一种基于力反馈的木雕自适应控制装置及方法
专利汇可以提供一种基于力反馈的木雕自适应控制装置及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于 力 反馈的木雕自适应控制装置及方法，装置包括用于放置待雕刻物的底盘、底盘固定装置、雕刻刀具、控制雕刻刀具的旋转的高速 电机 、五个雕刻刀具的位移轴和驱动的位移轴的五个 伺服电机 ，及上位机电脑；位移轴包括X轴、Y轴、Z轴、旋转B轴、旋转C轴；五个伺服电机分别驱动五个位移轴；每个伺服电机通过一个伺服 驱动器 驱动运转，五个伺服电机驱动器均通过五轴伺服 控制器 控制，从而使雕刻刀具在五个 自由度 上位移；底盘具有力矩 传感器 和重力感应器；且收集 扭矩 、力矩、重力对上位机电脑内的刀路文件进行调整，从而实现雕刻过程中的基于 力反馈 的自适应控制。，下面是一种基于力反馈的木雕自适应控制装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种基于力反馈的木雕自适应控制装置，其特征在于包括用于放置待雕刻物的底盘、底盘固定装置、雕刻刀具、控制所述的雕刻刀具的旋转的高速电机、五个所述的雕刻刀具的位移轴和驱动的所述的位移轴的五个伺服电机，以及上位机电脑；
所述的底盘具有力矩传感器和重力感应器；
所述的位移轴使所述的雕刻刀具发生位移，包括X轴、Y轴、Z轴、旋转B轴、旋转C轴；五个伺服电机分别驱动雕刻刀具在X轴、Y轴、Z轴、旋转B轴和旋转C轴位移；每个伺服电机通过一个伺服驱动器驱动运转，五个伺服电机驱动器均通过五轴伺服控制器控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于力反馈的木雕自适应控制装置，其特征在于所述的X轴、Y轴、Z轴位于一个三轴支架上。
3.根据权利要求1所述的一种基于力反馈的木雕自适应控制装置，其特征在于五轴伺服控制器还连接有外接手动控制器，所述的外接手动控制器可手动控制五轴伺服控制器。
4.根据权利要求1所述的一种基于力反馈的木雕自适应控制装置，其特征在于所述的底盘包括力矩传感器，所述的力矩传感器可以感知所述的旋转C轴方向上的扭矩大小。
5.根据权利要求4所述的一种基于力反馈的木雕自适应控制装置，其特征在于所述的力矩传感器可以感知所述的旋转C轴方向上的力矩大小，该传感器使用力电传感器，具有无限精度的特点。
6.根据权利要求1所述的一种基于力反馈的木雕自适应控制装置，其特征在于所述的底盘包括重力传感器，所述的重力传感器可以感知所述的Z轴方向上的的重力大小。
7.根据权利要求1所述的一种基于力反馈的木雕自适应控制装置，其特征在于所述的重力传感器使用力电传感器，具有无限精度的特点。
8.根据权利要求1-7所述的基于力反馈的木雕自适应控制装置的木雕自适应控制方法，其特征在于包括如下具体步骤：
步骤(1)：通过上位机电脑标定坐标原点，进入雕刻状态；
步骤(2)：手动使用外接手动控制器驱动五轴伺服控制器单步调试控制雕刻刀具运行的刀路文件，使其位置处于一个可工作状态，避免盲区和碰撞；
步骤(3)：设定控制周期，在每个控制周期内收集力矩传感器和重力传感器上的数据，具体子步骤如下：
(3.1)收集力矩传感器中的旋转力矩数据；
(3.2)收集重力传感器的重力数据；
(3.3)计算控制周期内的旋转因子；
(3.4)利用旋转因子和材质系数计算当前的旋转次数；
步骤(4)：设定时间序列，对应控制旋转次数序列，最后旋转次数序列收敛到默认旋转次数；
步骤(5)：上位机电脑根据收集的控制旋转次数序列，在调整当前刀路文件的旋转次数并发送给五轴伺服控制器；
步骤(6)：五轴伺服控制器控制五个伺服电机驱动器，五个伺服电机驱动器分别驱动五个伺服电机，从而驱动雕刻刀具位移；
步骤(7)：高速电机驱动雕刻刀具旋转对待雕刻物进行雕刻。
9.根据权利要求8所述的一种基于力反馈的木雕自适应控制方法，其特征在于所述的旋转因子和材质系数计算当前的旋转次数，具体方法是当旋转因子和材质系数乘积大于当前的旋转次数时，增加当前步进量；当旋转因子和材质系数乘积小于当前的旋转次数时，较少当前步进量。
10.根据权利要求8所述的一种基于力反馈的木雕自适应控制方法，其特征在于所述的材质系数与具体的雕刻材质相关，雕刻材质的硬度系数越大，所述的材质系数越大，因此根据材质的硬度系数来映射一个所述的材质系数的向量。
一种基于力反馈的木雕自适应控制装置及方法
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发明内容
具体实施方式
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