[发明专利]并联加工机器人进给速度规划方法以及装置

说明书

本申请提供一种并联加工机器人的进给速度规划方法以及装置，所述方法包括以下步骤：根据跟踪误差预估模型，建立基于动力学特性的并联加工机器人的加工质量多目标约束条件；获取样条曲线加工路径；求解在加工质量多目标约束条件下对应所述样条曲线加工路径的进给速度样条曲线。

技术领域

本申请涉及机器人技术与应用领域，尤其涉及一种并联加工机器人进给速 度规划方法及装置。

背景技术

现有技术中，零部件的设计越来越先进，复杂程度不断提高，典型的复杂 零部件如涡轮叶片、汽车箱体类零件、航空结构件等。这类零部件通常具有复 杂曲面特征、材料去除率大、对加工质量要求高的特点。

为了实现此类零部件的高效高质量加工，要求加工装备具有复合角度加工 和高效加工的能力。传统的加工装备是基于串联机构开发的，这类加工装备具 有结构简单、大行程的优势。作为串联机构的互补形式，并联机构具有结构紧 凑、轻量化和高刚度的优势，适用于开发用于复杂零部件高效高质量加工的并 联机器人。

在实现现有技术的过程中，发明人发现：并联机器人只对运动学条件进行 约束无法保证有界的跟踪误差。因此通常需要根据跟踪误差预估模型来建立动 力学约束。一般采用常规的基于误差的PID反馈控制模型来描述驱动轴控制系 统，从而实现调节跟踪误差。但是仅采用PID控制模型不足以保证复杂的并联 加工机器人的进给速度规划效率最优。

因此，需要提供一种并联加工机器人进给速度规划方案来提高并联加工机 器人的进给速度规划效率最优。

发明内容

本申请实施例提供一种并联加工机器人进给速度规划方法，包括以下步骤：

根据跟踪误差预估模型，建立基于动力学特性的并联加工机器人的加工质 量多目标约束条件；

获取样条曲线加工路径；

求解在加工质量多目标约束条件下对应所述样条曲线加工路径的进给速 度样条曲线。

进一步的，所述在根据跟踪误差预估模型，建立基于动力学特性的并联加 工机器人的加工质量多目标约束条件前，还包括：

根据单自由度控制系统跟踪误差参数，建立并联加工机器人跟踪误差预估 模型；

其中，所述单自由度控制系统跟踪误差参数表征并联加工机器人若干支链 跟踪误差参数；

所述跟踪误差参数至少包括时变负载造成的跟踪误差、输入信号引起的跟 踪误差。

进一步的，所述根据跟踪误差预估模型，建立基于动力学特性的并联加工 机器人的加工质量多目标约束条件，具体包括：

采用动力学前馈控制，调整跟踪误差预估模型中由时变负载造成的跟踪误 差，建立更新后的跟踪误差预估模型；

根据更新后的跟踪误差预估模型，调整跟踪误差预估模型中由输入信号引 起的跟踪误差，建立基于动力学特性的并联加工机器人的加工质量多目标约束 条件。

进一步的，所述所述采用动力学前馈控制，调整跟踪误差预估模型中由时 变负载造成的跟踪误差，建立更新后的跟踪误差预估模型，具体包括：

通过调整动力学前馈控制中的力矩前馈控制，调整初始的跟踪误差预估模 型中由时变负载造成的跟踪误差，建立更新后的跟踪误差预估模型。

进一步的，所述调整动力学前馈控制中的力矩前馈控制，具体包括：

通过并联加工机器人动力学模型，调整动力学前馈控制中的力矩前馈控制；

其中，所述动力学模型通过空载情况下辨识加工机器人各部件的属性特征 参数得出。