【技术实现步骤摘要】
机器人加工作业法向恒力跟踪方法和装置
本专利技术涉及工业机器人领域，尤其涉及机器人控制技术，具体为机器人加工作业中的法向恒力跟踪方法和装置。
技术介绍
目前3C行业对机器人打磨、抛光等应用有大量的需求。传统的机器人采用的是位置控制，难以保证在打磨、抛光作业中保持恒定的接触力，导致加工质量参差不齐。因此很多公司都推出了基于力传感器的机器人力控加工方案。目前力控加工所采用的大部分都是阻抗/导纳控制的方法（控制框图如图1所示）。在进行机器人加工（打磨，抛光）作业时，机器人末端工具与被加工零件之间的接触力和相对位置可以表示为一个确定的阻抗关系。实际接触力与期望接触力的误差Fe可以表示为：其中，M表示惯性参数，B表示阻尼参数，K表示刚度参数，Edf表示期望轨迹Xdes和实际轨迹Xfac之间的位置误差。当接触力稳定时，上式则简化为Fe=KEdf即对于固定的刚度参数，只要能保证位置误差Edf=0就能保证接触力与期望力保持一致。这需要足够精确的加工参考轨迹Xfac以提高力跟踪精度。假设...
【技术保护点】
1.一种机器人加工作业法向恒力跟踪方法，包括以下步骤：/n给定初始参考轨迹，包括位置和姿态；/n控制机器人沿所述参考轨迹运动，保证在运动过程中机器人末端工具与工件始终保持接触；/n根据实际接触力与期望接触力之间的误差，迭代计算和更新当前参考轨迹的位置，作为下一次运动的参考轨迹；/n对更新后的参考轨迹进行插值和差分，得出各控制周期的速度矢量；/n将各控制周期的实际接触力矢量转换到基坐标系，在基坐标系中计算所述实际接触力矢量在垂直于对应周期的速度矢量的平面上的投影，作为所述更新后的参考轨迹的姿态。/n
【技术特征摘要】
1.一种机器人加工作业法向恒力跟踪方法，包括以下步骤：
给定初始参考轨迹，包括位置和姿态；
控制机器人沿所述参考轨迹运动，保证在运动过程中机器人末端工具与工件始终保持接触；
根据实际接触力与期望接触力之间的误差，迭代计算和更新当前参考轨迹的位置，作为下一次运动的参考轨迹；
对更新后的参考轨迹进行插值和差分，得出各控制周期的速度矢量；
将各控制周期的实际接触力矢量转换到基坐标系，在基坐标系中计算所述实际接触力矢量在垂直于对应周期的速度矢量的平面上的投影，作为所述更新后的参考轨迹的姿态。
2.如权利要求1所述的法向恒力跟踪方法，其特征在于，所述初始参考轨迹通过示教点位、模型导出或者牵引示教得到。
3.如权利要求1所述的法向恒力跟踪方法，其特征在于，采用基于阻抗/导纳控制的力控方法，控制机器人沿所述参考轨迹运动，并保证在运动过程中机器人末端工具与工件始终保持接触。
4.如权利要求1所述的法向恒力跟踪方法，其特征在于，所述根据运动过程中实际接触力与期望接触力之间的误差，迭代计算和更新当前参考轨迹的位置，作为下一次运动的参考轨迹，包括：
采集本次运动过程中机器人末端工具与工件间的实际接触力；
计算实际接触力与期望接触力之间的误差；
根据该误差更新当前参考轨迹的位置；
机器人沿更新后的参考轨迹进行下一次运动；
重复以上步骤，直到实际接触力与期望接触力之间的误差收敛到设定值，或运动次数达到设定值，迭代结束。
5.如权利要求1所述的法向恒力跟踪方法，其特征在于，根据以下规则迭代计算和更新当前参考轨迹的位置：
其中，Xr为参考轨迹的位置，n为迭代的次数，Kp为迭代比例系数，Kd为迭代微分系数，Fe为期望接触力与实际接触力的误差。
6.如权利要求1所述的法向恒力跟踪方法，其特征在于，所述对更新后的参考轨迹进行插值和差分，得出各控制周期的速度矢量，包括：
对更新后的参考轨迹进行平滑处理；
进行样条曲线插值，得到每个控制周期的位置信息；
根据位置的变化差分得到速度矢量。
7.如权利要求6所述的法向恒力跟...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨跞，王琰，李秀娟，汪宇星，许楠，李法设，张一楠，
申请(专利权)人：中科新松有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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