[发明专利]一种机器人分拣打磨系统及其控制方法

权利要求书

1.一种机器人分拣打磨系统，其特征在于：包括，

打磨工作台(1)，用于安放待打磨工件；

第一工件暂存区(2)，用于暂存待打磨工件；

第二工件暂存区(3)，用于暂存打磨完毕的工件；

机器手(4)，用于对工件进行夹持，将工件从第一工件暂存区(2)转移至打磨工作台(1)，再将工件从打磨工作台(1)转移至第二工件暂存区(3)；

机器手(4)上安装有摄像头(5)，用于对工件进行视觉识别；

打磨工作台(1)上安装有磨具(6)，用于对工件进行打磨。

2.一种权利要求1所述的机器人分拣打磨系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

A、机器手(4)从第一工件暂存区(2)件待打磨工件转移至打磨工作台(1)；

B、摄像头(5)对工件进行视觉识别，机器手(4)根据识别结果对待打磨工件进行精确定位；

C、磨具(6)对待打磨工件进行打磨加工；

D、摄像头(5)再次对工件进行视觉识别，判断工件是否打磨完毕；

E、若工件未打磨完毕，则磨具继续对待打磨工件进行打磨加工；若工件打磨完毕，则机器手(4)将工件从打磨工作台(1)转移至第二工件暂存区(3)。

3.根据权利要求2所述的机器人分拣打磨系统的控制方法，其特征在于：步骤B中，对待打磨工件的加工面进行三维建模，在三维模型中标记若干个特征点，全部特征点不共面，以特征点为参考点，对待打磨工件进行位置调整，使全部特征点处于预设坐标位置。

4.根据权利要求3所述的机器人分拣打磨系统的控制方法，其特征在于：步骤D中，在加工面上划定若干个特征条带，全部特征点均位于特征条带范围内，全部特征条带之间存在交叉重合部位，交叉重合部位的面积占全部特征条带总面积的5％～10％，计算特征条带范围内的加工面形状和粗糙度，若加工面的形状与预设标准面的形状相似度超过设定阈值，且加工面的粗糙度超过设定阈值，则判定工件打磨完毕，否则判定工件未打磨完毕。

5.根据权利要求4所述的机器人分拣打磨系统的控制方法，其特征在于：计算特征条带范围内的加工面形状包括以下步骤，

D11、在特征条带内划定若干个计算线段，不同计算线段之间至少存在一个交点，当特征条带内包含特征点时，特征点均位于不同计算线段的交点上；

D12、对计算线段的三维形状进行计算，然后根据计算线段的三维形状对特征条带的形状进行拟合。

6.根据权利要求5所述的机器人分拣打磨系统的控制方法，其特征在于：计算特征条带范围内的粗糙度包括以下步骤，

D21、计算每个计算线段的灰度值集合；

D22、根据计算线段的三维形状和照明光源的照射角度，计算理想光滑表面状态下每个计算线段的灰度值集合；

D23、对每个计算线段建立对应的灰度值-粗糙度转换函数，将步骤D21和D22的计算结果代入灰度值-粗糙度转换函数得出计算线段的粗糙度；

D24、当不同计算线段之间的交点的粗糙度在不同计算线段的粗糙度结果中存在偏差时，对包含上述交点的计算线段的粗糙度进行修正；

D25、使用特征条带范围内全部的计算线段的粗糙度进行加权平均，得到特征条带的粗糙度集合。

7.根据权利要求6所述的机器人分拣打磨系统的控制方法，其特征在于：步骤D24中，对计算线段的粗糙度进行修正包括以下步骤，

将不同计算线段的粗糙度函数的导数进行线性调整，使不同计算线段之间的交点的粗糙度在不同计算线段的粗糙度结果中保持一致，且不同导数线性调整的绝对值之和最小。

8.根据权利要求7所述的机器人分拣打磨系统的控制方法，其特征在于：步骤D25中，特征条带范围内任意一个不在计算线段上的像素点的加权对象至少包括3个，且每个计算线段上至少有一个加权对象，加权对象优先选择与待计算像素点距离最近的点，加权系数与加权对象和待计算像素点的距离成反比。