工業(yè)機器人主動恒力裝置的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著工業(yè)4.0的到來，工業(yè)機器人開始在各行各業(yè)中廣泛應用，不僅可以提高企業(yè)的勞動生產(chǎn)率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，而且對減輕工人的勞動強度，提高勞動環(huán)境、保障工人的人身安全具有十分重要的意義。在拋光打磨行業(yè)，工業(yè)機器人恒力控制極為重要，精確的力控制可以降低零件表面的粗糙度，提高零件的質量;然而在傳統(tǒng)的機器人恒力控制中，既要對機器人進行力控制，又要對機器人進行位置控制，導致工業(yè)機器人整體控制復雜，響應較慢，精度較低。為解決以上問題，基于工業(yè)機器人

2、力和位置分離的方式，通過設計獨立的恒力控制裝置來解決工業(yè)機器人作業(yè)的力控制，使機器人力控制作業(yè)中不用考慮機器人的運動控制，達到解耦的效果，從而降低機器人整體控制的復雜度，提高機器人力控制精度。
　　本文分別從機械結構、數(shù)學模型、硬件和軟件等方面分別對工業(yè)機器人主動恒力裝置進行設計與實現(xiàn)。首先分析恒力裝置的工作要求，明確要實現(xiàn)的功能，根據(jù)其原理對恒力裝置的機械結構和氣路結構進行分析，給出了滿足要求的機械結構方案，減少運動過程中不同部

3、件之間的耦合關系，保證恒力裝置高效工作。其次分析恒力裝置的整體結構，明確恒力裝置模型的核心是壓電式比例閥，通過分析閥和各傳感器的工作過程得到恒力裝置整體系統(tǒng)模型，并對該模型進行模糊PID控制，得出穩(wěn)定系統(tǒng)的控制參數(shù)。再對恒力裝置的硬件和軟件進行設計，硬件進行設備選型，設備布局和控制器IO分配;軟件采用上下位機的工作方式，依據(jù)TCP/IP通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)交互，下位機負責對恒力裝置的運動控制，上位機負責數(shù)據(jù)監(jiān)控以及數(shù)據(jù)更新，從而達到人機交互