面向光学元件磨削加工的机器人力控系统研究

林子琦，王振忠，陈熠，徐晓雨（厦门大学航空航天学院）

摘要：随着自由曲面光学元件加工需求日益增长，能短周期高柔性智能化成线的超精密磨削、抛光设备及工艺成为光学元件批量生产的关键。传统超精密磨削机床设计周期长、制造及投入成本高，难以满足中小批量定制的多样化市场应用。基于大工作空间、低成本且智能化、柔性化的六轴工业机器人，提出了机器人主动柔顺力控磨削方法，探究机器人力控磨削作业的运动控制，研究力控法兰特性从而掌握力控控制策略；基于力控磨削工艺实验求解建立稳定磨削力模型，实现通过控制力控期望力来实现机器人恒定磨削深度，粗磨阶段有效提升工件面形质量，相较于机器人无力控磨削，机器人力控磨削峰谷值（peak-to-valley,PV）提升了57.8%，均方根值（root mean square, RMS）提升了63.5%。

关键词：工业机器人；力控磨削；磨削加工；机器人磨削；光学加工