仪器仪表学报

作者：严海堂，钱牧云，魏新园，张姣姣

单位：严海堂,1. 安徽工业大学电气与信息工程学院,,钱牧云,1. 安徽工业大学电气与信息工程学院,2. 安徽省智能破拆装备工程实验室,3. 安徽天康(集团)股份有限公司,,魏新园,1. 安徽工业大学电气与信息工程学院,,张姣姣,1. 安徽工业大学电气与信息工程学院,

关键词：机器人打磨;扩展Kalman滤波;力控补偿

基金：安徽省智能破拆装备工程实验室开放基金(APELIDE2023A006)、安徽省重点研究与开发计划(2022f04020005)、河南省科技攻关(222102210254)项目资助

针对目前打磨机器人在复杂环境中不能兼具磨削精度和顺应性等问题,提出了一种基于算法优化的机器人打磨系统力控补偿方法。首先,阐述了机器人打磨系统的力学特性及力控优化算法原理;然后搭建了实验系统,进行了机器人容许响应范围及主动柔顺恒力磨削实验,最后,采用扩展Kalman滤波算法、最小二乘拟合算法和粒子滤波算法优化打磨力的实时补偿值,并对比了各算法的补偿效果。实验结果表明,通过力控补偿功能,在20mm内可实现100%对系统结构误差的补偿;与设定期望打磨力比较,平均相对误差为5.44%;利用扩展Kalman滤波算法、最小二乘拟合算法和粒子滤波算法优化后平均误差分别降低至1.20%、1.24%和1.64%。拓展优化机器人协同力控系统的实时力/位补偿功能,将有助于提高机器人打磨系统的精度和稳定性,为机器人技术的发展提供理论依据和技术支持。

来源：2024年第4期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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