[发明专利]一种钢管管端机器人轨迹自适应及纠偏系统及方法

说明书

本发明公开了一种钢管管端机器人轨迹自适应及纠偏系统，包括：基础数据获取模块，所述基础数据获取模块用于对钢管管端数据及旋转辊道的数据进行采集；虚拟圆心定位模块，所述虚拟圆心定位模块建立空间坐标模型，并根据基础数据获取模块采集的数据对钢管管端的虚拟圆心o进行定位；理论轨迹模块，所述理论轨迹模块根据钢管管端数据和虚拟圆心o的位置对钢管管端上各点的移动轨迹进行理论推导，得到各点的理论轨迹。本发明能够配合钢管行业应用的机器人系统，实现机器人自动规划管端扫描轨迹，减少了人为的干预及换道时间，不仅能有效提高该系统应用的机器人系统质量，更能达到提高劳动效率，降本增效的目的。

技术领域

本发明涉及管端机器人轨迹自适应技术领域，具体为一种钢管管端机器人轨迹自适应及纠偏系统及方法。

背景技术

随着互联网的快速发展，机器人逐渐走进工厂，并逐渐占据越来越重要的地位，机器人不仅能够有效节省人力资源，还在精度上远超员工，使用机器人有效提升了工厂的生产效率，降低了生产成本，但是在现有的机器人在某些方面尚且存在不足之处，

例如钢管管端机器人，当钢管放置于旋转辊道、传输辊道或台架上时，管端位置随着钢管直径、椭圆度、倾斜弯曲程度的不同而随之变化，目前机器人寻找不同规格的管端位置均是采用人工辅助示教的方式，此方法存在较多缺点：

1、钢管的规格存在多变性，生产企业会随着客户的要求而增设任意规格的钢管，使得人工过多频率的干预；

2、过多人工干预存在较大的失误和安全风险；

3、未真正实现系统的自动化、无人化；

4、生产换道时，占用较大的调试时间。

针对上述情况，我们需要一种钢管管端机器人轨迹自适应及纠偏系统及方法，能够配合钢管行业应用的机器人系统，实现机器人自动规划管端扫描轨迹，减少了人为的干预及换道时间，不仅能有效提高该系统应用的机器人系统质量，更能达到提高劳动效率，降本增效的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢管管端机器人轨迹自适应及纠偏系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种钢管管端机器人轨迹自适应及纠偏系统，包括：

基础数据获取模块，所述基础数据获取模块用于对钢管管端数据及旋转辊道的数据进行采集；

虚拟圆心定位模块，所述虚拟圆心定位模块建立空间坐标模型，并根据基础数据获取模块采集的数据对钢管管端的虚拟圆心o进行定位；

理论轨迹模块，所述理论轨迹模块根据钢管管端数据和虚拟圆心o的位置对钢管管端上各点的移动轨迹进行理论推导，得到各点的理论轨迹；

轨迹纠偏模块，所述轨迹纠偏模块包括端面轮廓扫描模块、端面各点轨迹估测模块及偏差补偿模块，

所述端面轮廓扫描模块通过扫描传感器对端面轮廓进行扫描，获取轮廓中各点的相对位置关系；

所述端面各点轨迹估测模块通过钢管管端数据及端面轮廓扫描模块获取的轮廓中各点的相对位置关系对端面各点的轨迹进行估测；

所述偏差补偿模块通过端面各点轨迹估测模块得到的结果及理论轨迹模块中得到的各点的理论轨迹，获取钢管管端机器人在执行后续操作时钢管管端各点对应的偏差补偿值。

本发明通过各个模块的协同合作，共同实现了钢管管端机器人对钢管管端轨迹的自适应及纠偏功能，通过计算钢管管端轮廓中各点估测后的轨迹与理论轨迹之间的差异，得到两者各点之间的偏差补偿值，实现钢管管端机器人轨迹的自适应功能。

进一步的，所述基础数据获取模块在对钢管管端数据进行采集时，采集的内容包括：钢管规格直径r1、钢管管端超出A旋转辊端部的距离s；