中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院總環(huán)部成功開(kāi)發(fā)出柔性力控的新型機(jī)械臂控制方式，新技術(shù)目前已完成探月工程三期任務(wù)中的3臺(tái)大重量設(shè)備安裝，極大提高我國(guó)航天器裝配自動(dòng)化水平。
人工智能可以隨意牽引機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)嗎？如今，中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院總環(huán)部的科研人員將這一設(shè)想成功應(yīng)用到我國(guó)探月工程三期的型號(hào)研制中。
人機(jī)交互助總裝一臂之力
航天器不同于汽車(chē)等批量化工業(yè)產(chǎn)品，往往生產(chǎn)單件產(chǎn)品，裝配操作主要由人工完成，自動(dòng)化水平相對(duì)落后。對(duì)于重量大、安裝位置特殊的零部件，現(xiàn)有人工操作方式控制精度低，穩(wěn)定性差，安全風(fēng)險(xiǎn)高。
機(jī)械臂可以穩(wěn)定地保持抓取物體，還能精確調(diào)整位置和姿態(tài)。但眾所周知，機(jī)械臂適用于大量重復(fù)性工作，應(yīng)用于航天器總裝多少有些不切實(shí)際。
當(dāng)前機(jī)械臂行業(yè)中，能夠進(jìn)行人機(jī)交互的合作型機(jī)器人是發(fā)展的最前沿方向。為了將機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮在航天器總裝中，總環(huán)部開(kāi)發(fā)出柔性力控的新型機(jī)械臂控制方式，實(shí)現(xiàn)操作者直接操控機(jī)械臂抓取工件，能輕松對(duì)大重量工件進(jìn)行調(diào)整，相當(dāng)于直接對(duì)懸浮于空中的物體進(jìn)行操控，達(dá)到“四兩撥千斤”的效果。而這一操作方式也將人的靈活性與機(jī)器人的穩(wěn)定性完美結(jié)合，在多種復(fù)雜的航天器總裝工作中發(fā)揮了作用。
自動(dòng)裝配達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平
近期，總環(huán)部成功利用機(jī)械臂系統(tǒng)采用柔性力控技術(shù)完成了探月工程三期任務(wù)中的3臺(tái)大重量設(shè)備安裝，解決了困擾總裝人員已久的裝配難題。這3臺(tái)大重量設(shè)備重量大，安裝環(huán)境狹小，采用傳統(tǒng)方法安裝磕碰風(fēng)險(xiǎn)高，容易損壞內(nèi)部精密部件。此次該部開(kāi)發(fā)的機(jī)械臂系統(tǒng)具有靈敏的碰撞檢測(cè)防護(hù)功能——在抓取工件與周?chē)矬w發(fā)生接觸時(shí)，機(jī)器人會(huì)立即停止繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，發(fā)生接觸方向的運(yùn)動(dòng)被禁止，而其他方向的運(yùn)動(dòng)仍然可以進(jìn)行。
機(jī)械臂柔性力控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)及成功應(yīng)用，對(duì)逐步提高航天器裝配自動(dòng)化水平具有重要意義。目前，在世界范圍內(nèi)，KUKA公司、ABB公司都開(kāi)發(fā)了小型人機(jī)協(xié)作機(jī)械臂，能夠操作10千克左右的物體。而此次總環(huán)部開(kāi)發(fā)的人機(jī)協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是通過(guò)設(shè)置高靈敏度力傳感器并開(kāi)發(fā)重力補(bǔ)償算法、柔性力控算法得以實(shí)現(xiàn)，可以對(duì)100千克以上物體實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作控制。
