刘速杰，李 论，赵吉宾，张洪瑶

（1.中国科学院沈阳自动化研究所，辽宁 沈阳 110016；2.中国科学院机器人与智能制造创新研究院，辽宁 沈阳 110016；3.中国科学院大学，北京100049）

1 引言

加工制造业零部件复杂曲面的精细化研磨是产品成型的关键工序[1]。传统行业对零部件复杂曲面的研磨大多依赖工人手工操作。手工研磨过程中，产品表面加工品质差，研磨效率低，振动危害大等问题突出[2]。机器人技术的发展为复杂曲面零部件的研磨提供了新的解决方案。六自由度机器人工作空间广、姿态变换灵活等特点为机器人取代人力实现复杂曲面自动研磨提供了基础。针对目前国内整体叶轮研磨行业自动化水平不高的现状，采用六自由度工业机器人结合气动磨机进行研磨，相较传统人工研磨更能保证研磨精度，并且能够有效避免强烈研磨振动对人体的健康伤害。

经典的机器人主动柔顺力控制是基于机器人动力学模型的阻抗控制和力/位置混合控制，但在复杂作业环境下，六自由度机器人动力学模型建立困难，使得经典控制策略难以实际推广使用[3]；整体叶轮为17－4PH合金材质，具有高强度、硬度等特征，刚性接触受气动磨机振动影响无法通过系统辨识方法获取准确力控模型。搭建机器人研磨实验平台，提出使用智能控制算法中的模糊自适应PID控制策略进行机器人主动柔顺控制，避免了对机器人动力学模型的依赖，实现有效的恒力研磨。

2 机器人研磨系统组成

整体叶轮机器人研磨系统组成，如图1所示。……