基於力-位協同控制的工業機器人在金屬漸進成型中的精度優化與路徑規劃

摘要

工業機器人在漸進成形時存在精度不足、力波動較大以及路徑規劃缺少閉合環路等情況，針對這些問題,本研究提出一種力–位協同控制結合誤差驅動路徑改進的整合方法。首先建立動力學模型，該模型需包含接觸剛度與彈性恢復，以體現末端位姿與成形力間的耦合關係。而後依據誤差可觀測性構建離散觀測器，實現節點法向誤差的即時估計，並將估計結果與成形力梯度分段及誤差場加細相結合，得到自適應路徑規劃框架。六軸機器人平台實驗表明，該方法可使軌跡均方誤差降低約 40%，法向力波動減小約 35%，高曲率區域輪廓誤差削減約 45%，且在多材料、多板厚情境下仍能保持穩定的泛化性能，為機器人漸進成形的高精度、魯棒控制提供了可行的技術途徑。