基于几何约束与隐马尔可夫链模型的轴孔装配策略

来源：计算机集成制造系统杂志2022年第12期北京时间：

作者：潘柏松, 颜天野, 胡鑫达, 罗路平, 翁微妮

单位：1.浙江工业大学机械工程学院2.浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室3.博世电动工具(中国)有限公司

摘要：针对工业机器人自动装配效率低、环境适应性差等问题,提出一种基于几何约束物理模型与隐马尔可夫链模型(HMM)的机器人轴孔装配策略。首先,通过建立轴孔各接触状态下几何与力学模型,分析零件装配过程中几何约束与受力特点,以获得轴孔装配策略的理论装配轨迹。其次,应用基于隐马尔可夫链模型和高斯混合回归(HMM-GMR)的少样本示教学习方法获得装配过程中的期望接触力,通过导纳控制器对理论轨迹进行补偿,实现对期望接触力的跟踪,从而保证实际装配过程中接触运动的准确性和鲁棒性。最后,针对最小间隙为0.16 mm的轴孔零件进行装配实验,验证了在少训练样本、较大定位偏差情况下所提出装配策略的有效性。

关键词：轴孔装配,几何约束,示教学习,隐马尔可夫链模型,导纳控制

基金资助：浙江省自然科学基金资助项目(LQ18E050014)。