高压断路器的铜触头、触指部件长期工作于高压环境下,其表面残留的毛刺在高压环境下易引发尖端放电现象,加剧铜触头被电弧烧蚀,严重影响断路器的遮断能力,造成不可估量的安全隐患和经济损失。由于高压铜触头、触指类零件品种多样、外形复杂,其毛刺采用传统人工方法去除费时费力,采用数控机床去除毛刺成本高、柔性差、过程复杂;本文以高压铜触指毛刺去除为背景,研究基于机器人力觉控制的毛刺去除方法,通过切向力反馈自主调整机器人末端刀具进给速度,开发机器人去毛刺离线编程轨迹恒力控制系统,以提高机器人去毛刺的表面质量和去除效率。利用“D-H参数法”简化了机器人连杆模型,通过递归的方式分析机器人各关节齐次变换矩阵,进而求解机器人的运动学、动力学方程;并利用MELFA-Works工具包和SolidWorks三维建模软件获取并处理机器人去毛刺路径,结合初始点在线示教的方法得到了机器人去毛刺力觉控制系统路径调用文件。分析高压铜触指毛刺的成形机理,选择机器人对工件棱边倒角的方式进行毛刺去除,并将机器人去毛刺过程中的切削力分解为法向切削力和切向切削力;设计单因素实验,分析机器人末端移动速度与切向切削力和法向切削力的关系,确定切向切削力作为主要控制的切削力;建立机器人末端作用力与机器人末端移动速度的控制模型,进而提出切向恒力-速度的控制策略,并在MATLAB中对模型进行了 Ziegler-Nichols参数调整法PID仿真,验证了控制模型的正确性。通过硬件设计与软件开发搭建机器人去毛刺力觉控制系统。硬件平台主要由六自由度三菱工业机器人本体及其控制器、切削力采集和处理模块、装夹与固定模块和去毛刺刀具系统组成;软件平台以Visual Studio 2010为开发环境,主要包括上位机算法程序和下位机控制程序,通过在PC端桌面指令输入、数据采集与后台运算完成对下位机的控制,实现了切削力在线测量与滤波处理、切削期望力跟踪、期望力与期望速度转换、机器人各关节伺服控制等功能。进行机器人去毛刺恒力控制实验,首先针对力传感器零点漂移现象,对力传感器进行校准,使其满足机器人去毛刺切削力精度控制要求;在切削深度ae=0.06mm,主轴转速n=19574 rpm下得到机器人去毛刺切削力控制最优期望值为Edt=1.245 N,并以此期望力值进行机器人去毛刺切向恒力控制实验,记录机器人各关节角度变化情况,对比有无切削力控制时铜触指毛刺去除质量。实验结果表明,通过切向恒力-速度控制策略进行毛刺去除,能将工件表面粗糙度Ra控制在0.673～0.758 μm范围内,去除一致性好,加工效率提高了 17.4%,有效地克服了由于刀具系统颤振、轨迹跟踪误差引起的触指表面波浪形凹凸切痕及棱边过切现象,提高了刚性较差的铜类零件毛刺去除质量和加工效率。