砂带磨抛装置与待磨抛叶片接触时的过渡态力的稳定鲁棒控制，从而实现减小对叶片的损伤、提升叶片性能的目的。

为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种叶片自动磨抛方法，包括：

接收下发的原始控制信号；

利用预设的模拟退火粒子群优化控制器对所述原始控制信号进行处理，得到处理后控制信号；其中，所述模拟退火粒子群优化控制器基于粒子群优化算法和模拟退火算法共同构建得到；

将所述处理后控制信号下发给砂带磨抛装置；

控制所述砂带磨抛装置按所述处理后控制信号对待磨抛叶片进行磨抛操作。

可选的，在利用模拟退火粒子群优化控制器对所述原始控制信号进行处理之前，还包括：

利用预设的输入整形器对所述原始控制信号进行处理，得到整形后信号；