一种“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法、系统及终端技术方案

本发明专利技术属于但不限于磨抛加工技术领域，尤其涉及一种“机器人‑末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法、系统及终端，包括：S1，建立机器人运动学模型和机器人末端位置误差模型；S2，对机器人本体几何参数进行辨识；S3，通过磨抛过程中反馈的机器人各轴实际关节信息和辨识得到的机器人本体几何参数，计算工件坐标系下“刀具‑工件”相对位移误差；S4,构建末端位移误差到磨抛轨迹切向和副法向的跟踪误差解耦模型，将工件误差转换为切向位移误差和副法向位移误差；S5，三自由度末端执行器通过广义预测解耦算法控制磨抛法向接触力，补偿切向位移误差和副法向位移误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于但不限于刨磨加工，尤其涉及一种“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法、系统及终端。

技术介绍

1、复杂曲面零件在航空航天、汽车、船舶等领域的应用日益广泛，为保证零件表面的轮廓度和粗糙度，复杂曲面零件一般经过铣削加工后还需磨抛处理。

2、目前复杂曲面零件磨抛加工主要有人工磨抛和数控专机磨抛。其中，人工磨抛劳动强度大，加工效率低，一致性差，严重制约了零件表面质量。数控专机磨抛也存在价格昂贵和通用性差的缺点。与人工磨抛和数控专机磨抛相比，机器人磨抛有着灵活性好，通用性强，易于拓展等优点。另外，由于在机器人末端安装力控执行器的磨抛方式接触力控制精度较高，因此研究机器人夹持末端执行器的方法实现复杂曲面磨抛加工很有必要。

3、复杂曲面磨抛对机器人的定位精度要求非常高，但由于机器人零部件的制造误差、关节间隙、设备误差等，导致机器人实际的运动学参数值与机器人控制系统预设的理论值存在偏差，由此产生的末端定位误差最高可达2mm左右，因此必须对几何误差引起的机器人末端定位误差进行有效补偿。

4、目前，机器人末端定位误本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法，其特征在于，S1具体包括：基于POE的机器人正运动学表达式为：

3.如权利要求1所述的“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法，其特征在于，S2具体包括：末端执行器上的固定点在工具坐标系中的位置P0和在机器人基坐标系中的位置Pe关系为

4.如权利要求1所述的“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法，其特征在于，S3具体包括：在获得机器人真实几何参数后，将磨抛过程中机器人各关节的实际...

【技术特征摘要】

1.一种“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法，其特征在于，s1具体包括：基于poe的机器人正运动学表达式为：

3.如权利要求1所述的“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法，其特征在于，s2具体包括：末端执行器上的固定点在工具坐标系中的位置p0和在机器人基坐标系中的位置pe关系为

4.如权利要求1所述的“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法，其特征在于，s3具体包括：在获得机器人真实几何参数后，将磨抛过程中机器人各关节的实际位置信息及辨识得到的机器人本体实际几何参数代入运动学正向模型，即可计算出工件坐标系下刀具-工件相对位移误差为

5.如权利要求1所述的“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法，其特征在于，s4具体包括：通过变换矩阵将工件坐标系下的位移误差δp转化为磨抛接触点在工件局部坐标系下的切向位置误差δpt和副法向位置误差δps；

6.如权利要求1所述的“机器人-末端执行器”双级协同的高精度力位控制方法，其特征在于，s5具体包括：末端执行器采用y轴伺服电机控制法向接触力fn，x轴伺服电机补偿切向位移误差δpt，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨吉祥，陈海清，丁汉，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：