随着工业生产中智能化、自动化程度的不断提高,机器人越来越多地参与到工作当中,物体的抓取操作作为基本功能,面临的要求愈发严苛。柔顺控制能够根据传感器的反馈信息对被控量实时调节,将其应用到机器人抓取技术当中对扩大机器人的适用范围、提高抓取精度和工作效率具有重要意义。本文以上下料机器人末端执行器的柔顺抓取作为研究背景,针对纸浆毡坯件含水、质软、一致性差等特点,确定了基于滑觉和力传感器融合的柔顺抓取策略,并对滑动信号识别和控制器设计进行了深入研究。论文的主要研究内容如下:(1)针对纸浆毡坯的特点和实际工况,确定了以滑觉和力觉为反馈的柔顺抓取工作路线;对末端执行器手指部分进行设计,并在实验室中搭建了柔顺抓取系统试验平台。(2)对纸浆毡坯抓取过程中滑动信号进行识别。基于新型压电材料PVDF薄膜的特性,针对其触觉和滑觉信号耦合的问题提出一种基于积分简化的滑动信号识别算法;设计滑觉传感器模块,进行试验验证了算法的可行性,确定其滑动阈值为40%。(3)主动柔顺控制器的设计。在工业PID控制的基础上,结合非线性理论和稳定性分析进行改进,设计出一种非线性PID控制器,构造出积分和微分环节的非线性函数,并且通过MATLAB/Simulink仿真确定了其有效性。(4)柔顺抓取策略的制定和试验验证。基于滑觉和力传感器的融合制定了柔顺抓取策略和工作流程,进行抓取试验,对比结果表明非线性PID控制器在抓取非刚体时比线性PID控制器有更高的成功率和更好的控制性能,验证了课题所设计的主动柔顺控制器的实用价值。本文通过对纸浆毡坯柔顺抓取技术中抓取策略和柔顺控制器进行研究,为实际工程中上下料机器人抓取产品提供了技术支持,并且对其它工业机器人的抓取操作也有一定参考意义。