胡华洲，金永乔，唐小卫

（1.华中科技大学机械科学与工程学院，湖北 武汉 430074；2.上海航天精密机械研究所，上海 201600）

0 引言

工业机器人以其灵活性、操作空间大等优势被广泛应用于大型复杂零件的铣削加工领域[1]。然而由于机器人串联结构导致的相对弱刚性，机器人在铣削加工时，其末端在铣削力的作用下易发生显著的变形，导致加工精度难以达到要求[2]。2014年，SLAVKOVIC等[3]将连杆视为刚性，根据虚功原理将关节柔度矩阵映射至笛卡尔空间柔度矩阵，并用柔度矩阵优化机器人末端受力模型，实现了切削刀头的变形误差预测。2015年，BEREND DENKENA 等[4]基于机器人各关节的刚度建立了末端的刚度模型，然后根据传感器在线测量的力信号实现了末端变形误差的在线预测。2017年，黄中秋[5]综合考虑连杆和关节的柔性，根据MOTOMAN UP50 机器人的运动学模型建立了末端刚度模型，并结合末端的铣削力模型实现了末端变形误差的预测。2019年，魏得权[6]采用激光跟踪仪对机器人关节刚度进行辨识，并建立了关节刚度变化的机器人末端刚度模型，然后根据实时采集的铣削力对末端实时的变形误差进行预测。然而由于机器人受关节齿轮箱、铣削加工进给速度、关节位置等复杂因素的影响，传统的刚度模型难以考虑这些不确定因素。本研究考虑铣削力、机器人关节位置等因素，利用数据驱动的方法进行考虑不确定性因素的变形误差的预测。在机器人工作区域采集若干个以这些因素为特……