机器人控制一直是工业机器人重要的研究课题。本文的研究内容是机器人在柔性力/位控制领域的应用与研究,依托于中国科学院自动化研究所自然科学基金项目“移动装配机器人的动作学习和工件抓取方法研究”。本文采用基于六维力的工业机器人控制系统进行高精密装配作业,并以高精密轴孔装配为例,在机器人视觉进行位置控制的基础上,通过对六维力反馈控制系统进行建模,最终进行实验实现了位置精度低于80微米的工业轴孔装配。其研究内容主要包括三个方面,分别包括六维力,力/位控制,轴孔装配。三个研究内容概述如下:(1)工业机器人对环境的高精度力信号获取,是实现高精度装配的必备条件。针对工业机器人力信号的高精度采集,在视觉识别定位系统的基础下,分别进行了压力检测、三维力分析和六维力分析的机器人高精度轴孔装配研究,轴孔装配过程中,需要对目标工件在空间中的X、Y、Z轴的所受力和力矩进行跟踪,并根据六维力传感器反馈的力/力矩信息进行轴工件位姿修正,顺利完成高精度轴孔装配任务,因此确定了基于六维力的机器人柔性力/位控制系统的控制方法。(2)针对项目中机器人进行高精度柔性装配,在对目标工件进行装配的同时,对机器人、目标工件的状态进行实时控制,避免与刚性环境约束面发生碰撞,导致实验设备损坏。因此使用了一种基于六维力的柔性力/位控制策略,通过六维力信息反馈来对目标工件的位姿信息进行实时修正,实现闭环反馈控制。通过实验表明,基于六维力的机器人柔性力/位控制能够对装配中目标工件的位姿有较好的跟踪与修正,最终顺利完成装配任务。(3)针对基于六维力的机器人柔性力/位控制,文中对其进行了高精度轴孔装配的实验验证,并对基于该控制系统下的轴孔装配实验进行了过程和力学分析,实现了高精度装配任务,完成了项目中高精度装配的要求,实验中控制精度达到50微米,可以很好的完成高精度轴孔装配作业,并在世界机器人挑战赛上得到了应用,证明了基于六维力的柔性力位控制系统具有一定的应用价值。