黄斌 范启东 卢焯昇 张清华

摘要：机械中的轴孔装配不当，会严重影响轴孔连接和损坏机器。另一方面，机械手广泛被应用到轴孔装配，但轴孔对中定位仍存在困难。利用多传感器可实现轴孔对中，但过多的传感器会影响装配效率。本文提出一种多杆机械手对中机构设计，可实现平面空间的对中找正，而且结构简单。利用机构转化方式进行设计及运动分析，计算其线性对中的范围，并最终通过实例理论验证。

Abstract： Improper joint alignment in machine will seriously affect the peg-in-hole connection and damage the machine. On the other hand， manipulators are widely used in peg-in-hole assembly， however， difficulties still accompanywithjoint alignment in peg-in-hole assembly. Peg-in-hole alignment can be realized by using multiple sensors， but might affect the assembly efficiency. This paper presents a design center alignment mechanism of manipulator based on multi linkage mechanism， which can realize the centering in plane with simple structure. The mechanism is designed and analyzed by mechanism transformation， the range of linear alignment is calculated， and finally verified by example theory.

關键词：对中找正;轴孔装配;机械手

Key words： joint alignment;peg-in-hole;robotic manipulator

中图分类号：TP241.2                                 文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）24-0085-03

0  引言

轴孔装配是机械装配工作中十分重要的一环，若装配不当，会严重影响轴孔连接及其他零部件的正常工作。另一方面，随着工业智能化，利用机械手进行轴孔装配的案例不断涌现。Xu等[1]将机械手的轴孔装配的方式归类为两种：接触装配和非接触装配。但两种装配方式都需要牵涉到轴孔定位，需要另外引入传感系统予以辅助。不少学者都对装配的传感定位系统进行了深入的研究，包括使用视觉传感器[2]、视觉伺服系统[3]、力传感器[4]、无传感器主动柔顺控制系统[5]、集成传感系统[6]及控制技术[7]。但研究均假设轴被机械手准确夹持，但实际轴的中心不能完全准确地和机械手的预设坐标重合，给轴孔装配带来困难。同时，多传感器的辅助系统确实可提高轴孔装配的准确度，但批量生产而言，过多传感器会降低生产效率。另一方面，在实际应用中，平行爪机械手更为广泛使用[8]。……