成果介绍
本发明公开了一种叶片磨抛加工防碰撞与力过冲检测系统及方法。系统包括机器人磨抛单元,包括机器人及磨抛机构,所述机器人夹持叶片与磨抛机构由非接触状态逐步过渡到接触状态;力控测量装置,该力控测量装置包括六维力传感器及力控测头,所述力控测头用于实时测量所述叶片与磨抛机构之间的接触力信号;力控优化模块,其用于对所述接触力信号进行滤波处理、重力补偿以及阻抗计算,获得与叶片与磨抛机构不同接触状态下的力或力矩信号;以及控制模块,用于根据所述力或力矩信号,控制所述机器人的位姿和进给参数,从而根据叶片与磨抛机构之间的接触状态实现接触力的自适应调节。本发明可有效对叶片磨抛加工的碰撞与力过冲进行检测,检测精度高。
成果亮点
1.本发明的检测系统,实现对叶片复杂曲面的三维测量,并提出了一种防碰撞和力冲击的理论分析方法,对于测量过程,加快机器人末端位置收敛,并减小环境对机器人冲击力的有效性,该方法具有测量简单有效、测量精度高等优点。
2.本发明的检测系统,采用六维力传感器采集力控测头所受的接触力,通过对所获得的力/力矩信号进行滤波处理、重力补偿计算和阻抗计算等操作,可以得到精确的力/力矩信号,提高了测量精度。
3.本发明的检测系统,设计了由工业机器人机械臂和力控测量装置相互配合的叶片磨抛加工防碰撞与力过冲检测系统,并对力控测量装置的结构和布置方式进行了研究和设计,在检测过程中加入力控制部分,使得测量的数据更加真实可靠。
4.本发明的检测系统,通过力控测量装置的力控测头对叶片磨抛加工过冲的碰撞情况进行检测,可以通过检测得到的数据进行分析处理,使磨抛加工过渡过程加快机器人位置的收敛,减小环境的冲击,可以使后续的磨抛加工的力控制更加准确,有效地实现从自由状态向稳定状态的过渡。
团队介绍
赵欢;李振;刘东;丁汉;谢钱龙
赵欢(Zhao Huan,Professor),男,教授、博士生导师,研究方向为机器人加工与装配、医疗手术机器人技术。教育部青年长江(2019年)、湖北省杰青(2020年)、华中科技大学十佳青年教工,上银优秀机械博士论文银奖、上海市优秀博士论文奖获得者。科学研究方面,研究方向为机器人加工与装配、医疗手术机器人技术。在国内外学术期刊或者国际会议发表论文60余篇,SCI收录20余篇,授权国家发明专利54项(3次成果转让)。先后主持国家自然科学基金3项(含重大项目课题1项)、国家重点研发计划课题/子任务各1项、军委装备发展部预研共用技术子任务1项、武汉市“卡脖子”技术重大专项课题1项、湖北省自然科学基金重点项目(杰青)1项等。
成果资料