[发明专利]基于曲面修补的打磨抛光机器人的路径规划方法及系统

权利要求书

1.一种基于曲面修补的打磨抛光机器人的路径规划方法，其特征在于：所述路径规划方法包括：

步骤S1：对复杂曲面进行重建，以获得复杂曲面的几何模型文件；

步骤S2：对该复杂曲面进行修补，以获得能够包含该曲面的最小四边形曲面；

步骤S3：根据表面粗糙度要求，选择路径间距值；

步骤S4：在四边形曲面上生成四边形映射网格，取各网格节点作为打磨路径点，以生成z字形的打磨路径；

步骤S5：对网格节点进行删减操作，删除属于四边形曲面但不属于修补前的复杂曲面上的路径点，以得到最终的打磨路径示意图。

2.如权利要求1所述的基于曲面修补的打磨抛光机器人的路径规划方法，其特征在于：所述步骤S1中采用逆向工程方法来对复杂曲面进行重建，以得到复杂曲面的几何模型文件。

3.如权利要求1所述的基于曲面修补的打磨抛光机器人的路径规划方法，其特征在于：所述步骤S3中，若打磨盘为半径为r的圆，则选择L＝3/2r作为路径间距。

4.如权利要求1所述的基于曲面修补的打磨抛光机器人的路径规划方法，其特征在于：所述步骤S4中，通过使用有限元方法来在四边形曲面上生成四边形映射网格。

5.如权利要求1所述的基于曲面修补的打磨抛光机器人的路径规划方法，其特征在于：所述步骤S5中还包括：在曲面上曲率变化超过预设值的地方增加若干路径点，并平分路径角度；在曲率变化未超过预设值的地方减少路径点数量。

6.一种基于曲面修补的打磨抛光机器人的路径规划系统，其特征在于：所述路径规划系统包括几何模型建立单元、最小四边形曲面建立单元、路径间距计算单元、z字形打磨路径建立单元、网格节点删减单元及打磨路径生成单元；所述几何模型建立单元用于对复杂曲面进行重建，以获得复杂曲面的几何模型文件；所述最小四边形曲面建立单元对该复杂曲面进行修补，以获得能够包含该复杂曲面的最小四边形曲面；所述路径间距计算单元用于根据表面粗糙度要求，选择路径间距值；所述z字形打磨路径建立单元用于在四边形曲面生成四边形映射网格，取各网格节点作为打磨路径点，规划节点次序，以生成z字形的打磨路径；所述网格节点删减单元用于对网格节点进行删减操作，删除属于四边形曲面但不属于修补前的复杂曲面上的路径点；所述打磨路径生成单元用于根据经过网格节点删减单元删减后得到的路径点，最终得到打磨路径点集合，进而生成打磨路径。

7.如权利要求6所述的基于曲面修补的打磨抛光机器人的路径规划系统，其特征在于：所述几何模型建立单元通过逆向工程方法来对复杂曲面进行重建，以得到复杂曲面的几何模型文件。

8.如权利要求6所述的基于曲面修补的打磨抛光机器人的路径规划系统，其特征在于：所述z字形打磨路径建立单元用于通过使用有限元方法在四边形曲面上生成四边形映射网格。

9.如权利要求6所述的基于曲面修补的打磨抛光机器人的路径规划系统，其特征在于：所述路径规划系统还包括路径点增加单元，用于在曲面上曲率变化超过预设值的地方增加若干路径点，并平分路径角度。

10.如权利要求9所述的基于曲面修补的打磨抛光机器人的路径规划系统，其特征在于：所述路径规划系统还包括路径点减少单元，用于在曲率不大于预设值的地方减少路径点数量；所述打磨路径生成单元用于根据经过网格节点删减单元删减后得到的路径点、经过路径点增加单元增加后得到的路径点以及经过路径点减少单元减少后得到的路径点，最终得到打磨路径点集合，进而生成打磨路径。