基于位姿变化的钻铆机器人刚度优化

来源：机床与液压杂志2024年第3期北京时间：

作者：王明海，张威，刘香辰

单位：沈阳航空航天大学机电工程学院;沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室；沈阳航空航天大学机电工程学院；沈阳航空航天大学航空宇航学院

摘要：钻铆机器人广泛应用于航空薄壁件加工装配中，当末端配备重载执行器进行钻铆作业时，因受到自身重力和横向切削力的影响会导致末端变形，加工质量变差，工业机器人这种弱刚性限制了其在精密加工领域的发展。以工业机器人自动钻铆系统为研究对象，建立运动学模型；选择合适的试验进行关节刚度辨识；在刚度模型基础上定义关节刚度性能指标；并通过粒子群优化算法寻找工业机器人作业时刚度最大位姿，确定所处位姿的关节角参数。通过选择合适的加工位姿提升工业机器人的刚度性能，保证孔位加工质量，提高生产效率，也可避免危险事故的发生。通过以上研究，可以求得符合钻铆工况下刚度最优的机器人工作位姿，并在假设实验中，验证了该姿态优化方法的可行性和有效性。

关键词：工业机器人;位姿变化;刚度辨识;粒子群算法