磨床在刚性和成本方面性能良好,但灵活性差,工作空间小,不适应智能制造的多样化需求。数控磨床在刚度和精度方面表现优异;然而,对于大型复杂曲面零件的加工,高精度数控磨床的成本太高,因此不适合中小型企业采购。除了其低刚度之外,机器人打磨系统在灵活性、工作空间、多功能性和成本方面具有突出的性能。集成机器人打磨系统的铸件后处理打磨工艺具有很大的发展潜力;而打磨机器人采用的主体结构设计方法不仅设计周期长,而且打磨稳定性和刚度差,不适合产品推广。因此,将柔顺控制理论与工业机器人打磨模式相结合的末端执行器得到了研究者的广泛研究。
Perdereau,V提出了一种混合机器人位置控制方案。随后,周等人提出了一种基于自适应阻抗控制的打磨机器人混合控制策略近设计了一个模糊力控制器,在除锈过程中模仿人类的行为。随后,赵等人提出了一种基于模糊比例积分微分(PID)的力/位扰动抑制控制策略。对于预期的15 N接触力,所提出的控制策略可以实现13.4%的力控制精度,并且0.0362 mm的材料去除深度可以达到1.2微米的精度.朱等提出了一种基于一维力传感器PID控制器的动态控制方法。抛光表面的粗糙度Ra %3C 0.4微米,材料去除深度更稳定,偏差保持在0.003 mm,40 N时的均方差为0.37 N
大学的徐和他的团队提出了一种基于恒力机制的机器人打磨末端执行器的设计。所设计的工业机器人驱动末端执行器进行抛光,末端执行器被动调节接触力。力的精度为0.3 N,使得工件的表面质量具有很高的一致性.
从上面提到的打磨机器人的发展,可以明显看出打磨机器人正在走向标准化。控制力和位移精度是末端执行器设计的主要研究方向。采用恒力打磨和恒力夹紧控制力,大大提高了打磨精度和夹紧稳定性。然而,由于材料特性和恒力机构尺寸的限制,当末端工具移动时,末端执行器具有不足的负载、过于复杂的结构和不足的平面刚度。