清华大学学报(自然科学版)

作者：关立文, 陈志雄, 刘春, 薛俊

单位：1. 清华大学 机械工程系, 北京 100084;<br>2. 电子科技大学 机械与电气工程学院, 成都 611173;<br>3. 成都飞机工业集团有限责任公司, 成都 610092;<br>4. 中国航空制造技术研究院, 北京 100025

关键词：工业机器人,静刚度,关节刚度辨识,刚度性能,粒子群算法,位姿优化

基金：国家重点研发计划（2017YFB1301702）

机器人自动钻铆技术突破了飞机装配质量和灵活性瓶颈，在装配效率和成本上有巨大优势，已成为飞机数字化、柔性化装配发展的必然选择。目前机器人钻铆系统大多以6自由度工业串联机器人为平台，此类机器人具有结构弱刚性的固有缺点，在钻铆作业过程中承受较大的压紧力和制孔力等载荷时，机器人末端和执行器会发生一定的变形甚至颤振，严重影响钻铆精度和质量。该文以钻铆机器人为对象建立机器人静刚度模型，设计关节刚度辨识实验获取了机器人关节刚度值，进一步结合刚度性能评价指标分析了机器人工作空间范围内刚度性能分布特征，根据实际作业工况，采用粒子群算法对机器人进行位姿优化，从而增强了机器人刚度性能，对于保证系统作业稳定性和作业质量具有重要意义。

来源：2021年第9期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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