[发明专利]一种采用分块位姿的鞋底打磨方法及装置

说明书

本发明提供一种采用分块位姿的鞋底打磨方法及装置，装置包括如下步骤：A、获取鞋底的下边缘边界轨迹；B、得到最终的鞋底打磨轨迹；C、将鞋底打磨轨迹分为多个区块；D、对于包含在各中间块内的轨迹点，切向量v_t方向与工具坐标系的x轴方向相同，法向量v_n方向取该区块内所有轨迹点的法向量角度的平均值；对于包含在鞋头块和鞋尾块内的轨迹点，切向量v_t方向与工具坐标系的z轴方向相同，法向量v_n方向取该区块内所有轨迹点的法向量角度的平均值；E、当打磨至一区块的尾部时，每经一个轨迹点，该区块的法向量v_n就按照渐变值变化一次；F、机器人对鞋底进行打磨。本发明能够降低机器人打磨姿态的变换频率，有效避免出现奇异点和死点现象。

技术领域

本发明涉及一种采用分块位姿的鞋底打磨方法及装置。

背景技术

在传统的制鞋产线上，鞋底打磨多采用人工方式，鞋底的内侧打磨受人为影响较大，不仅效率低，而且次品率高，同时，在鞋底打磨时产生的粉尘会对人体造成很大的伤害。市场上鞋底一般为硬度较低的柔性材料，鞋底形状多样且尺码不一，对于不同鞋底可以实现自动化打磨就变得十分重要。目前国内制鞋行业鞋底打磨采用自动化系统很少，且打磨效果不佳。自动化鞋底打磨现阶段主要是采用六轴机器人进行鞋底打磨，但进行鞋底打磨时，打磨头需不断调整位姿以贴合鞋底内侧以便于进行打磨，因此机器人需要进行大幅度的摆动，这导致机器人经常出现奇异点和死点现象，极大地影响打磨效果或者使打磨进程中断。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种采用分块位姿的鞋底打磨方法及装置，降低机器人打磨姿态的变换频率，有效避免出现奇异点和死点现象，且机器人打磨姿态能够更好地贴合打磨面，提高打磨效率，优化打磨效果。

本发明通过以下技术方案实现：

一种采用分块位姿的鞋底打磨方法，鞋底包括由下至上向外倾斜延伸的轮廓，包括如下步骤：

A、获取鞋底的三维点云，根据该三维点云获取鞋底底面的点云，并根鞋底底面点云提取鞋底的下边缘边界轨迹；

B、对下边缘边界轨迹依次进行平滑处理、B样条拟合和水平方向的内缩偏置，得到最终的鞋底打磨轨迹，并赋予各轨迹点打磨的先后顺序；

C、将鞋底打磨轨迹分为多个区块，多个区块包括鞋头块、鞋尾块和若干中间块，各中间块的长度相同；

D、机器人的打磨姿态由切向量v_t、法向量v_n和向量v_a确定，对于包含在各中间块内的轨迹点，切向量v_t方向与工具坐标系的x轴方向相同，法向量v_n方向取该区块内所有轨迹点的法向量角度的平均值，向量v_a则与切向量v_t和法向量v_n垂直；对于包含在鞋头块和鞋尾块内的轨迹点，切向量v_t方向与工具坐标系的z轴方向相同，法向量v_n方向取该区块内所有轨迹点的法向量角度的平均值，向量v_a则与切向量v_t和法向量v_n垂直；其中，工具坐标系的x轴方向为鞋底在被打磨时移动的方向，z轴为与x轴同一平面且垂直于x轴的方向；

E、分别获取各区块与其下一区块的法向量v_n角度的差值，根据该差值设置渐变值，当打磨至一区块的尾部时，每经一个轨迹点，该区块的法向量v_n就按照渐变值变化一次，当打磨至下一区块时，该区块的法向量v_n刚好变为下一区块的法向量v_n；

F、机器人按照步骤B所述的鞋底打磨轨迹，并根据各轨迹点打磨的先后顺序以及经步骤E后的切向量v_t、法向量v_n和向量v_a，对鞋底进行打磨。