[發明專利]一種工業機器人恒力打磨方法

在審

• 申請號: 202110574992.9
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113199491A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 潘海鴻;韋穎;陳琳;張學濤;陳博揚;吳錫鵬;陳韜;唐秀瑩;梁安;張琦偉
• 申請（專利權）人: 廣西大學;廣西安博特智能科技有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種工業機器人恒力打磨方法，包括以下步驟：S1、對機器人的力傳感器檢測到的力進行重力補償；S2、根據打磨位置計算初始打磨數據，并控制機器人按照規劃的初始打磨數據進行運動；S3、根據實時反饋的打磨力數據計算機器人各關節上由于實時打磨力而產生的轉矩，并對相應的關節驅動器進行力矩補償；S4、形成修正打磨數據，控制機器人按新打磨路徑進行運動；S5、打磨作業結束。本發明能夠實時有效的對打磨路徑進行修正，能夠保證打磨的運動精度，提高打磨質量。

技術領域

本發明屬于工業機器人打磨技術領域，尤其涉及一種機器人應用于打磨工件的打磨方法。

背景技術

在打磨過程中，機器人末端刀具與工件表面產生磨削力，機器人末端打磨頭在磨拋過程中會與被加工工件產生接觸力，由于被加工工件外形的不規則性，在機器人位置控制模式下，接觸力會隨時變化，若接觸力較大可能會損壞打磨頭、機器人以及工件，而接觸力較小時又不能保持磨拋過程中打磨頭與工件很好的貼合，進行影響被加工零件的表面質量僅通過機器人位置控制系統達不到打磨任務要求。因此，機器人打磨加工過程中必須控制打磨力的大小，對接觸力進行反饋調節，從而能夠主動適應環境的變化，滿足生產加工中的要求

打磨是一道非常重要的工序，一旦打磨質量不滿足要求，往往會導致整個工件的報廢。打磨加工表面粗糙度好壞與打磨機器人的位置精度直接相關。為了使打磨的質量和效率達到最優，需要對打磨機器人的運動精度進行提高。

在實際應用中由于關節柔性的存在，打磨頭不能很好的跟隨預定的打磨軌跡運動，本發明通過將打磨力反饋直接引入位置控制和驅動器電流環，實現對打磨力實時快速的響應，保障打磨機器人的運動精度。

發明內容

本發明的目的在于提高工業機器人打磨的運動精度，提供一種基于六維力傳感器的打磨控制方法。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種工業機器人恒力打磨方法，其包括以下步驟：

S1、對機器人的力傳感器檢測到的力進行打磨工具的重力補償；

S2、根據打磨位置計算初始打磨數據，并控制機器人按照規劃的初始打磨數據進行運動，所述初始打磨數據包括初始路徑數據、初始位置數據和初始速度數據；

S3、根據實時反饋的打磨力數據計算機器人各關節上由于實時打磨力而產生的轉矩，并對相應的關節驅動器進行力矩補償；

S4、獲取實時反饋力數據并計算實時打磨力數據，根據實時打磨力數據更新初始打磨數據，形成修正打磨數據，控制機器人按新打磨路徑進行運動；

S5、打磨作業結束；

其中步驟S3和步驟S4是機器人在打磨過程中同時進行的步驟。

步驟S1具體包括如下步驟：

S11、力傳感器的零點數據記為:F₀＝[f_x0 f_y0 f_z0]^T，實際傳感器力的讀數記為:F＝[f_x f_y f_z]^T，末端工具重力記為G，G在力傳感器坐標系上產生的力和力矩記為:G_s＝[g_x g_yg_z]^T。

S12、末端工具重力G在機器人基坐標系O的分力表示為G₀＝[0 0 -G]^T，通過位姿變換矩陣，可得到G在傳感器坐標系S上的分力G_s＝[g_x g_y g_z]^T。