随着产业结构升级和产品升级换代加快,异构件产品越来越多地出现了小批量定制,难于采用自动化生产线生产。针对异构件单机械臂抛光灵活性不高、抛光效果不理想等问题,本课题提出了一种双机械臂协同抛光方法,搭建了一套双机械臂协同抛光系统。具体研究内容如下:(1)双机械臂运动学分析。首先建立机械臂模型并实现正逆运动学求解。然后对双机械臂的基坐标系进行标定,提出了一种简便易行的双机械臂基坐标系标定方法。(2)双机械臂碰撞检测算法研究。为保障双机械臂在公共活动空间的安全性,采用球体、胶囊体、长方体包围盒简化机械臂模型,在保证模型精度的基础上简化了计算。提出了二次投影法和一种球体、胶囊体、长方体包围盒之间的最短距离计算方法,提高了碰撞检测算法效率。(3)双机械臂协同抛光路径优化。以双臂移动平稳性为优化目标,使用改进的深度确定性策略梯度算法对双机械臂抛光路径进行优化。经算法优化后,抛光过程中双机械臂各关节角偏移量变化平稳。(4)控制系统和上位机软件开发。基于分层分模块的设计思想,设计了控制系统的软硬件,实现上位机对各个设备的控制,完成协同抛光任务,并可以通过各设备的运行状态完成碰撞检测、工况分析的任务。(5)系统搭建与综合实验。根据控制系统和上位机软件的设计方案,搭建双机械臂协同抛光实验平台并验证系统的可靠性。在实验平台基础上验证了碰撞检测和协同抛光路径优化理论的正确性。该课题在国内外相关研究的基础上,对双机械臂协同的运动学、碰撞检测、路径优化等问题进行了深入研究,所搭建的双机械臂协同抛光系统能可靠完成双机械臂协同抛光作业。通过该课题的研究提高了双机械臂协同抛光的实用水平。