主动柔顺抛磨力在协作机器人的控制方法
2020-05-21焦文潭
机械设计与制造 2020年5期
布 挺,张 刚,焦文潭,王 波
(1.洛阳理工学院,河南 洛阳 471000;2.河南省嵌入式技术应用工程技术研究中心,河南 洛阳 471003;3.河南省嵌入式技术应用工程研究中心,河南 洛阳 471000)
1 引言
有许多复杂的表面在产品中起着重要作用,例如凸轮轴、曲轴、雕塑、汽车冲压模具、飞机机翼和航空发动机叶片[1]。这些复杂弯曲部件的质量直接受产品质量的影响[2]。抛光工艺被认为是各种精密工业中最终必不可少的加工工艺之一[3-5]。满足客户对产品需求的直观有效方法是改善产品中零件的表面质量。然而,这些零件的抛光过程主要是手工进行的,不仅费时,而且会使工人暴露在高噪音和金属粉尘环境中,很难长期保持稳定的抛光操作。在这种传统的手工抛光方法中,人工的方法不能用手精确地控制抛光力,因此难以稳定复杂曲面的加工精度,并且缺陷率高。例如,制造一个模具或模具,在抛光过程中花费的时间占总制造时间的(37~50)%。此外,长期手工打磨可能会导致“振动白手指”等肌肉骨骼疾病。此外,为了获得定量和定性处理,一些公司可能难以招聘和培训足够数量的高技能体力劳动者。
这里介绍了一种力反馈的自动抛磨的机器人抛磨技术和系统。通过设计一种带力传感器的柔性末端执行器,首先建立了基于力/位置的机器人抛磨系统来完成操作。然后无需复杂的教学过程即可生成抛磨工具的基本位置和姿态。最后,在此基础上,设计了一种复合非线性反馈控制器,该控制器能够快速的对力信号进行反馈,避免了不必要的振动和机械碰撞,以控制正常的接触力。……
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