机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (13): 110-119.doi: 10.3901/JME.260165
时贝超1,2, 王福军1,2, 肖聚亮1,2, 刘海涛1,2, 田延岭3, 梁存满1,2
SHI Beichao1,2, WANG Fujun1,2, XIAO Juliang1,2, LIU Haitao1,2, TIAN Yanling3, LIANG Cunman1,2
摘要: 复杂微小器件不断向着微型化、高集成度和智能化方向发展,并由多个异质、异构、易变形和跨尺度的微小零件组装而成。近年来,关节型宏微结合机器人为实现此类微小零件米级空间上料、毫米级空间对准及微米/亚微米级精度装配提供了一种新思路。针对在由显微视觉决定的尺度狭小且环境复杂的装配空间中实现微小零件多自由度、高精度和无碰撞位姿对准难题,提出一种基于关节型宏微结合机器人巧-柔性能评价函数的装配位姿优选方法。根据关节型宏微结合机器人运动灵巧性和末端变形性能与位姿的映射关系构建巧-柔性能评价函数,并以此为优化目标建立关节型宏微结合机器人装配位姿优选模型。制定面向装配位姿优选的阈值准则,并利用智能算法实现多变量、非线性位姿寻优求解。借助具体算例和实验验证所提出的位姿优选方法的有效性,结果表明微小零件在最优装配位姿处装配时所产生的接触力幅值为0.04 N、位姿调控次数为3次,均小于其他装配位姿对应的接触力幅值和调整次数。此外,在最优装配位姿处开展的10次重复装配试验结果表明,带孔微小片状零件与轴的装配位置偏差小于3 μm。
中图分类号: