在工業控制系統中，我們通過分析基于位置伺服力/位混合控制策略的基礎上，研究了基于速度伺服的力/位混合控制策略，對測量力信號進行了濾波、重力補償和傳感器坐標系校準，以提高測量力信號的抗干擾性和準確性。模擬結果表明，該方案可以滿足拋光機器人分別控制位置和力的要求。

伴隨著科技術的進步和制造業的不斷發展，市場對拋光加工的需求越來越大。但目前我國拋光加工以人工為主，人工拋光效率低，費時費力，精度低，產品均勻性差，工人工作環境差，難以實現自動化生產，已成為拋光行業進一步發展的瓶頸。因此，自動拋光設備的研究引起了許多高校、科研機構和公司的廣泛關注。

拋光機器人可以實現高效、高質量的自動拋光，為替代人工拋光提供了有效的解決方案。拋光機器人的核心是力控制技術，通過控制加工軌跡和拋光工具末端的力來保證拋光質量，即控制機器人的位置和力。目前，國內外已經開發了一種相對成熟的位置控制機器人，并對力控機器人進行了大量的研究。然而，大多數力控機器人基于位置伺服實現的，響應時間長，不能直接控制力，影響力控制的精度和效果。針對上述情況，筆者研究了基于速度伺服的力控拋光機器人，給出了拋光機器人系統的組成、濾波、重力補償和傳感器坐標系的校準，提高了測量信號的抗干擾性和準確性，最終模擬了上述算法。

它由打磨機器人系統組成。

研磨機器人系統由工業機器人本體、機器人控制柜、路徑規劃計算機、拋光工具、多維扭矩傳感器和拋光工作臺組成。多維扭矩傳感器安裝在機器人六軸末端的法蘭上，用于測量x、y、z三個方向的扭矩和扭矩。拋光工具通過連接器安裝在扭矩傳感器的測量面上。路徑規劃計算機用于規劃待加工工件上拋光工具的拋光路徑，其輸出與機器人控制柜相連。拋光機器人的加工工藝如下:一是路徑規劃計算機規劃拋光工具在工件上的拋光路徑，并將規劃好的機器人位置信息傳遞給機器人位置控制器。機器人位置控制器驅動機器人到達相應的位置，開始拋光。扭矩傳感器測量拋光工具和加工件之間的力，然后將測量信息傳遞給力控制器人和力控制器，調節拋光工具和加工件之間的力相對恒定，以保證拋光效果。

濾波器設計。

在實際測量中，傳感器會受到各種因素的干擾，測量數據會波動，影響力控制的精度。因此，在獲得力傳感器測量的數據后，應進行濾波。由于噪聲信號多分布在高頻部分，信號集中在低頻部分，所以選擇巴特沃斯數字低通濾波器進行濾波。

機器人控制系統方案的一般思路分為兩部分:

建立機器人工具末端測量力和關節空間。

將機器人工具末端測量的力轉換成關節空間的速度信號，并將信號添加到伺服電機的速度環中。這種基于速度伺服的力控制策略比基于位置伺服的力控制策略更快，可以直接控制力。

采用力/位混合控制策略，通過S矩陣選擇各方向是位置控制還是力控制，以滿足拋光應用對力和位置控制的要求。

最后講一下我們研究了基于速度伺服的力/位混合控制策略，給出了拋光機器人系統的組成，濾波、重力補償和傳感器校準采集的力信號，消除了外力測量信息的干擾。控制算法的模擬實驗表明，該算法能夠滿足機器人拋光應用程序對位置和力值控制的要求。

深圳市力準傳感技術有限公司專業研發生產力值測量傳感器。主要產品有微型壓式傳感器、拉壓式傳感器、S型傳感器、軸銷傳感器、測力傳感器、多維力傳感器、扭矩傳感器、位移傳感器、壓力變送器、液壓傳感器、控制儀表、以及手持儀等力控產品達千余種，并已獲得多項國家知識產權。

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