面向機器人離線示教編程的并聯(lián)測量平臺

趙 罡，魏德民，肖文磊

（北京航空航天大學機械工程及自動化學院，北京100191）

1 引言

當前，工業(yè)機器人作為可編程自動化設備，在汽車制造、機械加工、焊接、上下料、磨削拋光、搬運碼垛、裝配、噴涂等作業(yè)中得到越來越多的應用[1]。但是工業(yè)機器人在編程方面具有一定的復雜性和較高的編程成本，這限制了其在一些領域，特別是單件小批量加工中的進一步應用。

在實際工業(yè)應用中，工業(yè)機器人主要編程方式有兩大類，即在線示教和離線編程[2]。在利用工業(yè)機器人對單件小批量工件進行焊接、激光切割、噴涂、去毛刺、打磨、涂膠等加工應用中，在線示教占用機器人工作時間，需要專業(yè)操作人員操作示教器來控制機器人運動，對操作人員的要求較高且易產(chǎn)生誤操作，因此其操作成本較高；離線編程一般需要機器人、工具和工件的數(shù)字化模型，由專業(yè)設計人員進行軌跡編程，因此其設計成本較高。

為解決工業(yè)機器人傳統(tǒng)編程方式在單件小批量加工應用中存在的問題，當前主要研究方向是基于各種傳感器及控制技術的輔助在線示教的研究，即在機器人工作環(huán)境或其末端執(zhí)行器上加裝傳感器，幫助操作人員方便地引導機器人完成示教軌跡。文獻[3]提出一種直觀的示教方法，將配備力矩傳感器的手柄安裝在機器人末端執(zhí)行器，通過拖動手柄實現(xiàn)人工牽引示教。文獻[4]開發(fā)了一個基于位置/力/視覺傳感器的混合控制平臺的機器人軌跡生成系統(tǒng)，結合傳感器反饋的信息控制機器人在不同方向的運動，通過自動跟蹤記號筆標定的路徑生成機器人程序。……