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申请/专利权人：山东大学
摘要：本发明提供一种用于自由曲面修复的机器人姿态优化及随动控制方法和系统。所述系统包括磨损表面逆向建模模块、磨损表面初始法向量计算模块、初始加工轨迹与法向量提取模块、法向量旋转角多项式回归降噪模块、加工轨迹位置和姿态NURBS拟合模块、位置姿态轨迹曲率自适应分段模块、分段轨迹位置姿态同步加减速前瞻模块和机器人运动与激光工艺协同控制模块。本发明实现机器人熔覆过程中姿态优化及随动控制，保证激光修复的加工质量。
主权项：1.一种用于自由曲面修复的机器人姿态优化及随动控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：对磨损的自由曲面进行轮廓采集并逆向建模，获取实际工件表面的尺寸、形状以及表面微观形貌特征；步骤2：对逆向重建的磨损表面进行降噪和稀疏处理，然后通过统计计算获取逆向曲面的原始法向量分布；步骤3：基于逆向重建的磨损曲面的实际模型，设计修复加工轨迹，并根据原始法向量的分布情况，将设计的离散轨迹点位置信息和初始法向量信息组合，构成6维加工位置和法向量轨迹数据；步骤4：建立每条加工轨迹的轨迹平面，引入法向量旋转角并通过带滑动窗口的多项式拟合降噪方法，获得优化后的加工位置和法向量轨迹数据；步骤5：引入6维NURBS曲线，拟合离散的机器人位置姿态数据，生成高精、顺滑、同步的机器人运动位置姿态轨迹；步骤6：基于位置空间和姿态空间中加工轨迹的曲率，将加工位置姿态轨迹自适应分割为危险段和安全段，并分配合适的加工速度；步骤7：基于S曲线加减速规律的位置姿态同步前瞻算法，通过反向减速迭代和前向加速迭代计算各个分段的节点速度，实现位置空间和姿态空间中安全段和危险段之间不同加工速度的快速、顺滑过渡；步骤8：激光修复过程中，通过动态监测机器人实际运动速度，在线调整激光熔覆工艺参数，保证加工过程中激光熔覆熔池的热力学稳定，提高激光熔覆修复的质量。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 山东大学 用于自由曲面修复的机器人姿态优化及随动控制方法和系统
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