基于多脉冲激光的污染物清除方法和装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114970632A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210629559.5G06F111/10(2020.01)(22)申请日2022.06.01(71)申请人长春理工大学地址130022吉林省长春市朝阳区卫星路7089号(72)发明人苑博识王頔蔡继兴张巍夏靖轩魏智马遥刘红煦李婧祎李慧辛潮金光勇(74)专利代理机构北京华专卓海知识产权代理事务所(普通合伙)11664专利代理师王一(51)Int.Cl.G06K9/00(2022.01)G06K9/62(2022.01)G06F30/23(2020.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称基于多脉冲激光的污染物清除方法和装置(57)摘要本公开提供了一种基于多脉冲激光的污染物清除方法和装置，其中，所述方法包括：对待清除部件进行扫描建模，生成所述待清除部件的立体模型，并确定污染物的种类和分布状况；根据所述立体模型对污染物的清除轨迹进行规划，确定污染物的清除轨迹；利用振镜协同控制机器人对所述待清除部件上的目标区域内的污染物进行清除。以此方式，能够增强待清除部件的基底表面的污染物清除效果和精准程度，减少对待清除部件的损伤。CN114970632ACN114970632A权利要求书1/2页1.一种基于多脉冲激光的污染物清除方法，其特征在于，包括：对待清除部件进行扫描建模，生成所述待清除部件的立体模型，并确定污染物的种类和分布状况；根据所述立体模型对污染物的清除轨迹进行规划，确定污染物的清除轨迹；利用振镜协同控制机器人对所述待清除部件上的目标区域内的污染物进行清除。2.根据权利要求1所述的污染物清除方法，其特征在于，所述确定污染物的种类和分布状况，包括：根据待清除部件的基底和污染物的等离子体光谱性质确定污染物的特征波长，根据污染物的特征波长确定污染物的种类和分布状况。3.根据权利要求2所述的污染物清除方法，其特征在于，还包括：根据历史清除数据建立待清除部件的基底和污染物的特征波长数据库，所述根据污染物的特征波长确定污染物的种类和分布状况，包括：对待清除部件的基底和污染物进行等离子体扫描，确定待清除部件的基底和污染物的特征波长，将确定的特征波长与特征波长数据库中的特征波长数据进行匹配，根据匹配结果对待清除部件的基底和污染物进行区分，确定污染物的种类和分布状况。4.根据权利要求3所述的污染物清除方法，其特征在于，所述根据所述立体模型对污染物的清除轨迹进行规划，确定污染物的清除轨迹，包括：利用人工势场法搜索待清除部件的姿态的函数，基于遗传算法确定清除机器人行走的全局最优的路径，对于清除路径，以待清除部件的形貌特征及清除抛光位置作为路径规划约束条件，以清除部件模型、机器人、多轴运动机构动力学和运动学约束的多目标路径规划方法，确定局部清除路径。5.根据权利要求4所述的污染物清除方法，其特征在于，所述利用振镜协同控制机器人对所述待清除部件上的目标区域内的污染物进行清除，包括：基于振镜的扫描激光束指向解析方程，通过数值仿真模拟扫描激光束的最优调向策略和指向误差分析，通过扫描振镜的控制程序对指向误差进行补偿，实现二维焦平面上的精确扫描，对所述待清除部件上的目标区域内的污染物进行清除。6.根据权利要求5所述的污染物清除方法，其特征在于，还包括：采用激光位置传感器、高速相机等对构件和清除区域扫描，建立复杂构件清除特征多信息辨识模型，实时反演污染物的清除效果，对清除轨迹进行补偿及优化。7.根据权利要求6所述的污染物清除方法，其特征在于，还包括：基于机器人和振镜之间的通讯，解析扫描激光束的空间矢量运动及位置控制算法，实时调控激光束在复杂曲面上的位置和扫描速度。8.一种基于多脉冲激光的污染物清除装置，其特征在于，包括：部件建模模块，用于对待清除部件进行扫描建模，生成所述待清除部件的立体模型，并确定污染物的种类和分布状况；清除轨迹确定模块，用于根据所述立体模型对污染物的清除轨迹进行规划，确定污染物的清除轨迹；污染物清除模块，用于利用振镜协同控制机器人对所述待清除部件上的目标区域内的污染物进行清除。2CN114970632A权利要求书2/2页9.一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1‑7中任一项所述的方法。10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1‑7中任一项所述的方法。3CN114970632A说明书1/7页基于多脉冲激光的污染物清除方法和装置技术领域[0001]本公开的实施例一般涉及