[发明专利]一种协作机器人磨抛工艺控制方法

权利要求书

1.一种协作机器人磨抛工艺控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在机器人末端和磨抛工具之间安装六维力/力矩传感器，并自动辨别六维力/力矩传感器的初始值和磨抛工具的重力参数；

步骤2：标定待磨抛工件的用户坐标系，在示教中记录磨抛轨迹；

步骤3：执行磨抛作业时，根据六维力/力矩传感器采集的反馈力和力位混合控制调整磨抛工具与磨抛面间的接触力和磨抛工具姿态，完成磨抛作业。

2.如权利要求1所述的协作机器人磨抛工艺控制方法，其特征在于，所述步骤1中六维力/力矩传感器的初始值为：传感器在X轴、Y轴、Z轴方向的力和传感器在X轴、Y轴、Z轴方向的力矩；所述磨抛工具的重力参数为：工具重力G_T和工具质心坐标L_xL_yL_z。

3.如权利要求1所述的协作机器人磨抛工艺控制方法，其特征在于，所述步骤2中示教记录磨抛轨迹的过程根据实际应用场景包括两种方式：

第一种方式针对带状磨抛轨迹，通过手动拖拽机器人进行示教，在拖拽同时自动记录磨抛轨迹；

第二种方式针对块状磨抛区域，通过在磨抛区域标定任意凸四边形的四个顶点或三角形的三个顶点对磨抛区域进行示教。

4.如权利要求1所述的协作机器人磨抛工艺控制方法，其特征在于，所述步骤3具体为：

步骤3.1：将六维力/力矩传感器采集的反馈力发送给控制器；

步骤3.2：对反馈力进行重力补偿和静力变换计算磨抛工具和磨抛面间的等效接触力；

步骤3.3：基于力位混合控制获得笛卡尔空间下机器人末端总体速度；

步骤3.4：基于机器人雅克比矩阵的微分变换，根据卡尔空间下机器人末端总体速度，得到关节空间下机器人各关节的角速度；

步骤3.5：根据关节空间下机器人各关节的角速度，在每个控制周期得到各关节的目标位置，完成磨抛作业。

5.如权利要求4所述的协作机器人磨抛工艺控制方法，其特征在于，所述步骤3.1中反馈力F_S为六维力/力矩形式：

F_S＝(f_xf_yf_zt_xt_yt_z)^T

其中，f_x、f_y、f_z分别为X轴、Y轴、Z轴方向的力，t_x、t_y、t_z分别为X轴、Y轴、Z轴方向的力矩；六维力/力矩传感器的计算盒和控制器通过网线相连，通过UDP协议进行数据传输，同步周期与控制周期保持一致。