基于增感屏金属箔加工智能动态调整边缘方法及系统与流程

本申请属于机器控制，具体涉及基于增感屏金属箔加工智能动态调整边缘方法及系统。

背景技术：

1、增感屏作为医学影像诊断等重要设备的核心部件，其金属箔基材的边缘加工质量直接影响影像清晰度与诊断准确性。金属箔边缘加工通常采用六自由度工业机器人携带工具头沿预定轨迹进行切削成型。

2、在金属箔边缘加工过程中，为保证边缘轮廓的连续性和表面质量，要求工具头轴线始终与金属箔加工面保持垂直。然而，金属箔材料普遍存在厚度不均、表面起伏等客观缺陷，导致工具头与金属箔表面之间的垂直度难以保持。

3、垂直度偏差会直接改变工具头的实际切削深度，这导致金属箔边缘容易出现局部切削过深或切削不足等质量问题，严重时会产生毛刺、塌边或撕裂等表面缺陷，影响增感屏的装配密封性和使用寿命。

4、因此，如何在金属箔边缘加工过程中保障加工质量的一致性，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对以上问题，本申请提供基于增感屏金属箔加工智能动态调整边缘方法及系统，通过实时补偿机器人位姿偏差，抑制金属箔边缘加工中的边缘缺陷。

2、为实现上述目的，一方面，本申请提供基于增感屏金属箔加工智能动态调整边缘方法，包括：

3、获取平滑位姿偏差序列、工具头与金属箔表面法向量方向，所述平滑位姿偏差序列用于表示金属箔加工过程中，工具头与金属箔相对位姿关系；

4、根据所述平滑位姿偏差序列中的空间旋转矩阵分量，以及工具头与金属箔表面法向量方向，计算工具头轴线与法向量之间的垂直角度变化量；

5、根据所述垂直角度变化量与金属箔的参数值，获取工具头切入金属箔的实际切削深度值与理论切削深度值之间的切削深度差异值；

6、响应于所述切削深度差异值大于预设的差异阈值，累加所述平滑位姿偏差序列中的空间平移坐标分量，生成误差累积特征向量，所述误差累积特征向量用于表示金属箔的边缘变形趋势；

7、对所述误差累积特征向量进行分类处理，获取预测的金属箔边缘缺陷类别以及相应的空间分布位置；

8、根据所述垂直角度变化量、所述边缘缺陷类别以及相应的空间分布位置，输出工具头旋转轴的控制信号。

9、一方面，本申请提供基于增感屏金属箔加工智能动态调整边缘系统，包括：

10、位姿获取模块，用于获取平滑位姿偏差序列，所述平滑位姿偏差序列用于表示金属箔加工过程中工具头与金属箔之间的相对位姿关系；

11、法向量获取模块，用于获取工具头与金属箔表面法向量方向；

12、垂直角度计算模块，用于根据所述平滑位姿偏差序列中的空间旋转矩阵分量以及所述法向量方向，计算工具头轴线与法向量之间的垂直角度变化量；

13、切削深度差异获取模块，用于根据所述垂直角度变化量与金属箔的参数值，获取工具头切入金属箔的实际切削深度值与理论切削深度值之间的切削深度差异值；

14、误差累积特征生成模块，用于响应于所述切削深度差异值大于预设的差异阈值，累加所述平滑位姿偏差序列中的空间平移坐标分量，生成误差累积特征向量，所述误差累积特征向量用于表示金属箔的边缘变形趋势；

15、缺陷预测模块，用于对所述误差累积特征向量进行分类处理，预测金属箔的边缘缺陷类别以及相应的空间分布位置；

16、控制信号输出模块，用于根据所述垂直角度变化量、所述边缘缺陷类别以及相应的空间分布位置，输出工具头旋转轴的控制信号。

17、本申请的实施例具有以下有益效果：

18、本申请的实施例中，通过获取平滑位姿偏差序列和工具头与金属箔表面法向量方向，在加工过程中实时感知工具头与金属箔之间的相对位姿关系，相较于现有技术中仅依赖理论运动学模型进行轨迹规划且缺乏在线检测手段的开环控制模式，为后续动态补偿提供了实时、可靠的数据基础。

19、同时，通过从平滑位姿偏差序列中提取空间旋转矩阵偏差分量并结合金属箔表面法向量方向计算垂直角度变化量，将工具头姿态偏差量化为工具头轴线与法向量之间的角度偏移，相较于现有技术中以固定姿态参数进行轨迹规划且无法响应曲面法向量方向变化的加工方式，为切削深度偏差评估建立了明确的物理对应关系。进而通过将垂直角度变化量映射为实际切削深度并与理论切削深度作差得到切削深度差异值，建立了姿态偏差与加工质量之间的定量关联，相较于现有技术中仅在加工完成后通过离线检测手段发现缺陷的被动质量控制方式，使切削深度偏差成为可在线监测的反馈信号。

20、在此基础上，通过在切削深度差异值超出预设阈值时累加空间平移坐标偏差分量生成误差累积特征向量，将各轨迹点的微小位置偏差转化为整条边缘的宏观轮廓变形特征，相较于现有技术中无法在线获取边缘轮廓变形趋势的开环加工模式，使边缘质量的变化趋势在加工过程中可被实时感知。而后采用支持向量机算法对误差累积特征向量进行分类处理，将轮廓变形趋势映射为毛刺、塌边、撕裂等具体边缘缺陷类别及其空间分布位置，使缺陷预测结果可直接用于指导补偿动作的决策，体现了机器智能在缺陷识别与分类中的应用。

21、最后，本申请的实施例通过综合垂直角度变化量、边缘缺陷类别以及空间分布位置输出各旋转轴的控制信号，使补偿动作能够根据不同的缺陷类型和缺陷所在的具体区段进行差异化调整，实现了从位姿偏差感知、切削质量评估、缺陷类型预测到分区段差异化补偿的完整技术闭环，有效抑制了增感屏金属箔边缘加工中的边缘缺陷，提升了加工质量的一致性。

1.基于增感屏金属箔加工智能动态调整边缘方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取平滑位姿偏差序列，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取工具头与金属箔表面法向量方向，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属箔的参数值包括厚度值；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述累加所述平滑位姿偏差序列中的空间平移坐标分量，生成误差累积特征向量，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述误差累积特征向量进行分类处理，获取预测的金属箔边缘缺陷类别以及相应的空间分布位置，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述垂直角度变化量、所述边缘缺陷类别以及相应的空间分布位置，输出工具头旋转轴的控制信号，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据每一旋转轴的轴间耦合度，为每一旋转轴分配补偿优先级，包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出工具头旋转轴的控制信号，包括：

10.基于增感屏金属箔加工智能动态调整边缘系统，其特征在于，包括：