基于点云信息的异型铸件机器人打磨规划技术研究

发布时间：2024-03-10 16:12

　　在航空航天制造领域,为了提高设备性能,满足轻质、空气动力学、特殊涂层等需求,很多零件被设计成复杂形状,带有各种异型曲面,但由于铸造技术有限,薄壁异形构件难以一次成型,往往需要对铸造毛坯进行大量的打磨减重工作。而这些零件毛坯件的打磨减重主要还是以人工打磨为主,效率较低,危害较大。本课题将利用工业机器人的高度灵活性和可开发性,并融入实际工件的点云信息,对异形铸件打磨规划技术进行研究,对于提高制造过程中的自动化和对打磨工艺中工件的适应性程度具有重要的意义。首先,基于实际工件点云研究了待打磨区域提取方法。通过激光三维扫描仪获得工作环境下的工件原始点云,通过环境点云分离、点云滤波、点云配准等一系列点云预处理获得待分割的兴趣区域点云,作为分割提取算法的输入。针对现有单一点云分割方法在处理表面质量差,凹凸不平的情况容易出现过分割的问题,提出一种基于区域生长和边界信息的点云分割算法,减少表面异常点对分割产生的影响,保证分割质量。然后,利用提取出来的待打磨点云区域,研究了一种直接基于点云数据的打磨规划方法,避免传统规划中点云重构因数据量较大带来的庞大计算量。针对砂带打磨接触与机床刀具加工接触的差异性,采...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1人工打磨车间

，很多零件被设计成复杂形状，带有各种异型曲面，但由于铸造技术有限，薄壁异形构件难以一次成型，往往需要对铸造毛坯进行大量的打磨减重工作。而这些零件毛坯件的打磨减重主要还是以人工打磨为主，效率较低。打磨过程中产生的金属粉末和噪声会对工人带来较大的伤害，同时随着健康意识的提升越来越少的....

图1-2机器人打磨

筛丛有巫矗??懈髦忠煨颓?妫??捎谥?旒际跤邢蓿?薄壁异形构件难以一次成型，往往需要对铸造毛坯进行大量的打磨减重工作。而这些零件毛坯件的打磨减重主要还是以人工打磨为主，效率较低。打磨过程中产生的金属粉末和噪声会对工人带来较大的伤害，同时随着健康意识的提升越来越少的人从事打磨行业，....

图1-3机器人抓持工件打磨

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-2-计模型相比尺寸会差不少，用设计模型进行离线编程满足不了实际要求，容易出现过打磨或欠打磨，规划结果相差过大的话还可能撞上工装。随着点云处理技术的发展，基于实际毛坯件三维点云数据的打磨路径规划成为了可能，扫描获得的三维点云包含待打磨工件的实际形状信....

图1-4机器人抓持工具打磨

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-2-计模型相比尺寸会差不少，用设计模型进行离线编程满足不了实际要求，容易出现过打磨或欠打磨，规划结果相差过大的话还可能撞上工装。随着点云处理技术的发展，基于实际毛坯件三维点云数据的打磨路径规划成为了可能，扫描获得的三维点云包含待打磨工件的实际形状信....

本文编号：3925058