[发明专利]一种利用机器人定位辙叉的测量方法

说明书

本发明提供一种利用机器人定位辙叉的测量方法，所述机器人的输出端上设有测距传感器，其特征在于，包括如下步骤：基于所述测距传感器的工具坐标系生成标准向量；对所述辙叉进行第一次定位，检测所述辙叉在世界坐标系中的X轴方向的偏移量和Y轴方向的偏移量；计算所述交点在世界坐标系中的坐标位置；根据所述交点在世界坐标系中的坐标位置计算出所述辙叉的标准工件坐标系W_obj，通过机器人可以准确测量辙叉上料后的空间位置，从而可以根据该空间位置对机器人程序进行补偿，保证能够准确对辙叉进行打磨。本发明的技术方案降低铁路辙叉的测量时间，提高工作效率，减少工作强度。

技术领域

本发明涉及工业测量技术领域，特别涉及一种利用机器人定位辙叉的测量方法。

背景技术

铁路辙叉是使火车车轮由一股线路转换到另一股路线的轨线平面交叉部件，该部件为消耗品，当磨损到一定程度后就需要进行更换，因此该部件有大量的生产需求。该铁路辙叉的两端需要与钢轨进行精确装配，与钢轨配合的装配面有较高的尺寸精度要求，传统的方式是通过人工打磨方式来实现尺寸要求。该方式对工人的技术水平要求较高，不仅生产效率低下，打磨产生的粉尘对人体也有很大伤害，因此我们开发了机器人打磨技术，但是由于辙叉为铸造件，外形尺寸最长达4米，重将近1吨，自身尺寸偏差很大，在机器人打磨系统中很难通过装卡的方式保证辙叉的空间位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用机器人定位辙叉的测量方法，用于测量人工上料后的辙叉相对于工业机器人的空间位置，以保证机器人对辙叉进行准确打磨。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用机器人定位辙叉的测量方法，所述机器人的输出端上设有测距传感器，其特征在于，包括如下步骤：

S1：基于所述测距传感器的工具坐标系生成标准向量；

S2：对所述辙叉进行第一次定位，检测所述辙叉在世界坐标系中的X轴方向的偏移量和Y轴方向的偏移量；

S3：对所述辙叉进行第二次定位，选取所述辙叉的一个端点和与所述端点相邻的三个测量面，通过所述测距传感器对三个所述测量面和三个所述测量面之间的交点进行测量，通过计算所述交点在世界坐标系中的坐标位置；

S4：根据所述交点在世界坐标系中的坐标位置计算出所述辙叉的标准工件坐标系W_obj。

进一步地，还包括步骤S5：在所述辙叉被加工后重复步骤S3，并根据所述交点在世界坐标系中的坐标位置计算出所述辙叉的补偿工件坐标系，计算所述补偿工件坐标系与所述标准工件坐标系Wobj之间的差值，并将所述差值补充到所述标准工件坐标系Wobj中。

进一步地，在所述步骤S3中，所述通过所述测距传感器对三个所述测量面和三个所述测量面之间的交点进行测量包括：

S31：通过所述测距传感器测量每个所述测量面上的至少5个测定点；

S32：通过每个所述测量面上被测量的至少5个测定点计算出所述测量面在所述世界坐标系内的坐标；

S33：基于所述测量面在所述世界坐标系中的位置计算所述交点在所述世界坐标系的坐标。

进一步地，在所述步骤S3中，所述测量面包括第一测量面、第二测量面和第三测量面，所述第一测量面上的所述测定点包括：第一测定点P₃₁、第二测定点P₃₂、第三测定点P₃₃、第四测定点P₃₄和第五测定点P₃₅，所述第一测定点P₃₁、所述第二测定点P₃₂、所述第三测定点P₃₃、所述第四测定点P₃₄和所述第五测定点P₃₅的平均值