杨旭亭，王孜悦，李凤鸣，宋 锐

(1.山东大学 控制科学与工程学院，山东 济南 2501002.智能无人系统教育部工程研究中心，山东 济南 250100；3.桂林理工大学 理学院，广西 桂林 541006)

1 问题的提出

作为各行各业产品制造中一种应用广泛的典型工艺，装配是整个产品成型的最后一道工序，约占整个制造过程的50%，例如家电行业的空调压缩机曲轴和热套转子装配、汽车制造中的蓄电池阀体装配[1]和减速机装配[2](如图1)、航空行业中发动机的涡轮轴孔装配、3C电子产品的微小零部件装配、印刷行业的套筒装配[3]等。在装配过程中，装配零部件类型多样、材质不同，装配工艺复杂，导致装配难度大，装配质量难以控制，而且当前装配工序大量由人工参与完成，占用的劳动成本较高。因此生产制造企业面临的重要问题是提高装配质量和效率、降低生产成本，提升装配过程的自动化和智能化。

近年来，越来越多的制造企业引入机器人进行装配制造，以降低人工成本，提高装配效率。目前的装配机器人具有较高的定位精度、运动精度和柔顺性，李儒琼[4]将机器人应用于计算机硬盘的实际装配线来完成高精度装配作业；胡盘峰等[5]设计了基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)与工业机器人的步进电机智能装配系统，用工业机器人完成了步进电机的出库、搬运、加工、装配等工装任务，且运行效率高、稳定性好。针对微小零部件人工装配精度低、连接可靠性差等问题，张福梅等[6]采用工业机器人进行微小结构装配，完成了采集和对准，避免了人眼观察产生的误差，从而提高了装配精度和产品质量的稳定性；……