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砂带抛光机器人力位混合主动柔顺控制研究
砂带抛光机器人力位混合主动柔顺控制研究
摘要：
随着工业自动化的不断发展，砂带抛光机器人在工业生产中的应用越来越广泛。然而，传统的砂带抛光机器人控制方法存在着刚性控制、力控制和位置控制等问题。本论文提出了一种力位混合主动柔顺控制策略，并对其进行了理论分析和实验验证。研究结果表明，该控制策略能够有效提高砂带抛光机器人的柔顺性和加工精度。
1.引言
随着科技的发展，研究人员对砂带抛光工艺的自动化研究进行了大量的研究。传统的砂带抛光机器人主要采用刚性控制、力控制和位置控制等方法，然而这些方法都存在着一定的局限性。例如，刚性控制容易导致抛光过程中的切削力过大，从而导致抛光品质下降。力控制虽然可以实现力的自适应调节，但是由于力传感器的精度和控制环节的延迟等问题，很难实现高精度的控制。位置控制虽然可以实现目标位置的精确定位，但很难保证抛光过程中的力的均匀分布，从而影响抛光的质量。因此，有必要研究一种新的控制方法来解决这些问题。
2.方法
本论文提出了一种力位混合主动柔顺控制策略，该策略基于主动柔顺控制理论，并结合了力控制和位置控制的优点。具体而言，该控制策略首先通过力传感器监测抛光过程中的切削力，并根据预设的力信号通过控制算法实现有效的力调节。同时，该控制策略还通过编码器监测机器人末端的位置，并利用位置反馈控制算法实现对机器人末端位置的闭环控制。此外，该策略还利用模糊控制算法实现对机器人的路径规划和力位控制的混合控制。
3.理论分析
在理论分析部分，首先对力位混合主动柔顺控制策略的力调节和位置调节性能进行了分析。通过建立机器人动力学模型和力学模型，可以得到系统的闭环传递函数。然后，通过频率特性分析和稳定性分析对系统的性能进行了评估。结果显示，该控制策略可以实现对力和位置的精确控制，并具有较好的鲁棒性和抗干扰能力。
4.实验验证
为了验证力位混合主动柔顺控制策略的有效性，设计了实验装置，并进行了一系列实验。实验结果表明，采用该控制策略的砂带抛光机器人在抛光过程中能够实现切削力的自适应调节、位置的精确定位和路径规划，并且具有较好的抗干扰能力和鲁棒性。
5.结论
本论文研究了砂带抛光机器人力位混合主动柔顺控制策略，并对其进行了理论分析和实验验证。研究结果表明，该控制策略能够有效提高砂带抛光机器人的柔顺性和加工精度。未来的研究可以进一步优化控制算法，提高控制精度和鲁棒性，以满足工业生产的需求。
参考文献：
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