航天科技五院机械臂柔性力控技术应用于探月工程三期总装任务

　　人工智能可以随意牵引机械臂运动吗？如今，中国航天科技集团公司五院总环部的科研人员将这一设想成功应用到我国探月工程三期的型号研制中。

　　人机交互助总装一臂之力

　　航天器不同于汽车等批量化工业产品，往往生产单件产品，装配操作主要由人工完成，自动化水平相对落后。对于重量大、安装位置特殊的零部件，现有人工操作方式控制精度低，稳定性差，安全风险高。

　　机械臂可以稳定地保持抓取物体，还能精确调整位置和姿态。但众所周知，机械臂适用于大量重复性工作，应用于航天器总装多少有些不切实际。

　　当前机械臂行业中，能够进行人机交互的合作型机器人是发展的最前沿方向。为了将机器人的优势发挥在航天器总装中，总环部开发出柔性力控的新型机械臂控制方式，实现操作者直接操控机械臂抓取工件，能轻松对大重量工件进行调整，相当于直接对悬浮于空中的物体进行操控，达到“四两拨千斤”的效果。而这一操作方式也将人的灵活性与机器人的稳定性完美结合，在多种复杂的航天器总装工作中发挥了作用。

　　自动装配达国际先进水平

　　近期，总环部成功利用机械臂系统采用柔性力控技术完成了探月工程三期任务中的3台大重量设备安装，解决了困扰总装人员已久的装配难题。这3台大重量设备重量大，安装环境狭小，采用传统方法安装磕碰风险高，容易损坏内部精密部件。此次该部开发的机械臂系统具有灵敏的碰撞检测防护功能——在抓取工件与周围物体发生接触时，机器人会立即停止继续运动，发生接触方向的运动被禁止，而其他方向的运动仍然可以进行。

　　机械臂柔性力控技术的实现及成功应用，对逐步提高航天器装配自动化水平具有重要意义。目前，在世界范围内，KUKA公司、ABB公司都开发了小型人机协作机械臂，能够操作10千克左右的物体。而此次总环部开发的人机协作机器人系统拥有自主知识产权，是通过设置高灵敏度力传感器并开发重力补偿算法、柔性力控算法得以实现，可以对100千克以上物体实现人机协作控制。