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1.工业机器人末端执行器的伺服
串联结构的工业机器人通常采用谐波减速器，关节刚度差。为了提高定位精度，需要识别关节刚度、位置误差和温度引起的变形等参数，得到误差模型或误差矩阵。其次，通过精度补偿算法为末端执行器的定位提供伺服校正，补偿方式有离线和在线两种。
通过预测量的方式在控制算法中预设空间网格误差、刚度误差、温度误差等离线补偿数据；在线模式下，末端位置由多种实时测量手段闭环控制，如激光跟踪器、立体视觉系统、力或加速度计。此外，在制造过程中，大型部件的振动或移动平台的振动也是不可忽视的。
因此，工业机器人关节刚度、位置误差和温度补偿的快速高效识别、光学视觉多传感器在线融合的空间配置技术、振动动态抑制方法和定位精度补偿算法是解决工业机器人末端执行器伺服的关键技术。
2.自由度冗余机器人的运动规划和力/位置控制
移动工业机器人和紧耦合多臂协作工业机器人是具有冗余自由度的机器人系统。对于移动工业机器人来说，需要定位运动部件并规划局部运动轨迹，同时也需要准确规划工业机器人的末端轨迹。在喷涂、检测等动态应用中，需要移动工业机器人的上下部分实时协同规划和移动。
在钻铆等力/位置伺服的应用中，由于运动部件没有锚定在地面上，机器人在单侧压力操作过程中的力反馈控制成为关键。多机器人系统的自由度具有高度冗余性，不仅造成运动学不确定性(不同姿态机器人的操作对象处于相同的空间姿态)，还造成动态不确定性(每个机器人操作同一对象的端力并不相同)。
单机器人系统的控制方式不能直接应用于多自由度冗余机器人的运动协调。有必要深入分析多机器人系统的运动学和动力学特性，建立能够描述整个协调系统动力学特性的数学模型，从而实现准确的协调运动控制。
因此，冗余自由度机器人的运动学建模和各种约束条件下的广义坐标求解、机器人载荷分配、闭链内力协调和关节驱动力优化、与环境动态相互作用的逆动态控制、细长薄壁柔性载荷操作控制是冗余自由度机器人运动规划和力/位置控制的关键技术。
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