面向机器人离线示教编程的并联测量平台

赵 罡，魏德民，肖文磊

（北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191）

1 引言

当前，工业机器人作为可编程自动化设备，在汽车制造、机械加工、焊接、上下料、磨削抛光、搬运码垛、装配、喷涂等作业中得到越来越多的应用[1]。但是工业机器人在编程方面具有一定的复杂性和较高的编程成本，这限制了其在一些领域，特别是单件小批量加工中的进一步应用。

在实际工业应用中，工业机器人主要编程方式有两大类，即在线示教和离线编程[2]。在利用工业机器人对单件小批量工件进行焊接、激光切割、喷涂、去毛刺、打磨、涂胶等加工应用中，在线示教占用机器人工作时间，需要专业操作人员操作示教器来控制机器人运动，对操作人员的要求较高且易产生误操作，因此其操作成本较高；离线编程一般需要机器人、工具和工件的数字化模型，由专业设计人员进行轨迹编程，因此其设计成本较高。

为解决工业机器人传统编程方式在单件小批量加工应用中存在的问题，当前主要研究方向是基于各种传感器及控制技术的辅助在线示教的研究，即在机器人工作环境或其末端执行器上加装传感器，帮助操作人员方便地引导机器人完成示教轨迹。文献[3]提出一种直观的示教方法，将配备力矩传感器的手柄安装在机器人末端执行器，通过拖动手柄实现人工牵引示教。文献[4]开发了一个基于位置/力/视觉传感器的混合控制平台的机器人轨迹生成系统，结合传感器反馈的信息控制机器人在不同方向的运动，通过自动跟踪记号笔标定的路径生成机器人程序。……