柔性打磨机器人末端执行器系统

高端装备制造

打磨是工业制造技术中重要的机械加工方法，常用于工件表面去毛刺、除漆、除锈、机器外壳的翻新等。现有的打磨机器人需要依靠位置控制精度与力位误差补偿来实现理想的磨削量控制，因此控制器软硬件往往十分昂贵。而一般的市场保有量巨大的通用机器人由于缺乏力和位移的实时补偿功能而很难用于自动化打磨。如能对现有的通用机器人进行成本不高地升级改造，使之能够用于自动化打磨，可以提高打磨效率，降低人力成本，有效提升企业效益。 本团队设计了一种打磨执行器系统，可以安装在通用机器人末端，完成自动化打磨。此执行器系统自身具有两个自由度，一个自由度使得磨具可以旋转；另一个自由度使磨具可以在轴向进行伸缩调整，由弹簧气压双平衡调节原理实现恒力控制。

使用该执行器无需事先对工作面轮廓进行精确的测定，只需用示教法定义少数几个关键路点，覆盖要打磨的区域，然后设定恒定打磨力，用机器人最简关节移动指令依次走过这些路点，执行器的控制系统会调节接触深度保证接触力恒定。经过实验验证该系统取得了令人满意的结果，可安装在大部分通用机器人上，也适用于国产中低端机器人，具有很高的费效比。