[发明专利]基于力控机器人打磨的柔顺轨迹输出方法及其实施装置

权利要求书

1.一种基于力控机器人打磨的柔顺轨迹输出方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一，在系统上电并通讯连接正常后，启动机器人抓取程序，机器人将打磨工件抓取后，启动打磨程序，机器人将工件移动到打磨位置；

第二，根据打磨工件的外形，将打磨轨迹预先分成不同的段落，每个段落上根据轨迹的形状设置2到3个示教打磨点，然后启动打磨轨迹搜寻程序，开启力控程序，机器人将打磨工件靠近打磨工具进行力控恒力贴合，并进行点位信息采集；

第三，机器人按照初设的示教打磨点的位置，在保持打磨工件与打磨工具恒力贴合的同时，自动寻找每段轨迹上的所有打磨点，并采集每所有打磨点的位置信息后，系统会自动生成轨迹的运行指令并保存。

2.根据权利要求1所述的基于力控机器人打磨的柔顺轨迹输出方法，其特征在于所述力控恒力贴合为打磨工件与打磨工具不仅是物理上的贴合，同时在每个轨迹点，打磨工件和打磨工具之间的相互作用力都和预设的恒力相同。

3.根据权利要求1所述的基于力控机器人打磨的柔顺轨迹输出方法，其特征在于所述点位采集为按照50ms的时间间隔和设定的恒力值±1N的双重标准进行点位的信息采集。

4.一种实施权利要求1所述基于力控机器人打磨的柔顺轨迹输出方法的装置，包括机器人安装座、六轴机器人，六轴机器人的下端通过螺栓固定在机器人安装底座上，其特征在于，还包括六维力传感器、抓手连接板、机器人抓手、打磨工件、打磨工具、打磨工具安装台、机器人控制柜、力控制器、机器人力控移动单元；六维力传感器通过螺钉固定在六轴机器人末端法兰，机器人抓手通过抓手连接板跟六维力传感器的另外一端进行连接，打磨工件布置在机器人抓手上；打磨工具布置在打磨工具安装台上，力控制器、机器人力控移动单元均布置在机器人控制柜上；力控制器与机器人控制柜之间采用EtherCAT协议进行通讯，六维力传感器与力控制器间通过RJ45接口的网线进行通讯连接。

5.根据权利要求4所述的所述基于力控机器人打磨的柔顺轨迹输出方法实施装置，其特征在于，所述六维力传感采用一体式数字设计，内部集成信号采集处理模块，可直接输出力值或者力矩值，支持EtherCAT通讯。

6.根据权利要求4所述的所述基于力控机器人打磨的柔顺轨迹输出方法实施装置，其特征在于，所述机器人抓手包含夹紧气缸、夹紧块、电磁阀，夹紧气缸的进气口和出气口与电磁阀进行连接，夹紧块与夹紧气缸的气爪通过螺丝进行连接。

7.根据权利要求6所述的所述基于力控机器人打磨的柔顺轨迹输出方法实施装置，其特征在于，所述夹紧气缸是标准气缸，在气压满足要求的情况下，可夹紧打磨工件；所述夹紧块采用尼龙材质，仿形圆弧设计。

8.根据权利要求4所述的所述基于力控机器人打磨的柔顺轨迹输出方法实施装置，其特征在于所述抓手连接板采用碳钢材质加工，有两面安装孔，既可以连接六维力传感器也可以连接机器人抓手。

9.根据权利要求4所述的所述基于力控机器人打磨的柔顺轨迹输出方法实施装置，其特征在于所述打磨工具包括但不限于电动角磨机、气动角磨机、气动抛光机、电动砂带机、气动磨头。

10.根据权利要求4所述的所述基于力控机器人打磨的柔顺轨迹输出方法实施装置，其特征在于所述机器人控制柜，指的是与机器人本体适配的控制柜，包括各种驱动模块和供电模块；所述力控制器，支持EtherCAT总线，支持1ms的控制周期，内嵌服务器，支持多种终端访问，与机器人控制柜进行连接，可控制机器人本体的各种运动；所述机器人力控移动单元，基于Web网页的一种示教器，支持复杂可视化编程，集成3D实时引擎，可用于实时展示、仿真、监控和示教。