基于SARSA算法的机器人轴孔装配策略

作     者：李少东 袁小钢 牛捷 LI Shaodong;YUAN Xiaogang;NIU Jie

作者机构：广西大学广西电力装备智能控制与运维重点实验室广西南宁530004 智能带电作业技术及装备(机器人)湖南省重点实验室湖南长沙410100 带电巡检与智能作业技术国网公司实验室湖南长沙410100 国家电网有限公司北京100031 

出 版 物：《计算机集成制造系统》 (Computer Integrated Manufacturing Systems)

年 卷 期：2023年第29卷第11期

页      面：3669-3680页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：广西研究生教育创新计划资助项目(YCSW2022014) 广西自然科学基金—青年基金资助项目(2022JJB170009) 国网湖南超高压输电公司2021年实验室开放性课题(2021KZD2002)。 

主　　题：强化学习 机器人柔顺控制 轴孔装配 导纳控制器 

摘      要：为解决机器人装配任务中轴孔位姿不确定问题,提高装配操作的成功率、效率和泛化能力,提出一种基于SARSA算法的变参数导纳控制策略。首先,分析了轴孔装配机理,指导运动控制策略设计。其次,仿真分析了不同导纳参数的位置响应,获得控制器参数。此外,建立了以插孔深度和单次调整移动量为尺度的动作评估机制,解决装配过程奖励函数建模难题,并在动作价值更新过程引入资格迹函数提高算法学习效率。最后,在真实机器人上开展了3组实验,对比基于位置控制和导纳控制的实验结果验证了所提算法在装配成功率和效率上的提升,从不同初始位姿开始装配的实验结果验证了所提算法的泛化能力。结果表明,所提算法有望解决机器人装配任务中轴孔位姿不确定问题。