随着机器人领域的发展,使用工业机器人代替人工从事重复性、艰苦性作业已是行业大趋势。我国是汽车产销大国,经过长足的发展,当前国内汽车制造领域大部分已实现自动化生产,唯独汽车轮毂的打磨抛光作业仍大量依靠人工。由于目前机器人自动化磨抛仍存在诸如造价高昂、精度不稳定等限制,汽车工业不得不放弃具有更好作业质量、更高的作业效率的自动化作业方式。而制约自动化磨抛在汽车领域大面积应用的主要因素,是末端执行器的力位控制系统落后。因此研究一种基于打磨抛光的机器人主动控制策略具有十分重要的市场前景与现实意义。本文针对汽车轮毂表面的磨抛作业要求,采用ER20工业机器人对轮毂进行打磨抛光,以机器人为控制对象,研究末端恒压力的主动柔顺控制方法,结合离线编程与实时控制实现机器人的磨抛作业。本文的研究工作如下:1.根据轮毂不同位置的加工工艺要求,对轮毂表面磨抛加工方式进行分类,并选择相应的末端执行器。根据相应的末端执行器制定相应的磨抛方案。2.对选用的ER20串联机器人进行运动学分析,根据MD-H模型进行机器人正逆运动学求解,通过求解工作空间以验证机器人是否符合轮毂加工的要求。根据轮毂表面磨抛加工方式的分类,选择相应加工点的位置与顺序,并保证末端磨抛工具与轮毂被加工表面的接触面积恒定。依据加工点的位置与顺序确定机器人末端执行器轨迹,并利用五次多项式对机器人关节加速度进行冲击优化。3.通过对磨抛过程中磨抛执行器与轮毂的接触力分析,结合控制算法的研究现状,设计具有自适应补偿的控制系统,补偿其磨抛过程中产生力与力矩的偏移。在离线编程软件生成磨抛轨迹的基础上,对磨抛作业轨迹进行实时动态调整,跟踪实际执行器的轨迹,从而实现机器人恒压力磨抛。4.利用ADAMS/MATLAB联合仿真平台实现汽车轮毂磨抛的打磨仿真,通过仿真实验验证算法的有效性。搭建汽车轮毂机器人磨抛系统,对轮毂打磨抛光进行试验研究并导出数据对比仿真结果。根据试验结果得出结论以及不足。