针对机器人在外力作用下由结构变形引起的制孔位置沿工件表面滑移问题,研究应用机器人制孔的自由度冗余特性,通过优化机器人制孔姿态抑制末端位置滑移,提高机器人的定位精度.制孔程序中首末加工位置的机器人姿态通过有限元仿真优化确定.根据关节限位和干涉情况确定冗余自由度的优化范围并离散,应用机器人反解算法计算每一末端加工位姿对应的机器人姿态.调用相应的机器人仿真分析模型计算外力作用下的滑移变形,输出最小滑移变形对应的机器人姿态.对于中间加工位置处机器人制孔姿态的确定,提出以首末加工姿态为基准的姿态光顺算法,在保证机器人加工位置精度的同时提高机器人的关节运动效率.为考察机器人姿态优化与光顺方法的有效性,设计相应的验证实验.结果表明:优化后程序的制孔位置精度控制在0.2 mm以内,制孔效率从5孔/min提升至6孔/min,实现了机器人自动化制孔精度和效率的提升.
机器人制孔 加工冗余 有限元分析 姿态优化 姿态光顺