[發(fā)明專利]一種協(xié)作機器人磨拋工藝控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310197540.2
• 申請日: 2023-03-03
• 公開（公告）號: CN116160300A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設計）人: 梁亮;郭東旭;王靜
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B51/00;B24B49/00;B25J11/00
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 陳曦

1.一種協(xié)作機器人磨拋工藝控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：在機器人末端和磨拋工具之間安裝六維力/力矩傳感器，并自動辨別六維力/力矩傳感器的初始值和磨拋工具的重力參數(shù)；

步驟2：標定待磨拋工件的用戶坐標系，在示教中記錄磨拋軌跡；

步驟3：執(zhí)行磨拋作業(yè)時，根據(jù)六維力/力矩傳感器采集的反饋力和力位混合控制調整磨拋工具與磨拋面間的接觸力和磨拋工具姿態(tài)，完成磨拋作業(yè)。

2.如權利要求1所述的協(xié)作機器人磨拋工藝控制方法，其特征在于，所述步驟1中六維力/力矩傳感器的初始值為：傳感器在X軸、Y軸、Z軸方向的力和傳感器在X軸、Y軸、Z軸方向的力矩；所述磨拋工具的重力參數(shù)為：工具重力G_T和工具質心坐標L_xL_yL_z。

3.如權利要求1所述的協(xié)作機器人磨拋工藝控制方法，其特征在于，所述步驟2中示教記錄磨拋軌跡的過程根據(jù)實際應用場景包括兩種方式：

第一種方式針對帶狀磨拋軌跡，通過手動拖拽機器人進行示教，在拖拽同時自動記錄磨拋軌跡；

第二種方式針對塊狀磨拋區(qū)域，通過在磨拋區(qū)域標定任意凸四邊形的四個頂點或三角形的三個頂點對磨拋區(qū)域進行示教。

4.如權利要求1所述的協(xié)作機器人磨拋工藝控制方法，其特征在于，所述步驟3具體為：

步驟3.1：將六維力/力矩傳感器采集的反饋力發(fā)送給控制器；

步驟3.2：對反饋力進行重力補償和靜力變換計算磨拋工具和磨拋面間的等效接觸力；

步驟3.3：基于力位混合控制獲得笛卡爾空間下機器人末端總體速度；

步驟3.4：基于機器人雅克比矩陣的微分變換，根據(jù)卡爾空間下機器人末端總體速度，得到關節(jié)空間下機器人各關節(jié)的角速度；

步驟3.5：根據(jù)關節(jié)空間下機器人各關節(jié)的角速度，在每個控制周期得到各關節(jié)的目標位置，完成磨拋作業(yè)。

5.如權利要求4所述的協(xié)作機器人磨拋工藝控制方法，其特征在于，所述步驟3.1中反饋力F_S為六維力/力矩形式：

F_S＝(f_xf_yf_zt_xt_yt_z)^T

其中，f_x、f_y、f_z分別為X軸、Y軸、Z軸方向的力，t_x、t_y、t_z分別為X軸、Y軸、Z軸方向的力矩；六維力/力矩傳感器的計算盒和控制器通過網(wǎng)線相連，通過UDP協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸，同步周期與控制周期保持一致。