[发明专利]一种机器人自动制孔装备的压脚控制方法及系统

权利要求书

1.一种机器人自动制孔装备的压脚控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)测得压脚的位置、压脚与工件的距离，设定指令位置，得到压脚当前位置相对指令位置的偏差，所述指令位置与工作位置具有间隙：

2)根据所述偏差利用滑模变结构控制方法控制压脚运动到指令位置；

3)压脚运动到指令位置后，控制压脚运动，令压脚接触并压紧工件，即压脚到达工作位置；

4)对工件进行制孔，制孔完成后，控制压脚退回。

2.根据权利要求1所述的机器人自动制孔装备的压脚控制方法，其特征在于，所述步骤4)中，当压脚与工件的压紧力达到设定值后开始制孔，所述设定值可以调节，范围为：200～3000N。

3.根据权利要求1所述的机器人自动制孔装备的压脚控制方法，其特征在于，压脚的位置为X，压脚与工件的距离为D，指令位置为X_d，压脚当前位置相对指令位置的偏差为e(t)，e(t)＝X_d+λD-X，其中λ为反馈增益系数，λ大于1。

4.根据权利要求3所述的机器人自动制孔装备的压脚控制方法，其特征在于，λ的取值范围为：10～20。

5.根据权利要求1所述的机器人自动制孔装备的压脚控制方法，其特征在于，所述步骤2)中，根据偏差利用滑模变结构控制方法得到第一电压，该第一电压用于控制电气比例减压阀，从而控制气缸工作带动压脚运动到指令位置。

6.根据权利要求1所述的机器人自动制孔装备的压脚控制方法，其特征在于，所述步骤2)中，滑模变结构控制方法根据压脚阀控缸气动伺服系统非线性数学模型设计，并对摩擦力及外界不确定干扰和摄动进行补偿。

7.根据权利要求1所述的机器人自动制孔装备的压脚控制方法，其特征在于，所述步骤3)中，压脚运动到指令位置后，切换至第二电压，该第二电压控制电气比例减压阀，从而控制气缸工作带动压脚运动到工作位置，并对工件保持设定的压紧力。

8.一种机器人自动制孔装备的压脚控制系统，其特征在于，包括：

直线导轨，设置在所述机器人自动制孔装备上；

滑块，滑动安装在所述直线导轨上；

压脚，固定在所述滑块上；

激光测距传感器，设置在压脚上，用于测量压脚与工件之间的距离；

绝对光栅，设置在机器人自动制孔装备上，用于测量压脚的位置；

气缸，用于驱动所述压脚移动；

电磁换向阀，输出端具有两个输气口，两个输气口分别与所述气缸的有杆腔和无杆腔连通；

电气比例减压阀，输入端与气源相连接，输出端与电磁换向阀的输入端连通；

滑模变结构控制器，接收来自激光测距传感器和绝对光栅的信号，并输出第一电压；

切换开关，输出端接电气比例减压阀的控制电路，输入端至少有两个，其中一个输入端接第一电压，另一个输入端接预设的第二电压；

力/位置控制切换开关，用于根据接收到的绝对光栅的信号控制切换开关，使切换开关的输出在第一电压和第二电压之间切换。

9.根据权利要求8所述的机器人自动制孔装备的压脚控制系统，其特征在于，所述气缸为多个，各气缸同步工作。

10.根据权利要求8所述的机器人自动制孔装备的压脚控制系统，其特征在于，还包括控制电磁换向阀工作的运动方向切换开关。