7、机器人加工应用中的气动驱动装置与大型工作空间敏捷制造系统

机器人加工应用中的气动驱动装置与大型工作空间敏捷制造系统

在机器人加工应用领域，有两项重要的技术发展值得关注，一是用于机器人精加工应用的气动驱动装置，二是适用于大型工作空间的敏捷制造系统。

气动驱动装置在机器人精加工中的应用

为了验证气动装置在工具从工作位置移动时能否施加恒定力，进行了相关实验。实验中，机器人被编程以受控速度对工具执行线性运动，通过安装在机器人末端执行器上的力传感器测量实际接触力。

机器人的编程轨迹包含四个线性运动，分别以10 mm/s和50 mm/s两种不同速度执行。压力调节器被调整以提供9 N和25 N两种标称接触力，接触力值每0.1 s记录一次。

以机器人速度为10 mm/s、标称接触力设定为25 N的测试为例，装置能够将接触力保持在编程参考力范围内，误差为2 - 3 N。这一误差主要是由于导向系统、气缸和气动回路中的摩擦力造成的。当以相同速度但较低接触力（9 N）进行测试时，装置表现出相似的行为。

为了根据工具从工作位置的位移调整机器人路径速度，采用了两种不同的控制策略，这些策略在机器人控制器运行的程序中实现。
- 第一种控制策略 ：定义了一个与工具初始位移相对应的死区，在该区域内机器人控制器接收恒定参考速度。当工具移出此位置（到达低触发位置）时，参考速度开始线性下降。为了根据工具的测量位置调整机器人路径速度，使用机器人编程语言（RAPID）中的SpeedRefresh指令对机器人进行编程。但该策略存在问题，机器人更新速度的响应时间为0.4 s，这种延迟加上控制器连续生成参考速度，降低了系统更新机器人路径速度的动态响应。
- 第二种控制策略