[发明专利]一种激光机器人加工自适应定位方法

权利要求书

1.一种激光机器人加工自适应定位方法，其特征在于，所述方法包括：

通过传感器获得待加工材料的结构光数据；

基于所述结构光数据，获得激光与目标点的偏差角度；

基于所述偏差角度、以及待加工材料的散射和吸收系数，获得目标点的进给量；

基于所述进给量和偏差角度，生成激光机器人的运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的激光机器人加工自适应定位方法，其特征在于，所述进给量表示为：

U＝cos2θ

其中，θ为偏差角度，L为进给量，μ_s为散射系数，μ_a为吸收系数，h为激光通过聚焦镜组的焦距，Δ为常数，U为光学传感器反馈的物理量，F用于描述光的角度依赖性。

3.根据权利要求2所述的激光机器人加工自适应定位方法，其特征在于，还包括约束激光机器人运动的方法：

基于五次多项式插值法，建立起始点和终点的约束条件，所述约束条件包括角度、角速度和角加速度的约束；

基于所述约束条件，进给量和偏差角度，生成激光机器人的运动轨迹。

4.根据权利要求3所述的激光机器人加工自适应定位方法，其特征在于，所述五次多项式插值法的约束条件表示为：

其中，θ(t)表示为角度，θ₁(t)为角速度,θ₂(t)为角加速度，a₀、a₁、a₂、a₃、a₄和a₅为系数，t表示为时间。

5.根据权利要求4所述的激光机器人加工自适应定位方法，其特征在于，所述约束条件的系数表示为：

其中，θ₀表示为起始点角度，θ_f表示为终点角度，₁(0为起始点的角速度，θ₁(f)为终点角速度，θ₂(0为起始点角加速度，θ₂(f)为终点角加速度，t_f表示为终点的时间。

6.根据权利要求5所述的激光机器人加工自适应定位方法，其特征在于，基于所述进给量和偏差角度，生成激光机器人的运动轨迹的方法包括：

基于结构光数据，建立偏差角度和进给量的数学转化模型；

实时采集结构光数据、并传输到激光机器人的控制系统中；

通过所述控制系统，根据所述结构光数据、约束条件和数学转化模型，计算运动轨迹；

所述控制系统根据所计算的运动轨迹，调整执行末端的位姿。

7.根据权利要求2所述的激光机器人加工自适应定位方法，其特征在于，L＝H-h

其中，H表示为聚焦镜组距加工表面的距离。

8.根据权利要求2所述的激光机器人加工自适应定位方法，其特征在于，激光机器人加工自适应定位方法在以下进给量的取值范围有效：

-10mm≤L≤10mm。