机器人作为一项新兴的自动化产业技术,在制造生产领域扮演着举足轻重的角色,广泛的应用于各行各业。机器人运行的核心问题是示教技术,示教控制系统对机器人的性能和应用有着极大地影响。因此,提出了一种基于六维力传感器的力觉示教技术。机器人力觉示教使机器人拥有力觉感知能力,通过感知示教牵引力,由控制系统完成力觉分析,驱动机器人按照既定的运动轨迹作出合理调整,整个示教过程分为信号接收、控制分析、完成驱动三部分。信号接收主要基于六维力传感器的空间三维力/力矩检测,将检测到的力信息发送到机器人控制系统;控制分析是对反馈的力信息进行算法分析,求解得到机器人具体的轨迹运动;完成驱动是由机器人内部编程语言组合运动指令,实现最终的示教运动。这其中涉及到机器人运动学理论分析,硬件系统设计,控制系统设计。建立机器人运动学理论模型。由数学模型支撑的机器人运动学主要用于分析机器人各连杆的位置关系和各关节的转角变量,通过一系列的方程变换求解,可以得到机器人的运动学参数。最后以力坐标变换的方法,获知末端工具受力坐标系与六维力传感器坐标系的关系,为力觉示教的反馈控制奠定基础。布局机器人硬件系统。阐述力觉示教的总体结构和工作原理,介绍硬件实验平台的组成部分,包括执行机构IRB2600机器人、控制柜、力信息采集系统和人机交互系统。设计机器人力觉示教控制系统。一方面,对末端执行工具自身重力进行重力补偿;另一方面,对机器人操作空间末端受力运动和关节空间角度变量进行算法推导,得到作用力与运动轨迹的转换关系,从而实现机器人力觉示教反馈控制,并通过MATLAB和Adams的联合仿真验证其合理性。最后通过自身的编程环境完成控制驱动,实现机器人力觉示教轨迹运动。图46幅;表2个;参54篇。