Force controlled robotic sanding of free-form composite panels
Notice bibliographique
Résumé
In recent decades, the adoption of industrial robots in various manufacturing finishing processes such as sanding, deburring, and polishing has been on the rise. Robotic finishing processes require very close interaction with the workpiece, and forces are exerted by the robot’s end-effector on the workpiece during this interaction. The contact forces play a major role in the surface quality of the finished product and therefore need to be regulated to achieve the desired finish. However, when dealing with complex parts with free-form surfaces, such as the composite panel used in this thesis, controlling the contact forces would require more advanced force control methods. The aim of this research is to develop a hybrid force/position control methodology to enhance the quality and efficiency of the sanding process and control the forces applied on the workpiece. The first aim of this thesis is to develop a simulation model for the KUKA KR6 R700 used in this study. The model is developed in MATLAB Simulink using the forward and inverse kinematic model of the robot. The sanding motion is simulated with a visual representation, and the response and efficiency of the designed hybrid controller are tested. The forces and torques at the end-effector during the sanding motion are estimated. The estimated forces/torques are validated and used as feedback to the force control loop. The designed model can successfully estimate the forces at the end-effector using the Jacobian, and also control the contact forces and torques applied on the workpiece based on a defined setpoint. In the second part of this thesis, the designed hybrid force/position controller is experimentally implemented on a 6-axis robot. A 6-axis force/torque sensor is mounted at the end effector to measure the forces and torques applied on the workpiece when the robot performs the sanding motion. A PI controller is used for the force control loop, and a PD controller is used for closing the position loop. The sanding process is also performed using the KUKA ForceTorqueControl software package, and the results and limitations are discussed. It is shown that the designed controller effectively maintains a constant contact pressure between the sanding tool and workpiece, which is crucial for achieving a uniform surface finish.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».