近幾年來，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在金屬成形、鑄造、冶金等許多工業(yè)制造領(lǐng)域，機(jī)器人正在繁忙的工作中出現(xiàn)，但隨著工藝標(biāo)準(zhǔn)的提高，越來越多的制造過程僅僅依靠工業(yè)機(jī)器人傳統(tǒng)的位置控制是很難勝任的。例如：精密零件的柔性裝配，不協(xié)調(diào)的復(fù)雜曲面的磨削，特別是不協(xié)調(diào)的復(fù)雜曲面的磨削應(yīng)用，傳統(tǒng)的位置控制方法可能會由于不協(xié)調(diào)的工件所產(chǎn)生的位置誤差而導(dǎo)致系統(tǒng)瞬間過載，造成工件或機(jī)器人的損壞。為了滿足復(fù)雜環(huán)境下的工作要求，需要對機(jī)械臂的受力進(jìn)行有效的控制，即在約束位置上對末端執(zhí)行器與環(huán)境的接觸力進(jìn)行控制，為有效地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜機(jī)械臂的受力控制，降低風(fēng)險(xiǎn)成本，需要對機(jī)械臂的受力控制系統(tǒng)進(jìn)行半實(shí)物仿真驗(yàn)證。

    基于末端力傳感器及相關(guān)模型的靈思創(chuàng)奇六自由度機(jī)器人半實(shí)物實(shí)驗(yàn)平臺，可以幫助用戶快速實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的笛卡爾空間拖動，以及機(jī)械手與接觸物平面法向力恒定和變力跟蹤輸出，快速驗(yàn)證和發(fā)展機(jī)械手控制算法。

    機(jī)械手端部恒力打磨。

    注：法向期望力與電子稱值的偏差較小：

    其原因是：在秤的水平面移動時(shí)，有水平方向的摩擦力會影響秤的讀數(shù)，當(dāng)秤靜止時(shí)，電子稱讀數(shù)與力傳感器z的數(shù)值方向一致。實(shí)施步驟：

    六維力傳感器的標(biāo)定與解耦，力傳感器下部工具重力的實(shí)時(shí)補(bǔ)償，以及力傳感器自身零偏零漂的處理。重量器可直接測量，在力傳感器坐標(biāo)系中需要多次測量，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。其后才能知道刀頭與環(huán)境接觸時(shí)的受力情況，為刀頭進(jìn)行力控打磨和拋光等做準(zhǔn)備。

    法向力與水平線軌跡的力平衡混合控制。通過樣條曲線擬合型值點(diǎn)進(jìn)行軌跡規(guī)劃，然后對樣條曲線路徑進(jìn)行速度規(guī)劃(即確定通過型值點(diǎn)的速度)。力控制是指當(dāng)工具與外界沒有接觸時(shí)，不對其進(jìn)行控制，以及在磨削面進(jìn)行力控制時(shí)，對其進(jìn)行直接力控制。聯(lián)機(jī)調(diào)試控制面板如下：法向力可實(shí)時(shí)編輯修改，質(zhì)量彈簧模型的剛度也可通過工具實(shí)時(shí)修改，其他參數(shù)的修改，以及可變量的監(jiān)控暫不添加到控制面板中。

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