面向复杂环境的工业机器人自适应力控与柔顺操作设计

石美¹ 张嘉欣² 张世奇³

1 北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院，中国香港，519087；

2 广东海洋大学，广东省湛江市，524088；

3 湖北工业大学工程技术学院，湖北省武汉市，430070；

摘要：复杂非结构化状况中的精确力控是工业机器人迈向智能化、柔性化的关键阻碍，传统力控方法需借助精确环境模型，难以应对接触刚度突变与几何方面的不确定性，容易引发失稳或性能降低，研究设计了一种结合动态自适应律与多传感信息的柔顺控制方案。该方案依照李雅普诺夫稳定性理论构建在线参数更新机制，使机器人可实时辨别并补偿环境变化；同时把视觉全局引导与力觉局部精修策略相联合，增进了对未知环境的感知与适应水平，仿真与物理实验证实，所提举措在恒力跟踪以及曲面打磨任务中显著增进了力控制精度与接触鲁棒性，为工业机器人针对精密装配、自动化打磨等复杂场景的应用给出了有效解决方案。

关键词：工业机器人；力控制；柔顺操作；自适应控制；阻抗控制

参考文献

[1]薛宪法.协作机器人技能学习与环境交互技术及其应用研究[D].华南理工大学,2023.

[2]王耀南,江一鸣,姜娇,等.机器人感知与控制关键技术及其智能制造应用[J].自动化博览,2023,40(10):50-66.

[3]郭万金,于苏扬,田玉祥,等.机器人打磨自适应变阻抗主动柔顺恒力控制[J].哈尔滨工业大学学报,2023,55(12):54-65.

[4]严海堂,钱牧云,魏新园,等.机器人打磨系统力控补偿优化算法研究[J].仪器仪表学报,2024,45(4):272-281.