多边形工件打磨方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明涉及多边形工件打磨技术领域，具体涉及一种多边形工件打磨方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.随着社会不断进步，工业设备日趋完善，然而在工业设备中因为不同的使用需求，工件的形状有很大差异，并不一定是正方形、圆形等规整图形，而常常是各种不同多边形，而在这些工件使用前或者需要修缮时，均需要对其进行打磨。现有技术中一般是人工打磨、然而人工打磨耗时费力，因此随着智能化、自动化的时代来临，如何对形状不一的多边形工件进行快速、精准且高效的打磨是一项需要解决的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，有必要提供一种多边形工件打磨方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中多边形工件人工打磨耗时费力不够高效的技术问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多边形工件打磨方法，包括：
5.获取所述多边形工件的尺寸参数；
6.根据所述尺寸参数确定打磨策略；
7.根据所述打磨策略对所述多边形工件进行打磨。
8.优选的，所述尺寸参数包括所述多边形工件的顶点、边长长度以及边长间角度；所述获取所述多边形工件的尺寸参数包括：
9.建立直角坐标系，基于所述直角坐标系确定所述多边形工件的顶点坐标；
10.根据所述多边形工件的相邻顶点坐标确定所述多边形工件的边长长度和边长间角度。
11.优选的，所述尺寸参数还包括所述多边形工件的重心，所述获取所述多边形工件的尺寸参数包括：
12.根据所述多边形工件的所有顶点坐标确定所述多边形工件的重心。
13.优选的，所述多边形包括三角形和非三角形，所述根据所述多边形工件的所有顶点坐标确定所述多边形工件的重心，包括：
14.当所述多边形为三角形时，根据三角形重心计算公式确定所述多边形工件的重心；
15.当所述多边形为非三角形时，将多边形切割为多个三角形，分别计算各个三角形的重心和面积，根据所述各个三角形的重心和面积并利用加权平均算法确定所述非三角形的重心。
16.优选的，根据所述尺寸参数确定打磨策略，包括：
17.根据所述顶点坐标确定初始打磨点坐标；
18.根据所述多边形工件的边长长度确定初始打磨长度；
19.根据所述多边形工件的边长间角度确定初始旋转角度。
20.优选的，所述根据所述打磨策略对所述多边形工件进行打磨，包括：
21.第一步、根据初始打磨点坐标以所述多边形工件的当前顶点作为初始打磨点，使所述工件按照初始打磨长度沿所述多边形工件的当前边长打磨，其中，初始打磨长度等于所述当前边长长度；
22.第二步、以所述多边形工件的当前顶点作为旋转点，使所述工件按照所述初始旋转角度进行旋转；
23.循环重复第一步和第二步，直至所有多边形工件的所有边长均被打磨。
24.优选的，根据所述多边形工件的边长间角度确定初始旋转角度，包括：
25.以初始打磨点坐标为端点，以所述当前边长为其中一个边长，所述当前边长到其他边长后两边长形成的锐角为所述边长间角度；
26.180度减去所述边长间角度为所述初始旋转角度。
27.本发明还提供一种多边形工件打磨装置，所述多边形工件打磨装置包括：
28.参数获取模块，获取所述多边形工件的尺寸参数；
29.策略确定模块，根据所述尺寸参数确定打磨策略；
30.打磨控制模块，根据所述打磨策略对所述多边形工件进行打磨。
31.本发明还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，其中，
32.所述存储器，用于存储程序；
33.所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现上述任一种实现方式中的所述多边形工件打磨方法中的步骤。
34.本发明还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读取的程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时，能够实现上述任一种实现方式中的所述多边形工件打磨方法中的步骤。
35.采用上述实施例的有益效果是：本发明提供的多边形工件打磨方法，通过获取多边形工件的尺寸参数，并根据尺寸参数来确定打磨顺序和打磨点，以便于打磨工具在设定的策略下进行打磨，节约了人力成本，且大大提高了打磨效率。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本发明提供的多边形工件打磨方法的一个实施例流程示意图；
38.图2为本发明提供的多边形为非三角形的重心一实施例的示意图；
39.图3为本发明提供的多边形工件打磨方法的另一个实施例流程示意图；
40.图4为本发明提供的多边形打磨时沿边长打磨一实施例的示意图；
41.图5为本发明提供的多边形打磨时沿初始旋转角度转动一实施例的示意图；
42.图6为本发明实施例提供的多边形工件打磨装置的一个实施例结构示意图；
43.图7为本发明实施例提供的电子设备的一个实施例结构示意图。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
46.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
47.本发明提供了一种多边形工件打磨方法、装置、电子设备以及存储介质，以下分别进行说明。
48.如图1所示，为本发明实施例提供的多边形工件打磨方法的一个实施例流程示意图，该方法包括：
49.s101、获取所述多边形工件的尺寸参数；
50.作为具体的实施例，多边形工件可以是三角形、四边形等规则图形，也可以是不规则星形、椭圆形等，显然的，多边形工件的尺寸参数一般包括工件的边长、角度、重心、质心等基础尺寸参数。
51.s102、根据所述尺寸参数确定打磨策略；
52.作为具体的实施例，打磨策略可以是打磨顺序、打磨力度、角度等打磨常规操作方式的整合，而根据尺寸参数确定打磨是指根据多边形工件的长度、边长和角度等参数来设计何种参数作为参考量来进行精细打磨，如沿边长打磨后根据工件的角度进行旋转，并进行后续打磨等。
53.s103、根据所述打磨策略对所述多边形工件进行打磨。
54.在具体的实施例中，需要利用打磨工具进行打磨，打磨工具可以是自动打磨机，在打磨机中加装具有软件处理功能的处理器，根据设定好的打磨程序(内置打磨策略)来对多边形工件进行打磨。
55.在优选的实施例中，可以借助抓持装置(如机械手)来夹持该多边形工件进行运动，而打磨机不动，通过多边形工件的运动(按照打磨策略制定的运动轨迹)来实现多边形工件的打磨，在具体的实施例中，可以选择scara机械手作为抓持装置。
56.在一具体的实施例中,scara机器手做打磨动作时用到的指令说明：
57.(1)g1_xy_r(x,y,z)
‑‑
相对直线运动
58.该指令相对于当前位置，根据输入的x,y,z的值做直线运动到指定偏移的位置。
59.(2)g2_xy_r(x,y,i,j,θ)
‑‑
顺时针做圆弧运动
60.(3)g3_xy_r(x,y,i,j,θ)
‑‑
逆时针做圆弧运动
61.以上两条指令都是做圆弧运动。x，y指相对当前点的终点坐标，i，j是相对于当前
点的圆心坐标，θ为当前点围绕i,j为圆心旋转的角度。
62.打磨算法的具体流程为：打磨的动作是先直线打磨g1_xy_r(length,0,0)，然后再用指令g3_xy_r(x,y,i,j,180-degree)绕着顶点旋转180-degree角度，再重复这个动作。
63.作为优选的实施例，所述尺寸参数包括所述多边形工件的顶点、边长长度以及边长间角度；所述获取所述多边形工件的尺寸参数包括：
64.建立直角坐标系，基于所述直角坐标系确定所述多边形工件的顶点坐标；
65.根据所述多边形工件的相邻顶点坐标确定所述多边形工件的边长长度和边长间角度。
66.具体的，可以在cad软件中建立直角坐标系，获取的多边形工件尺寸参数均是cad直角坐标系下的坐标进行表示，而作为具体的实施例，可以将多边形工件尺寸参数的对应坐标整合为数据包，发送给抓持装置(如scara机械手)中内置的存储器中。
67.以三角形为例，假设多边形工件的三个顶点的坐标为：(x1，y1)、(x2，y2)以及(x3，y3)，则其中两个顶点之间的距离值为：
68.length[i]＝math.sqrt((x2-x1)*(x2-x1)+(y2-y1)*(y2-y1))。
[0069]
这样，假设多边形工件的三个边长长度分别为a、b、c，则三边长长度分别为：
[0070]
a＝math.sqrt((x2-x3)*(x2-x3)+(y2-y3)*(y2-y3))
[0071]
b＝math.sqrt((x3-x1)*(x3-x1)+(y3-y1)*(y3-y1))
[0072]
c＝math.sqrt((x2-x1)*(x2-x1)+(y2-y1)*(y2-y1))
[0073]
如果要计算边长间夹角，则其中一个夹角为：
[0074]
degree[i]＝math.acos(a*a+c*c-b*b)/(2*a*c)。
[0075]
作为优选的实施例，所述尺寸参数还包括所述多边形工件的重心，所述获取所述多边形工件的尺寸参数包括：
[0076]
根据所述多边形工件的所有顶点坐标确定所述多边形工件的重心。
[0077]
作为优选的实施例，所述多边形包括三角形和非三角形，所述根据所述多边形工件的所有顶点坐标确定所述多边形工件的重心，包括：
[0078]
当所述多边形为三角形时，根据三角形重心计算公式确定所述多边形工件的重心；
[0079]
具体的是，以三角形为例，且三个顶点的坐标为：(x1，y1)、(x2，y2)以及(x3，y3)，则所述多边形工件的重心坐标g(xc，yc)为：
[0080]
xc＝(x1+x2+x3)/3
[0081]
yc＝(y1+y2+y3)/3。
[0082]
当所述多边形为非三角形时，将多边形切割为多个三角形，分别计算各个三角形的重心和面积，根据所述各个三角形的重心和面积并利用加权平均算法确定所述非三角形的重心。
[0083]
请参阅图2，图2为本发明提供的多边形为非三角形的重心一实施例的示意图，确定非三角形的重心具体计算过程如下：
[0084]
(1)以多边形的一个顶点a1为原点(可以选输入的第一个点作为原点)，作连接a1与其他所有非相邻顶点的线段，将多边形(n条边)分为n-2个三角形。
[0085]
(2)求每个三角形的面积和重心
[0086]
设其中一个三角形的重心为g(cx，cy),顶点坐标分别为a1(x1，y1)，a2(x2，y2)，a3(x3，y3)，则有：
[0087]
cx＝(x1+x2+x3)/3
[0088]
cy＝(y1+y2+y3)/3
[0089]
面积为：
[0090]
s＝((x2-x1)*(y3-y1)-(x3-x1)*(y2-y1))/2。
[0091]
重心坐标公式为：
[0092]
cx＝(∑cx[i]*s[i])/∑s[i]
[0093]
cy＝(∑cy[i]*s[i])/∑s[i]
[0094]
其中(cx[i],cy[i]),s[i]分别是所划分的第i个三角形的重心坐标和面积。需要说明的是，在(2)中求每个重心坐标时要除以3，实际上不需要在求每个三角形坐标时都除以3，只需要求出∑cx[i]*s[i]后一次性除以3即可。
[0095]
作为优选的实施例，根据所述尺寸参数确定打磨策略，包括：
[0096]
根据所述顶点坐标确定初始打磨点坐标；
[0097]
根据所述多边形工件的边长长度确定初始打磨长度；
[0098]
根据所述多边形工件的边长间角度确定初始旋转角度。
[0099]
作为具体的实施例，所述根据所述打磨策略对所述多边形工件进行打磨，包括：
[0100]
第一步、根据初始打磨点坐标以所述多边形工件的当前顶点作为初始打磨点，使所述工件按照初始打磨长度沿所述多边形工件的当前边长打磨，其中，初始打磨长度等于所述当前边长长度；
[0101]
第二步、以所述多边形工件的当前顶点作为旋转点，使所述工件按照所述初始旋转角度进行旋转；
[0102]
循环重复第一步和第二步，直至所有多边形工件的所有边长均被打磨。
[0103]
优选的，根据所述多边形工件的边长间角度确定初始旋转角度，包括：
[0104]
以初始打磨点坐标为端点，以所述当前边长为其中一个边长，所述当前边长到其他边长后两边长形成的锐角为所述边长间角度；
[0105]
180度减去所述边长间角度为所述初始旋转角度。
[0106]
为了进一步阐述打磨过程，请参阅图3，图3为本发明提供的多边形工件打磨方法的另一个实施例流程示意图，该实施例是以抓持装置为scara机械手，且scara机械手抓持点为多边形工件的重心位置，而重心位置需要实时计算后获取。
[0107]
在步骤s201中，从cad中获取坐标point、pointy，此坐标为多边形的任一顶点坐标；
[0108]
在步骤s202，通过pointx、pointy获取边长length，角度degree；
[0109]
在步骤s203，通过pointx、pointy获取多边形工件的重心g；
[0110]
在步骤s204，通过角度和重心，求解出旋转参数，其中，所述旋转参数为初始旋转角度；
[0111]
在步骤s205，根据旋转参数和边长长度，获取打磨指令，当scara机械手接收到打磨指令后操作所述多边形工件进行运动以按照设定策略进行打磨。
[0112]
现在以非三角形工件为例，进一步讲述利用scara机械手实现多边形工件的打磨
过程，具体如下：
[0113]
以前述实施例获取的重心坐标和面积(即[i],cy[i]),s[i])为基础，已知旋转前重心g0(x1,y1)，固定打磨点a(x2,y2),g0点绕着a点为圆心逆时针旋转角度b，可求旋转后的重心g1(x,y)。
[0114]
求出了旋转前多边形的重心g0(x1,y1)，固定打磨点a(x2,y2)，g1(x,y)，所以可以求出旋转到的目标点相对坐标(x,y),旋转点相对坐标(i,j)：
[0115]
x＝x-x1
[0116]
y＝y-y1
[0117]
i＝x2-x1
‑‑
围绕着a(x2,y2)旋转
[0118]
j＝y2-y1
[0119]
则旋转指令为：g3_xy_r(x,y,i,j,degree[i]*180/pi)，此时弧度转为角度。
[0120]
现在再以三角形工件为例，请查阅图4-5，图4为本发明提供的多边形打磨时沿边长打磨一实施例的示意图，图5为本发明提供的多边形打磨时沿初始旋转角度转动一实施例的示意图。
[0121]
首先，假设机器手吸附的位置为三角形工件的重心g0，那么要打磨的三角形工件的一边先示教到固定打磨点，然后工件沿着x方向(图4中从左到右)打磨，打磨的距离为三角形工件的边长。
[0122]
然后，当三角形工件移动到上图4所示的位置后，在看图5(图形由虚变实)，需要以固定打磨点为中心做旋转(参阅图5)，从g0的位置绕着固定打磨点移动到g1。
[0123]
最后，重复上述图4和图5的打磨步骤，直至所有边长均被打磨后即表示工件打磨完毕。
[0124]
为了更好实施本发明实施例中的多边形工件打磨方法，在多边形工件打磨方法基础之上，对应的，如图6所示，本发明实施例还提供了一种多边形工件打磨装置600，包括：
[0125]
参数获取模块601，获取所述多边形工件的尺寸参数；
[0126]
策略确定模块602，根据所述尺寸参数确定打磨策略；
[0127]
打磨控制模块603，根据所述打磨策略对所述多边形工件进行打磨。
[0128]
这里需要说明的是：上述实施例提供的多边形工件打磨装置600可实现上述各方法实施例中描述的技术方案，上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述方法实施例中的相应内容，此处不再赘述。
[0129]
如图7所示，基于上述多边形工件打磨方法，本发明还相应提供了一种电子设备700。该电子设备700包括处理器701、存储器702及显示器703。图7仅示出了电子设备700的部分组件，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
[0130]
所述存储器702在一些实施例中可以是所述电子设备700的内部存储单元，例如电子设备700的硬盘或内存。所述存储器702在另一些实施例中也可以是所述电子设备700的外部存储设备，例如所述电子设备700上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。
[0131]
进一步地，所述存储器702还可既包括电子设备700的内部储存单元也包括外部存储设备。所述存储器702用于存储安装所述电子设备700的应用软件及各类数据，
[0132]
所述处理器701在一些实施例中可以是一中央处理器(central processing unit，cpu)，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行所述存储器702中存储的程序代码或处理数据，例如本发明中的多边形工件打磨方法。
[0133]
所述显示器703在一些实施例中可以是led显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organic light-emitting diode，有机发光二极管)触摸器等。所述显示器703用于显示在所述电子设备700的信息以及用于显示可视化的用户界面。所述电子设备700的部件701-703通过系统总线相互通信。
[0134]
在一实施例中，当所述处理器701执行所述存储器702中的多边形工件打磨程序704时，可实现以下步骤：
[0135]
获取所述多边形工件的尺寸参数；
[0136]
根据所述尺寸参数确定打磨策略；
[0137]
根据所述打磨策略对所述多边形工件进行打磨。
[0138]
应当理解的是：处理器702在执行存储器701中的的多边形工件打磨程序704时，除了上面的功能之外，还可实现其它功能，具体可参见前面相应方法实施例的描述。
[0139]
进一步地，本发明实施例对提及的电子设备700的类型不做具体限定，电子设备700可以为手机、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，pda)、可穿戴设备、膝上型计算机(laptop)等便携式电子设备。便携式电子设备的示例性实施例包括但不限于搭载ios、android、microsoft或者其他操作系统的便携式电子设备。上述便携式电子设备也可以是其他便携式电子设备，诸如具有触敏表面(例如触控面板)的膝上型计算机(laptop)等。还应当理解的是，在本发明其他一些实施例中，电子设备700也可以不是便携式电子设备，而是具有触敏表面(例如触控面板)的台式计算机。
[0140]
相应地，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储计算机可读取的程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时，能够实现上述各方法实施例提供的方法步骤或功能。
[0141]
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
[0142]
以上对本发明所提供的多边形工件打磨方法、装置、电子设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。