《表1 力觉与视觉在装配作业中的优势对比》

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《轴孔装配作业机器人力控制系统设计》

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由于工业机器人重复定位精度无法满足高精度的装配作业，而带有力控制系统的机器人插孔装配系统能够对机器人定位进行位置补偿，从而达到高精度要求。力觉和视觉两种控制方式在装配作业中的优势，如表1所示。与视觉技术进行对比，力控制系统更适用于高精度的装配作业。其实，国内外研究者对于机器人的力控制研究大概开始于上世纪80年代，通过力控制系统实现了机器人进行柔顺性运动[3]。研究者还提出了触觉控制机器人运动分为阻抗控制[4-5]和导纳控制[6-7]两种。国内外许多机器人研究中心利用阻抗或导纳控制原理，开发出比较成熟的工业机器人直接示教系统，实现机器人拖动示教[8-9]。KUKA机器人公司虽然早已开始向客户提供了一些力控制算法包来实现力控制应用，但是这些算法软件并不开源。鉴于此，提出了一种开放的基于力控制的高精度装配系统。该系统基于KEBA机器人系统开发，采用导纳控制策略控制机器人的运动，实现装配作业。这里介绍了系统的硬件组成原理、基于导纳控制的软件控制策略和以孔轴配合φ25H7/g6的零件为例的装配试验及分析。