復(fù)雜曲面零部件被廣泛應(yīng)用在汽車、航空航天、船舶等諸多領(lǐng)域中，這類零件通常對表面質(zhì)量要求較高，表面存在的毛刺、焊縫殘高、粗糙度不達(dá)標(biāo)等問題，極易影響零件的空氣動力學(xué)性能和服役表現(xiàn)，通常需要高精度打磨來保證其表面質(zhì)量。然而其中存在機(jī)器人自身精度不足、點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理復(fù)雜、打磨軌跡生成困難等一系列難題。對此，本項目基于六軸工業(yè)機(jī)器人及點(diǎn)云數(shù)據(jù)，開展機(jī)器人誤差識別、復(fù)雜曲面打磨軌跡優(yōu)化等研究，實現(xiàn)在無模型場景下對復(fù)雜曲面的高精度打磨路徑規(guī)劃。

本項目的總體目標(biāo)是基于六軸工業(yè)機(jī)器人及點(diǎn)云數(shù)據(jù)，實現(xiàn)在無模型場景下對復(fù)雜曲面的高精度打磨路徑規(guī)劃。具體包括：基于工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)建立多種運(yùn)動學(xué)模型；進(jìn)行誤差模型及參數(shù)冗余性的分析；實現(xiàn)誤差參數(shù)的識別與補(bǔ)償；對原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲點(diǎn)去除和下采樣；對復(fù)雜曲面進(jìn)行點(diǎn)云重構(gòu)；完成高精度打磨路徑規(guī)劃。

根據(jù)工業(yè)機(jī)器人構(gòu)型，使用DH、指數(shù)積建立運(yùn)動學(xué)模型，完成了正逆運(yùn)動學(xué)的求解；根據(jù)運(yùn)動學(xué)模型建立相應(yīng)的誤差模型，并完成了誤差參數(shù)冗余性的分析；分別使用MDH、指數(shù)積的誤差模型完成仿真環(huán)境的誤差參數(shù)分步補(bǔ)償，并將補(bǔ)償結(jié)果可視化。

基于目標(biāo)工件原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)，完成邊界及特征孔位識別，優(yōu)化了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的噪聲點(diǎn)去除和下采樣算法；通過B樣條曲面實現(xiàn)對復(fù)雜曲面點(diǎn)云的高精度重構(gòu)，實現(xiàn)對目標(biāo)工件任意點(diǎn)點(diǎn)位信息及法向量信息的獲取；基于柵格路徑和等參數(shù)法，實現(xiàn)對復(fù)雜曲面的打磨路徑規(guī)劃。