基于柔顺控制的机器人装配技术

doi:10.13190/j.jbupt.2019-227

北京邮电大学学报 ›› 2020, Vol. 43 ›› Issue (4): 1-6.doi: 10.13190/j.jbupt.2019-227

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基于柔顺控制的机器人装配技术

喻洋¹, 王耀兵², 魏世民¹, 马如奇², 唐玲¹

1. 北京邮电大学自动化学院, 北京 100876;
2. 北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室, 北京 100094

收稿日期:2019-10-23 发布日期:2020-08-15
通讯作者: 魏世民(1965-),男,教授,E-mail:wsmly@bupt.edu.cn. E-mail:wsmly@bupt.edu.cn
作者简介:喻洋(1988-),男,博士生.
基金资助:
北京市自然科学基金项目（L172031）

Robot Assembly Technology Based on Compliance Control

YU Yang¹, WANG Yao-bing², WEI Shi-min¹, MA Ru-qi², TANG Ling¹

1. School of Automation, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China;
2. Beijing Key Laboratory of Intelligent Space Robotic Systems Technology and Applications, Beijing Institute of Spacecraft System Engineering, Beijing 100094, China

Received:2019-10-23 Published:2020-08-15

摘要/Abstract

摘要： 针对复杂接触环境下机器人柔顺装配困难的问题，提出了一种基于受力信息精准获取与改进力/位混合控制算法的柔顺装配方法.在对机器人末端力传感器进行零点补偿及负载重力补偿后，通过矩阵变换实时计算出装配接触点处机器人末端执行器的真实受力，并在力控制过程中让机器人的运动遵循双曲正切速度-力关系.实验结果表明，机器人在装配过程中并未发生明显的抖动，所提算法具有良好的柔顺装配效果.

关键词: 机器人, 柔顺装配, 接触点处受力, 改进力/位混合控制算法

Abstract: Aiming at the problem that the difficulty of compliant assembly of robot in complex contact environments,a compliant assembly method based on accurate acquisition of force information and improved hybrid force/position control algorithm is presented.In the method,after bias and load gravity compensation are performed on the robot end force sensor,the real contact force of the robot end-effector at the assembly contact point is calculated in real time by matrix transformation,and the motion of the robot follows velocity-force relationship of the hyperbolic tangent during force control.Experiments show that the robot did not shake significantly during the assembly process,and the proposed algorithm has a good compliant assembly effect.

Key words: robot, compliant assembly, contact force, improved hybrid force/position control algorithm

中图分类号:

TP242.2

喻洋, 王耀兵, 魏世民, 马如奇, 唐玲. 基于柔顺控制的机器人装配技术[J]. 北京邮电大学学报, 2020, 43(4): 1-6.

YU Yang, WANG Yao-bing, WEI Shi-min, MA Ru-qi, TANG Ling. Robot Assembly Technology Based on Compliance Control[J]. Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications, 2020, 43(4): 1-6.

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基于柔顺控制的机器人装配技术

Robot Assembly Technology Based on Compliance Control

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