苏州瀚华智造智能技术有限公司刘磊获国家专利权
买专利卖专利找龙图腾,真高效! 查专利查商标用IPTOP,全免费!专利年费监控用IP管家,真方便!
龙图腾网获悉苏州瀚华智造智能技术有限公司申请的专利一种工业机器人加工轨迹自适应补偿方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115421446B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-16发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211212708.4,技术领域涉及:G05B19/404;该发明授权一种工业机器人加工轨迹自适应补偿方法是由刘磊;何姗姗;林涛;罗竞;杨帆;李振瀚设计研发完成,并于2022-09-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种工业机器人加工轨迹自适应补偿方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种工业机器人加工轨迹自适应补偿方法,本发明方法通过将工件上被加工特征及其邻域曲面的CAD模型与实际工件的扫描点云进行配准,计算实际工件上加工特征的位姿偏移误差,进而补偿加工特征对应的加工轨迹,适用于在批量生产场景中工件来料不一致及工件安装位姿存在偏差的情况下,自适应补偿加工特征对应的加工轨迹。将本发明方法用于加工的轨迹与工件加工特征适配,可提升工件的加工精度与质量,提升计算效率满足实时加工场景。
本发明授权一种工业机器人加工轨迹自适应补偿方法在权利要求书中公布了:1.一种工业机器人加工轨迹自适应补偿方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤S1、控制机器人执行扫描轨迹,驱动点云相机扫描得到工件测量点云数据Q1; 步骤S2、对工件测量点云数据Q1进行预处理,去除点云中的噪声点,得到预处理后的工件测量点云数据Q2; 步骤S3、使用预处理后的工件测量点云数据Q2构建kd-tree数据结构KdQ2; 步骤S4、将工件CAD模型上参考曲面与工件测量点云快速配准,得到工件CAD模型配准到工件测量点云的配准坐标变换矩阵T1; 步骤S5、将工件CAD模型上参考曲面与工件测量点云精配准,得到工件CAD模型配准到工件测量点云的配准坐标变换矩阵T2; 步骤S6、将工件CAD模型上加工特征参考轮廓线及局部曲面与工件测量点云精确配准,得到工件CAD模型上加工特征参考轮廓线配准到工件测量云的配准坐标变换矩阵T3; 步骤S7、计算工件上加工特征位姿偏移误差T=T3·T2·T1,补偿加工特征对应的加工轨迹C,得到补偿后的轨迹C′=T·C; 所述步骤S3具体为:使用工件测量点云数据Q2构建kd-tree数据结构,限定kd-tree数据结构叶子节点中点数量为1,同时记录每个kd-tree节点中所包含的点云构建的包容盒信息,得到Q2的kd-tree数据结构KdQ2;KdQ2构建完成后,基于kd-tree数据结构定制点云采样策略,为后续点云与工件CAD模型配准计算提供点云采样功能; 所述Q2的kd-tree数据结构KdQ2的具体构建过程为:按照与Q2参考坐标系三个坐标轴平行的方向,构建Q2的立方体包容盒B1,取包容盒的最长边,在最长边方向将包容盒等分为两个子包容盒B2和B3,同时基于包容盒B2和B3内的点云计算更新包容盒B2和B3的尺寸;拆分完成后,以B1作为kd-tree的根节点,B2和B3作为B1两个子节点;然后再分别对B2和B3内的点云按照前述拆分方式逐级拆分,直至子包容盒节点中的点数量为1,构建成Q2的kd-tree数据结构KdQ2; 所述基于kd-tree数据结构定制点云采样策略的具体过程为:KdQ2构建完成后,按照kd-tree数据结构的构建原理定制kd-tree点云采样功能,首先,根据点云中点数量N及指定的采样参考点数量M,计算出采样点所在kd-tree包容盒节点中包含的最大点数量式中ceil表示向上取整;然后,从kd-tree的根节点逐级向下找到子节点包容盒中点数量首次小于K的节点,以该节点作为采样点的kd-tree采样节点;最后,以kd-tree采样节点包容盒的中心点作为参考点Pc,在kd-tree采样节点所包含的点云中找到距离Pc最近的点Ps作为采样点,在所有kd-tree采样节点中得到的采样点构成kd-tree采样点集; 所述步骤S4具体为:将工件CAD模型上参考曲面与工件测量点云包容盒配准,分别计算出工件CAD模型参考曲面及工件测量点云的OBB包容盒,其中工件CAD模型参考曲面为工件测量点云所覆盖的区域,由用户根据加工特征及实际工件测量情况在CAD模型上选定;构建CAD模型参考曲面的包容盒参考坐标系Tw和工件测量点云的包容盒参考坐标系TQ,基于Tw到TQ的变换关系T11=Tw -1TQ,将工件CAD模型变换到工件测量点云附近位置; 将工件CAD模型参考曲面与工件测量点云的采样点云配准,使用kd-tree点云采样功能,按照快速配准设置的采样点数量N1=a1·N,式中a1为快速配准采样系数0a1≤1,N为点云中点数量,在KdQ2中进行点云采样,得到工件采样点云Q3,使用工件CAD模型上的参考曲面F与工件采样点云Q3进行配准,将工件CAD模型变换到与工件测量点云贴近的位置,计算得到工件CAD模型到工件采样点云Q3的变换矩阵T12; 经过包容盒配准及采样点配准计算得到工件CAD模型与工件测量点云的配准变换矩阵T1=T12·T11。
如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人苏州瀚华智造智能技术有限公司,其通讯地址为:215000 江苏省苏州市苏州工业园区林泉街399号东南大学国家大学科技园(苏州)文昌院(8#)206室;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。