[发明专利]基于一维力传感器的机器人砂带打磨恒力控制方法及装置

摘要

本发明公开了基于一维力传感器的机器人砂带打磨恒力控制方法，包括以下步骤：根据受力分析，获取各坐标系的力映射关系；通过打磨法向力和切向力关系，建立并简化接触力与传感器坐标系的力映射关系；通过打磨形变和打磨深度关系，建立打磨动力学模型；设计自适应滑模迭代控制算法，并建立力控制模型；根据力映射关系和力控制模型，设计力控制器；通过反馈力，应用力映射关系计算出打磨法向力，并输入到力控制器算出法向偏移量，再传输到控制模块；本发明使机器人砂带打磨力控制在一维力传感器上进行，避免了多维力传感器的高成本问题，同时降低了控制复杂度；应用简单，参数设置方便，有效地补偿砂带打磨时不确定性带来的误差，适用于实际打磨。

主权项

1.基于一维力传感器的机器人砂带打磨恒力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据打磨过程的受力情况，对机器人末端的打磨工件和砂带轮之间的接触力进行受力分析，获取传感器坐标系和砂带轮坐标系之间的力映射关系；通过打磨法向力和切向力的关系，建立并简化接触力与传感器坐标系上的力映射关系；S2、通过打磨形变和打磨深度的关系，建立基于变形的机器人砂带轮打磨动力学模型；S3、设计自适应滑模迭代控制算法，并根据机器人砂带轮打磨动力学模型，建立相应的力控制模型；S4、根据接触力与传感器坐标系上的力映射关系和相应的力控制模型，设计相应的自适应滑模迭代恒力控制器；S5、通过一维力传感器接收的力，应用接触力与传感器坐标系上的力映射关系，计算出法向打磨力并进行反馈，将反馈的接触力输入到相应的自适应滑模迭代恒力控制器，从而得到一个法向的偏移量，并将法向的偏移量传输到控制模块进行控制。