基于力信息的机器人主动柔顺装配研究
摘要
随着机器人技术的迅速发展，越来越多的机器人服务在工厂的各条生产线上，其中从事装配作业的机器人占了大部分。应用机器人进行精密装配作业时，装配对象需要精确定位，但机器人与周边其它装置难免产生对中误差，这必将影响和阻碍装配作业的顺利完成。为此，本文就典型的轴孔装配作业进行了基于装配力信息的主动柔顺装配方法的初步研究。
文中建立了轴孔装配的力学模型，导出了装配侧向误差与装配作用力及力矩间的关系。在此基础上提出了基于力传感器信息进行搜孔的方法；建立了传感器、端部执行器与环境的物理模型，并对该力控制系统的稳定性进行了分析。
With the rapid development of robotics, more and more robots are running at the factories, most of which are taking on assembly tasks. When a robot is working on precision assembly, the tools need to be located accurately. But the robot and other appliances around have inevitable lateral error which will block the assembly. So the dissertation makes a preliminary research on robotic active compliance assembly about typical peg-hole mating based on assembly force.
In the dissertation, the force model of peg-hole mating is established and the relation between the lateral error and force/torque is derived. The plan to hole searching based on wrist sensor is proposed. Physical model of sensor, tool tail-end and the environment is made. The stability of the model is also analyzed.
文中建立了轴孔装配的力学模型，导出了装配侧向误差与装配作用力及力矩间的关系。在此基础上提出了基于力传感器信息进行搜孔的方法；建立了传感器、端部执行器与环境的物理模型，并对该力控制系统的稳定性进行了分析。
With the rapid development of robotics, more and more robots are running at the factories, most of which are taking on assembly tasks. When a robot is working on precision assembly, the tools need to be located accurately. But the robot and other appliances around have inevitable lateral error which will block the assembly. So the dissertation makes a preliminary research on robotic active compliance assembly about typical peg-hole mating based on assembly force.
In the dissertation, the force model of peg-hole mating is established and the relation between the lateral error and force/torque is derived. The plan to hole searching based on wrist sensor is proposed. Physical model of sensor, tool tail-end and the environment is made. The stability of the model is also analyzed.
引文
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[4]黄晓曦．机器人主动柔顺控制及其在AdeptThree上的实现．博士论文．1993．
[5]熊有伦．机器人学．机械工业出版社．1993．
[6]马香峰．工业机器人的操作机设计．冶金工业出版社．1996．
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[8]赵福良．新型可变的柔顺手腕．高技术通讯，1995；12(3)：14-17
[9]王军．机器人六维腕力传感器及其信号处理系统的研制．传感器技术，1995；10(1)：17-20
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[11]黄心汉．机器人腕力传感器自动标定的方法．机器人，1995；17(5)：292-297
[12]潘存云．几种新型机器人手腕机构剖析．机械和电子，2000；19(4)：26-28
[13]洪汝渝．六轴机器人柔顺控制的研究．机器人，2000；22(2)：143-147
[14]徐科军．六维力传感器阶跃响应的实验建模．机器人，2001；18(2)：144-146
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[16]傅京逊．机器人学．中国科学技术出版社．1989
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[30]吴瑞祥．机器人技术应用．北京航空航天大学出版社．1994
[31]范印越．机器人技术．电子工业出版社．1988
[32]黄真．并联机器人机构学理论及控制．机械工业出版社．1997
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