[发明专利]一种基于实时力控的装配机器人全空间柔顺插孔控制方法

摘要

本发明公开了一种基于实时力控的装配机器人全空间柔顺插孔控制方法，步骤为：利用六维腕力传感器、实时通信软件包等搭建装配机器人螺栓插孔实时力控系统；采用基于标准位置的重力补偿方法，消除机器人全空间作业时重力分量对六维力传感器读数的影响；通过对插孔任务中接近、寻孔、插入与插入完成四个阶段的受力分析与力/位混合控制策略设计，避免螺栓插孔过程中常见的卡阻与契紧现象，提高机器人插孔作业成功率和效率；在多维力时间序列窗口中采用基于支持向量机的检测器实现寻孔完成状态自动检测，确保寻孔与插孔两个子任务的准确切换。本发明可解决利用常规刚性关节型机器人实现高效率、高准确性的无倒角柔顺插孔装配作业控制问题。

主权项

1.一种基于实时力控的装配机器人全空间柔顺插孔控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤1、利用六维腕力传感器、实时通信软件包搭建装配机器人实时力控平台；步骤2、通过机器人全空间重力补偿，使得机器人无论在何种与外界不接触的姿态下，测量的六维力数据都为0；步骤3、机器人无倒角插孔作业过程控制策略；将无倒角插孔的各个阶段分为接近阶段、寻孔阶段、插入阶段与插入完成四个阶段，按照力位混合控制思路，对无倒角插孔作业过程各个阶段的自然约束与人工约束进行设计；步骤4、对步骤3中涉及的接近阶段、寻孔阶段、插入阶段与插入完成四个阶段，分别针对步骤3中提出的人工约束和自然约束条件，进行导纳控制；导纳控制检测机器人与环境的接触力，输出为机器人的位置和速度，从而能够利用传统的位置型机器人控制器实现柔顺的力接触功能；步骤5、基于支持向量机分类器的机器人寻孔结束检测；利用六维腕力传感器数据的时间序列及机器学习方法，判断机器人插孔作业过程中是否寻孔结束，从而切换到插孔阶段。