一种叶片机器人砂带磨削加工力控制方法技术

本发明专利技术公开了一种叶片机器人砂带磨削加工力控制方法，包括如下步骤：电压信号的调制与处理；对转化后的力进行补偿；力控制策略。其中，电压信号的调制与处理包括：获取传感器六个通道的电压信号；对获取的电压信号进行软件滤波；将滤波后的电压信号转化为力信号。对转化后的力进行补偿包括：传感器自身的零点漂移补偿和机器人末端负载的重力补偿。力控制策略包括：力位混合控制和PI/PD控制。本发明专利技术的叶片机器人砂带磨削加工力控制方法不仅能够提高磨削加工的效率，克服人工磨削加工一致性较差的情形，还能够实现恒力磨削加工，使其表面材料去除量较为均匀一致，在提高加工的精度和表面质量的同时，又提高了叶片的表面一致性。

A force control method for abrasive belt grinding of blade robot

The invention discloses a method for controlling the grinding force of a blade robot sand belt, which includes the following steps: the modulation and processing of the voltage signal, the force compensation after the transformation, and the force control strategy. The modulation and processing of the voltage signal include: obtaining the voltage signal of the six channels of the sensor; filtering the acquired voltage signal by software; converting the filtered voltage signal into a force signal. The compensation for the transformed force includes zero drift compensation of the sensor and gravity compensation of the robot's terminal load. The force control strategy includes force position hybrid control and PI/PD control. The method of controlling the grinding force of the blade robot in this invention not only can improve the efficiency of grinding and overcome the poor consistency of the artificial grinding, but also can realize the constant force grinding process, so that the surface material removal is more uniform and uniform, while improving the machining precision and surface quality, it also improves the machining accuracy and surface quality. The surface uniformity of the blade.

【技术实现步骤摘要】
一种叶片机器人砂带磨削加工力控制方法
本专利技术涉及工业机器人应用领域，尤其涉及一种叶片机器人砂带磨削加工力控制方法。
技术介绍
目前磨削加工主要是在简单几何形状零件领域中有着较大的优势，例如零件的外圆磨削、内圆磨削和平面磨削等。但是对于复杂曲面的磨削精加工，传统的磨削设备和工艺方法缺乏柔性，适应能力较差，而且修改工艺耗时长、费用高，更重要的是目前大部分都是人工磨削加工，比如，航空叶片、汽轮机叶片等磨削行业。这就导致了磨削效率低下，产品一致性较差，严重阻碍了生产力发展；而且现场的磨削环境较差，对人员的健康有着较大的潜在威胁。专利文献CN103507070公开了使用三轴力传感器进行力控制的机器人控制装置，通过估算三轴力传感器不能检测的力以及力矩来进行力控制。此装置通过设定力估算点，然后对估算点进行力估算，进而对力估算点进行修正，完成力控制。并且此装置是机器人加持工具，对工件进行加工。但是专利文献CN103507070公开的使用三轴力传感器进行力控制的机器人控制装置存在如下问题：(1)上述专利文献中是机器人加持工具，对工件进行作业，因此提出的力估算点控制与修正都是基于机器人加持工具这样的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶片机器人砂带磨削加工力控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S101：将传感器获取的电压信号转化为力信号，并将之处理与磨削加工过程力相对应，并且实时监控力的变化；S102：对监控到的力进行控制和处理，使其磨削力恒定，满足恒力磨削加工的要求；S103：获取传感器六个通道的电压信号；S104：对获取的电压信号进行调制处理；S105：将处理的电压信号转化为力信号，从而间接感知力的变化；S106：对其进行零漂补偿，减少传感器自身引入误差；S107：对传感器末端负载进行重力补偿；S108：将补偿后的力转化到基坐标系下，再转化到工具坐标系下，，从而直接对应加工中的过程力；S109：力/位混合控制定义两...

【技术特征摘要】
1.一种叶片机器人砂带磨削加工力控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S101：将传感器获取的电压信号转化为力信号，并将之处理与磨削加工过程力相对应，并且实时监控力的变化；S102：对监控到的力进行控制和处理，使其磨削力恒定，满足恒力磨削加工的要求；S103：获取传感器六个通道的电压信号；S104：对获取的电压信号进行调制处理；S105：将处理的电压信号转化为力信号，从而间接感知力的变化；S106：对其进行零漂补偿，减少传感器自身引入误差；S107：对传感器末端负载进行重力补偿；S108：将补偿后的力转化到基坐标系下，再转化到工具坐标系下，，从而直接对应加工中的过程力；S109：力/位混合控制定义两个互补的、相互正交的空间，实现对力和位置的同时控制；S110：PI/PD控制，消除较大的力偏差，得到更快的系统响应度，从而获得更加理想的输出力，实现叶片机器人砂带磨削加工力控制。2.根据权利要求1所述的一种叶片机器人砂带磨削加工力控制方法，其特征在于，步骤S102中磨削加工过程中力的控制包括如下步骤：S201：判断实际的磨削力与理论的参考力的大小，IF实际力>参考力，则转入步骤S202；S202：机器人沿其Z轴负方向进给运动；S203：IF实际力<＝参考力，则转入步骤S204；S204：机器人沿其Z轴正方向进给运动；S205：根据实际力来计算对应的理论机器人位置信息；S206：将机器人磨削加工系数刚度换算成机器人能够识别的位置信息，完成相应的位置运动；S207：通过调整，完成恒力磨削加工力控制。3.根据权利要求2所述的一种叶片机器人砂带磨削加工力控制方法，其特征在于，所述机器人磨削加工系数刚度计算方法为：

【专利技术属性】
技术研发人员：严思杰，徐小虎，周亚军，李尚君，连学军，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42