机器人磨削力控变速积分自适应阻抗控制

来源：机器人杂志2025年第2期北京时间：

作者：祁若龙, 姚凤阳, 刘殿海, 朱光, 李论

摘要：在复杂曲面磨削力控制过程中，工件曲率不确定性所带来的磨削力波动会极大地影响零件表面质量。为解决这一问题，本文结合变速积分PID（比例－积分－微分）前馈控制器和自适应控制算法，提出了一种新的机器人力控制方法。根据6维力传感器采集的接触力信号和上位机传输回的机器人末端位置信号在线修改机器人运动偏置量，对机器人末端进行精准的力控制，从而降低工况信息不确定性引起的力跟踪误差。仿真及实验数据的对比表明：该方法能够快速响应工件参数的变化，有效减小接触力的跟踪误差，缩短稳态调节时间，弥补了传统位置阻抗控制策略无法提前获取工件参数的缺陷。实验证明了本文力控制方法可以有效提高恒参数位置阻抗控制的力跟踪性能，使变曲率表面磨削粗糙度从约0.6 μm降低至近0.4 μm，提升了机器人磨削工艺性能。

关键词：机器人, 力控制, 自适应控制, 阻抗控制