【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能制造，尤其涉及一种大型曲面作业机器人站位规划方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、机器人磨抛具有工作效率高、可重复性好和质量稳定等优点，在各类产品的磨抛作业中得到广泛应用。对于小型工件进行打磨或抛光作业时机器人通常采用固定基座的安装方式，通过合理的选型，机器人的工作空间可以覆盖整个零件的磨抛需求。但是，对于航空、航天和船舶工业中的大型工件打磨，一台固定站位下的机器人通常只能覆盖一部分待磨抛的区域，需要增加多台机器人或通过移动机器人的站位来覆盖更多区域，但目前机器人的站位划分主要依赖工程师的经验，通过人工指定的离线方式确定机器人工位，一旦工件与机器人的相对位置发生变化，原有的规划方案就会失效。相关技术中，通过利用三维造型软件将自由曲面划分为多个自由曲面块，之后根据机器人运动学求解出机器人的站位，但由于现实场景中，机器人作业环境通常会存在环境障碍，导致机器人运动轨迹偏离，造成求解出的机器人的站位不准确，不能满足实际作业要求。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种大型曲面作业机器人站位规划方法、装置、设备及介质，用以解决传统机器人站位规划方法求解出的机器人的站位不准确，不能满足实际作业要求，以及站位规划过程依赖人工经验，自动化程度不足的缺陷。
2、本专利技术提供一种大型曲面作业机器人站位规划方法，包括：
3、获取机器人的可达工作空间；
4、根据环境障碍物信息及所述机器人的可达工作空间，生成预设分辨率的平面格栅地图；
5、
6、根据所述每个工艺点对应的机器人站位区域筛选出覆盖最多工艺点对应的机器人候选站位区域，遍历所有工艺点获取所有候选站位区域；
7、根据所述机器人候选站位区域确定机器人的站位规划结果。
8、根据本专利技术提供一种大型曲面作业机器人站位规划方法，所述根据所述每个工艺点对应的机器人站位区域筛选出覆盖最多工艺点对应的机器人候选站位区域，包括：
9、从所述机器人可布局空间集合中任意选取一个工艺点，将所述工艺点对应的机器人的站位区域作为当前站位区域，遍历所述机器人可布局空间集合中剩余工艺点对应的作业机器人可选站位区域，将所述当前站位区域与每个所述可选站位区域进行布尔求交，获取当前站位区域与每个剩余工艺点对应的可选站位区域的交集面积；
10、筛选出最大交集区域，继续与其他剩余工艺点对应的可选站位区域进行布尔求交，直到最大交集区域不大于所述预设面积阈值；
11、将大于预设面积阈值的最小的最大交集区域对应的站位区域作为候选站位区域。
12、根据本专利技术提供一种大型曲面作业机器人站位规划方法，所述遍历所有工艺点获取所有候选站位区域，包括：
13、在筛选出一个候选站位区域后，将所述候选站位区域覆盖的所有工艺点作为候选工艺点，从剩余工艺点中任意选择一个工艺点，将所述工艺点对应的机器人的站位区域作为当前站位区域，遍历所述机器人可布局空间集合中剩余工艺点对应的作业机器人可选站位区域，以获取候选站位区域；
14、在所述候选工艺点包括所述工艺点集合中所有工艺点时，遍历结束，输出所有候选站位区域。
15、根据本专利技术提供一种大型曲面作业机器人站位规划方法，所述根据所述机器人候选站位区域确定机器人的站位规划结果，包括：
16、根据最优站位评价指标从所述机器人候选站位区域确定机器人的目标站位点，所述最优站位评价指标为f＝k1d1+k2d2,其中，d1为目标站位点距离站位区域边界的最近距离，d2为目标站位点距离障碍物的最近距离，k1、k2为权重系数，k1+k2＝1且k1≥0,k2≥0。
17、根据本专利技术提供一种大型曲面作业机器人站位规划方法，所述获取机器人的可达工作空间，包括：
18、根据机器人的装配关系，确定基坐标系、机械臂基坐标系和机械臂工具端坐标系的相对位置；
19、根据基坐标系、机械臂基坐标系和机械臂工具端坐标系的相对位置，采用蒙特卡洛算法随机生成关节极限内的关节值，通过运动学正解确定工具端的原点位置；
20、通过几何体碰撞检测从所述工具端的原点位置中筛选出不干涉位形所对应的工具端原点，将所述工具端原点组成点云作为机器人的可达工作空间。
21、根据本专利技术提供一种大型曲面作业机器人站位规划方法，所述根据所述平面格栅地图与所述工艺点集合，生成机器人可布局空间集合，包括：
22、根据工装及环境障碍物信息生成格栅化的二值地图作为机器人初始可通行区域；
23、根据工艺点的高度值获取对应高度上的机器人可达工作空间，将所述可达工作空间进行仿射变换、二值格栅化后作为工艺点的原始可布局空间；
24、将所述原始可布局空间与所述初始可通行区域进行求交后得到所述工艺点对应的机器人可布局空间，所有工艺点的机器人可布局空间组成机器人可布局空间集合。
25、根据本专利技术提供一种大型曲面作业机器人站位规划方法，所述工艺点集合中为带法向的离散工艺点组成的点集，所述离散工艺点的离散分布区域根据曲面类型确定，所述曲面类型包括规则曲面和自由曲面。
26、本专利技术还提供一种大型曲面作业机器人站位规划装置，包括：
27、第一生成模块，用于根据环境障碍物信息及所述机器人的可达工作空间，生成预设分辨率的平面格栅地图；
28、第二生成模块，用于获取工艺点集合，根据所述平面格栅地图与所述工艺点集合，生成机器人可布局空间集合，所述机器人可布局空间集合包括每个工艺点对应的机器人站位区域；
29、第二获取模块，用于根据所述每个工艺点对应的机器人站位区域筛选出覆盖最多工艺点对应的机器人候选站位区域，遍历所有工艺点获取所有候选站位区域；
30、确定模块，用于根据所述机器人候选站位区域确定机器人的站位规划结果。
31、本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一项所述的大型曲面作业机器人站位规划方法。
32、本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的大型曲面作业机器人站位规划方法。
33、本专利技术提供的一种大型曲面作业机器人站位规划方法、装置、设备及介质，通过获取机器人的可达工作空间；根据环境障碍物信息及所述机器人的可达工作空间，生成预设分辨率的平面格栅地图；获取工艺点集合，根据平面格栅地图与工艺点集合，生成机器人可布局空间集合，机器人可布局空间集合包括每个工艺点对应的机器人站位区域；根据每个工艺点对应的机器人站位区域筛选出覆盖最多工艺点对应的机器人候选站位区域，遍历所有工艺点获取所有候选站位区域；根据机器人候选站位区域确定本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大型曲面作业机器人站位规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种大型曲面作业机器人站位规划方法，其特征在于，所述根据所述每个工艺点对应的机器人站位区域筛选出覆盖最多工艺点对应的机器人候选站位区域，包括：
3.根据权利要求1所述的一种大型曲面作业机器人站位规划方法，其特征在于，所述遍历所有工艺点获取所有候选站位区域，包括：
4.根据权利要求1或3所述的一种大型曲面作业机器人站位规划方法，其特征在于，所述根据所述机器人候选站位区域确定机器人的站位规划结果，包括：
5.根据权利要求1所述的一种大型曲面作业机器人站位规划方法，其特征在于，所述获取机器人的可达工作空间，包括：
6.根据权利要求1或5所述的一种大型曲面作业机器人站位规划方法，其特征在于，所述根据所述平面格栅地图与所述工艺点集合，生成机器人可布局空间集合，包括：
7.根据权利要求1所述的一种大型曲面作业机器人站位规划方法，其特征在于，所述工艺点集合中为带法向的离散工艺点组成的点集，所述离散工艺点的离散分布区域根据曲面类型确定，所述曲
8.一种大型曲面作业机器人站位规划装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述的大型曲面作业机器人站位规划方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的大型曲面作业机器人站位规划方法。
...【技术特征摘要】
1.一种大型曲面作业机器人站位规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种大型曲面作业机器人站位规划方法，其特征在于，所述根据所述每个工艺点对应的机器人站位区域筛选出覆盖最多工艺点对应的机器人候选站位区域，包括：
3.根据权利要求1所述的一种大型曲面作业机器人站位规划方法，其特征在于，所述遍历所有工艺点获取所有候选站位区域，包括：
4.根据权利要求1或3所述的一种大型曲面作业机器人站位规划方法，其特征在于，所述根据所述机器人候选站位区域确定机器人的站位规划结果，包括：
5.根据权利要求1所述的一种大型曲面作业机器人站位规划方法，其特征在于，所述获取机器人的可达工作空间，包括：
6.根据权利要求1或5所述的一种大型曲面作业机器人站位规划方法，其特征在于，所述根...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈坤勇，高源，陆泂蔚，张子之，陈祎婧，袁士琳，
申请(专利权)人：商飞智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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