基于力-位协同控制的工业机器人在金属渐进成型中的精度优化与路径规划

摘要

工业机器人在渐进成形时存在精度不足、力波动较大以及路径规划缺少闭合环路等情况，针对这些问题,本研究提出一种力–位协同控制结合误差驱动路径改进的整合方法。首先建立动力学模型，该模型需包含接触刚度与弹性恢复，以体现末端位姿与成形力间的耦合关系。而后依据误差可观测性构建离散观测器，实现节点法向误差的即时估计，并将估计结果与成形力梯度分段及误差场加细相结合，得到自适应路径规划框架。六轴机器人平台实验表明，该方法可使轨迹均方误差降低约 40%，法向力波动减小约 35%，高曲率区域轮廓误差削减约 45%，且在多材料、多板厚情境下仍能保持稳定的泛化性能，为机器人渐进成形的高精度、鲁棒控制提供了可行的技术途径。