CN108972343B - 一种二自由度磨抛接触力控制方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明属于磨抛接触力控制领域，并具体公开了一种二自由度磨抛接触力控制方法及***，其首先采集二自由度力控装置相对于世界坐标系的角度变化信息及x向力信息F_x1及y向力信息F_y1；根据角度变化信息对F_x1及F_y1进行重力补偿，获得F_x及F_y，根据F_x和F_y计算接触正压力F_c；将F_c与期望接触力进行比较得到力误差，根据力误差计算磨头在接触力方向的速度控制量，并计算磨头切向速度控制量；根据磨头在接触力方向的速度控制量与切向速度控制量获得x及y向速度控制量；在x及y向速度控制量控制下使得磨头与零件的实际接触力达到期望接触力。本发明可实现二自由度磨抛加工中接触力的控制，保证磨抛加工稳定进行，加工效率高。

Description

一种二自由度磨抛接触力控制方法及***

技术领域

本发明属于磨抛接触力控制领域，更具体地，涉及一种二自由度磨抛接触力控制方法及***。

背景技术

随着科学技术发展日新月异，复杂曲面在航空航天、汽车、船舶等领域的应用日益广泛。这些曲面不能由初等解析曲面组成，难以获得自由复杂曲面的精确解析解，因此复杂曲面的精加工是亟待解决的制造难题。

目前自由曲面的表面精加工主要有数控抛光技术和人工手工研磨的方式。其中，数控抛光技术存在数控机床价格昂贵和加工效率低的缺点，而人工抛光劳动强度大，加工效率低，工作环境恶劣，同时工件精度受工人技术熟练程度影响很大，严重制约了工件的表面质量。与传统加工方式相比，机器人***有着灵活性好，通用性强，易于拓展等优点，因此研究机器人夹持末端执行器的恒力磨抛***及方法很有必要。

在恒力磨抛***及方法中需实现接触力的控制，主要包括单自由度接触力控制和二自由度接触力控制，单自由度的接触力控制方法存在耗时长和容易过抛的问题，二自由度接触力控制可以大大提升磨抛效率，并在一定程度上更有利于避免过抛的问题。但对于如何实现二自由度接触力的有效控制，目前的研究较少，为了实现二自由度接触力的有效的实时控制，有必要进行进一步的研究。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种二自由度磨抛接触力控制方法及***，其通过力位解耦实现二自由度磨抛加工中接触力的控制，使得磨抛接触力始终等于期望接触力，保证稳定顺应的磨抛加工过程，提高了加工效率，可对零件进行稳定高效的打磨及抛光。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种二自由度磨抛接触力控制方法，其包括如下步骤：

S1采集用于实现磨抛的二自由度力控装置相对于世界坐标系的角度变化信息以及二自由度力控装置的x向力信息F_x1及y向力信息F_y1；

S2根据角度变化信息对x向力信息及y向力信息进行重力补偿，获得补偿后的x向力信息F_x及y向力信息F_y，根据F_x和F_y计算得到接触正压力F_c；

S3将接触正压力F_c与预设的期望接触力进行比较得到力误差，根据力误差计算出磨头在接触力方向的速度控制量，根据磨头在x向位置信息及y向位置信息计算出磨头切向速度控制量；

S4将计算出的磨头在接触力方向的速度控制量与切向速度控制量通过解耦矩阵分解至二自由度力控装置的x和y向上，获得二自由度力控装置x及y向速度控制量；

S5利用二自由度力控装置x及y向速度控制量实现二自由度力控装置x及y向的运动控制，使得磨头与零件的实际接触力达到期望接触力。

作为进一步优选的，具体采用如下方式进行重力补偿：

(1)计算二自由度力控装置x向及y向的补偿量：

F_x2＝G₀×sin(γ)

F_y2＝G₀×cos(γ)cos(β)

其中，F_x2为二自由度力控装置x向的补偿量，F_y2为二自由度力控装置y向的补偿量，G₀为与力传感器相连的磨头电机及磨头的重力，γ为二自由度力控装置相对于世界坐标系X轴的旋转角度，β为二自由度力控装置相对于世界坐标系Y轴的旋转角度；

(2)计算补偿后的x向力信息F_x及y向力信息F_y：

F_x＝F_x1-F_x2

F_y＝F_y1-F_y2。

作为进一步优选的，接触正压力F_c采用如下公式计算：

其中，

μ为接触正压力F_c与切向磨抛力F_f之间的系数。

作为进一步优选的，具体采用如下公式计算出磨头在接触力方向的速度控制量：

其中，u₁(t)为磨头在接触力方向的速度控制量，K_p为比例系数，K_i为积分系数，K_d为微分项系数，e(t)为力误差，e(t)＝期望接触力F_d-接触正压力F_c，t为时间。

作为进一步优选的，具体采用如下公式计算出磨头切向速度控制量：

其中，u₂(t)为磨头切向速度控制量，K_p为比例系数，K_i为积分系数，K_d为微分项系数，p(t)位置误差，p(t)＝cos(α)×Y_p-sin(α)×X_p，X_p为磨头在x方向的位置信息，Y_p为磨头在y方向的位置信息，t为时间，α为F_x与F_c的夹角。

作为进一步优选的，将计算出的磨头在接触力方向的速度控制量与切向速度控制量通过解耦矩阵分解至二自由度力控装置的x和y向上获得二自由度力控装置x及y向速度控制量，具体为：

u_x＝cos(α)×u₁(t)-sin(α)×u₂(t)

u_y＝cos(α)×u₁(t)+cos(α)×u₂(t)

其中，u_x为x向速度控制量，u_y为y向速度控制量，u₁(t)为磨头在接触力方向的速度控制量，u₂(t)为磨头的切向速度控制量，α为F_x与F_c的夹角。

作为进一步优选的，α采用如下公式计算：

作为进一步优选的，经过重力补偿后的力与预设的力进行比较，若重力补偿后的力的绝对值大于预设的力，则停止二自由度力控装置运动；同时将二自由度力控装置的x向或y向的位移信息与预设的距离进行比较，若大于预设的距离，则停止二自由度力控装置运动。

按照本发明的另一方面，提供了一种二自由度磨抛接触力控制***，其包括：

信息采集模块，用于采集二自由度力控装置相对于世界坐标系的角度变化信息以及二自由度力控装置的x向力信息F_x1及y向力信息F_y1；

重力补偿模块，用于根据角度变化信息对x向力信息及y向力信息进行重力补偿，获得补偿后的x向力信息F_x及y向力信息F_y；

接触正压力计算模块，用于根据补偿后的x向力信息F_x及y向力信息F_y计算得到接触正压力F_c；

力控制模块，用于将接触正压力F_c与预设的期望接触力进行比较得到力误差，并根据力误差计算出磨头在接触力方向的速度控制量；

位置控制模块，用于根据磨头在x向位置信息及y向位置信息计算出磨头切向速度控制量；

力位解耦模块，用于将计算出的磨头在接触力方向的速度控制量与切向速度控制量通过解耦矩阵分解至二自由度力控装置的x和y向上，获得二自由度力控装置x及y向速度控制量；

二自由度控制模块，用于利用二自由度力控装置x及y向速度控制量实现二自由度力控装置x及y向的运动控制，使得磨头与零件的实际接触力达到期望接触力。

作为进一步优选的，还包括过载保护模块和超行程保护模块，其中，过载保护模块用于将经重力补偿后的力与预设的力进行比较，并在重力补偿后的力的绝对值大于预设的力时，停止二自由度力控装置的运动；超行程保护模块用于将二自由度力控装置的x向或y向的位移信息与预设的距离进行比较，并在位移信息大于预设的距离时，停止二自由度力控装置的运动。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明可实现二自由度磨抛接触力的实时控制，使得磨抛接触力始终等于期望接触力，以在期望的接触力下对零件进行抛光与磨削，保证稳定顺应的磨抛加工过程，提高了加工效率，并且避免了磨抛过程中磨抛力过大或磨抛时间过长导致的工件过抛、磨抛不均匀等问题。

2.本发明通过将接触正压力与期望接触力进行比较得到力误差，并根据力误差计算出磨头在接触力方向的速度控制量，同时根据二自由度力控装置的x向位置信息及y向位置信息计算出磨头切向速度控制量，以此通过该两个方向的速度控制量解耦获得二自由度力控装置x及y向的速度控制量，在该两个方向的速度控制量的控制下实现磨头的运动控制，不仅实现了磨头切向位置的控制，同时还实现了磨头与零件的接触力控制(即磨抛接触力)。

3.本发明通过重力补偿处理，将力信息中的噪音信息(除接触力以外的信息，即重力信息)剔除，以保证补偿后的信息仅为与接触力相关的信息，保证控制的准确性，提高零件磨抛的精度及质量。

4.本发明还分别给出了接触正压力、磨头在接触力方向的速度控制量、磨头切向速度控制量、二自由度力控装置x及y向速度控制量、F_x与F_c的夹角等参数的具体处理公式，可实现各参数快速有效的求解与获得。

5.本发明还设置了过载保护和超行程保护，通过过载保护防止瞬时作用力过大超过力传感器量程而损坏力传感器，通过超行程保护防止二自由度运动平台超行程而卡死。

附图说明

图1为二自由度力控装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的二自由度磨抛接触力控制方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的二自由度力控装置接触零件过程中的受力示意图；

图4为本发明实施例提供的整体叶盘的示意图。

在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件或结构，其中：1-连接法兰，2-二自由度运动平台，3-力传感器，4-磨头电机，5-磨头，7-倾角传感器，8-伺服电机，9-整体叶盘型面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

为了便于二自由度接触力控制方法的说明，首先对用于实现磨抛的二自由度力控装置的结构进行简单说明，其为现有的常规结构，如图1所示，包括连接法兰1、二自由度运动平台2、力传感器3、磨头电机4、磨头5、倾角传感器7、伺服电机8，通过连接法兰1将整个二自由度力控装置连接于机器人执行末端或者机床，二自由度运动平台2与连接法兰1相连，该二自由度运动平台2上设有两个伺服电机8，力传感器3连接二自由度运动平台2与磨头电机4，磨头5可拆卸的连接于磨头电机4，倾角传感7安装在二自由度运动平台2上，两个伺服电机8通过两个滚珠丝杠机构与二自由度运动平台2相连，两个滚珠丝杠正交设置，一个伺服电机控制二自由度运动平台2沿x方向做直线运动，另一个伺服电机控制二自由度运动平台2沿y方向的直线运动，二自由度运动平台2在xy平面内的运动带动磨头5在xy平面内运动。

图2是本发明实施例提供的二自由度磨抛接触力控制方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

S1由机器人或机床带动二自由度力控装置运动，以带动磨头与待磨抛的零件接触，在运动过程中通过倾角传感7采集二自由度力控装置相对于世界坐标系的角度变化信息γ和β，其中，γ为二自由度力控装置相对于世界坐标系X轴的旋转角度，β为二自由度力控装置相对于世界坐标系Y轴的旋转角度，其中世界坐标系预先设定，其始终保持不变，在二自由度力控装置运动过程中，其与世界坐标系的相对位置发生改变，在此过程中，可通过倾角传感测量出二自由度力控装置相对于世界坐标系XYZ轴的旋转角度；通过力传感器3测量获得二自由度力控装置的x向力信息F_x1及y向力信息F_y1；力传感器3安装在二自由度力控装置上，在二自由度力控装置运动过程中，力传感器3可测得xyz三个方向的力，如图1所示，x向指二自由度运动平台在其中一个伺服电机8带动下水平左右移动的方向，y向指二自由度运动平台在另一个伺服电机8带动下水平前后移动的方向，z向与xy平面垂直；

S2根据角度变化信息对x向力信息F_x1及y向力信息F_y1进行重力补偿，获得补偿后的x向力信息F_x及y向力信息F_y，具体的，采用如下方式进行重力补偿：

S21计算二自由度力控装置x向及y向的补偿量：

F_x2＝G₀×sin(γ)

F_y2＝G₀×cos(γ)cos(β)

其中，F_x2为二自由度力控装置x向的补偿量，F_y2为二自由度力控装置y向的补偿量，G₀为与力传感器相连的磨头电机及磨头的重力，γ为二自由度力控装置相对于世界坐标系X轴的旋转角度，β为二自由度力控装置相对于世界坐标系Y轴的旋转角度；

S22计算补偿后的x向力信息F_x及y向力信息F_y：

F_x＝F_x1-F_x2

F_y＝F_y1-F_y2；

然后，根据F_x和F_y计算得到接触正压力F_c(磨抛接触点法向的力)：

其中，如图3所示，F_a为F_x与F_y的合外力，同时也是接触正压力F_c与切向磨抛力F_f(磨抛接触点切向的力)的合外力，

μ为接触正压力F_c与切向磨抛力F_f之间的系数，其根据磨抛实验辨识得到，一般为0.3；

S3将接触正压力F_c与预设的期望接触力进行比较得到力误差，根据力误差计算出磨头在接触力方向的速度控制量，根据磨头在x向位置信息及y向位置信息计算出磨头切向速度控制量，其中，磨头x向位置信息及y向位置信息直接通过伺服电机上的编码器获取；

具体采用如下公式计算出磨头在接触力方向的速度控制量：

首先，比较期望接触力与接触正压力F_c获得力误差e(t)：

e(t)＝F_d-F_c

其中，F_d为期望接触力，e(t)为力误差；

然后，计算磨头在接触力方向的速度控制量：

其中，u₁(t)是磨头在接触力方向的速度控制量；K_p为比例系数，取值范围在0.005-0.015；K_i为积分系数，取值范围在0.005-0.015；K_d为微分项系数，取值为0；t为时间。

具体采用如下公式计算出磨头切向速度控制量：

首先，计算磨头切向位置误差p(t)：

p(t)＝cos(α)×Y_p-sin(α)×X_p

其中，X_p为磨头在x方向的位置信息，Y_p为磨头在y方向的位置信息，p(t)位置误差；

然后，计算磨头在接触力方向的速度控制量：

其中，u₂(t)是磨头在接触力方向的速度控制量；K_p为比例系数，取值范围在0.01-0.06；K_i为积分系数，取值范围在0.01-0.06；K_d为微分项系数，取值为0；t为时间。

S4将计算出的磨头在接触力方向的速度控制量与切向速度控制量通过解耦矩阵分解至二自由度力控装置的x和y向上，获得二自由度力控装置x及y向速度控制量，具体为：

u_x＝cos(α)×u₁(t)-sin(α)×u₂(t)

u_y＝cos(α)×u₁(t)+cos(α)×u₂(t)

其中，u_x为二自由度力控装置x向速度控制量，u_y为二自由度力控装置y向速度控制量，u₁(t)为磨头在接触力方向的速度控制量，u₂(t)为磨头的切向速度控制量，α为F_x与F_c的夹角，

θ为F_x与F_a之间的夹角，δ为F_c与F_a之间的夹角；

S5利用二自由度力控装置x及y向速度控制量实现二自由度力控装置x及y向的运动控制，进而实现磨头切向(即磨抛接触点切向，图3中F_f的方向)位置与接触力的同时控制，使得磨头与零件的实际接触力达到期望接触力，即用于带动二自由度力控装置沿x向和y向运动的两个伺服电机8在对应的x向及y向速度控制量的控制下进行运动，从而调节磨头的位置以及磨头与零件的接触力，使得磨头与零件的实际接触力等于期望接触力，以此实现二自由度接触力的有效控制。

优选的，为了保证力传感器测试的准确性，在接触力控制之前使得力传感器在空载情况下进行调零处理，以使得在接触力控制过程中力传感器测得的力为重力与接触力的合力，在重力补偿后保证剩余的力为与接触力相关的力，保证接触力测试的准确性。

进一步的，将经过重力补偿之后的力(即F_x和F_y)与预设的力进行比较，若重力补偿之后的力的绝对值大于预设的力，则停止磨头运动，同时将二自由度力控装置中x向和y向的位移(具***移直接由伺服电机上的编码器获取)与预设的距离进行比较，若大于预设的距离停止磨头运动，以实现力过载保护和位置超行程保护，进而防止瞬时作用力过大损坏力传感器以及防止二自由度运动平台超行程而卡死，其中力过载保护(即预设的力)根据力传感器的量程设定，位置超行程保护(即预设的距离)根据二自由度运动平台的行程设定，例如，预设的力为30N，当F_x或F_y大于30N，则说明可能会超过力传感器量程而损坏力传感器，此时停止二自由度平台运动，当F_x或F_y小于等于30N，则说明不会超过力传感器量程，此时二自由度平台正常工作；例如，预设的距离为20mm，当二自由度力控装置中x向位移或y向位移大于20mm，说明二自由度运动平台可能超行程而卡死，此时停止二自由度平台运动，当二自由度力控装置中x向位移或y向位移小于等于20mm，说明不会超过二自由度运动平台的行程，此时二自由度平台正常工作。此外，对经过重力补偿之后的两个方向上的力信号进行滤波处理，以滤除噪音。

如图4所示，以整体叶盘的打磨及抛光为例，对整体叶盘磨抛的二自由度接触力控制方法进行详细说明。

首先，在磨头上套上砂带圈，机器人控制磨头5伸入整体叶盘型面9之间，设置二自由度力控装置与整体叶盘型面9之间的期望接触正压力为5N及未接触工件时α的初始值为5.4rad，力过载保护中设置的阙值为30N，位置超行程保护中设置的阙值为20mm；在未接触叶盘型面9之前磨头向叶盘型面9运动，期间倾角传感器7采集二自由度力控装置相对于世界坐标系的角度变化量γ和β，力传感器3采集磨抛过程中的二自由度力控装置的x向力信息F_x1及y向力信息F_y1，测试得到的信号反馈给控制器，利用所获取的倾角信息对x向力信息F_x1及y向力信息F_y1进行重力补偿，根据接触正压力辨识算法辨识出接触正压力F_c；将期望接触力与辨识出的接触正压力进行比较得到力误差，之后将力误差传递至控制器中的力控制模块，通过力控算法根据力误差计算出磨头在接触力方向的速度控制量；将二自由度力控装置两个伺服电机的位移信号传递至控制器中的位置控制模块，计算出磨抛过程中二自由度力控装置中的磨头5切向速度控制量；控制器根据计算出的磨头在接触力方向的速度控制量与切向速度控制量通过解耦矩阵分解至二自由度力控装置的两个伺服电机的运动方向上，作为两个伺服电机的速度控制指令，从而实现对接触力与磨头切向位置的同时控制，使得磨头以期望接触力与整体叶盘型面9贴合，然后磨头电机4以一定转速带动磨头运动，以期望接触力对叶盘型面进行抛光。机器人以规划的路径带着二自由度力控装置沿着整体叶盘型面9运动，在运动过程中通过接触力的控制，使得磨头始终与叶盘型面贴合并保持恒定接触正压力进行恒压抛光。

本发明通过力位解耦实现了二自由度磨抛加工中接触力的控制，能够实现二自由度力控磨头接触零件时对接触力与磨头切向位置的同时控制，保证稳定顺应的磨抛加工过程，提高了加工效率，并且避免了磨抛过程中磨抛力过大或磨抛时间过长导致的工件过抛、磨抛不均匀等问题，可适用于任意二自由度力控装置。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种二自由度磨抛接触力控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1采集用于实现磨抛的二自由度力控装置相对于世界坐标系的角度变化信息γ和β以及二自由度力控装置的x向力信息F_x1及y向力信息F_y1，其中，γ为二自由度力控装置相对于世界坐标系X轴的旋转角度，β为二自由度力控装置相对于世界坐标系Y轴的旋转角度；

S2根据角度变化信息对x向力信息及y向力信息进行重力补偿，获得补偿后的x向力信息F_x及y向力信息F_y，根据F_x和F_y计算得到接触正压力F_c；

S3将接触正压力F_c与预设的期望接触力进行比较得到力误差，根据力误差计算出磨头在接触力方向的速度控制量，根据磨头在x向位置信息及y向位置信息计算出磨头切向速度控制量；

S4将计算出的磨头在接触力方向的速度控制量与切向速度控制量通过解耦矩阵分解至二自由度力控装置的x和y向上，获得二自由度力控装置x及y向速度控制量；

S5利用二自由度力控装置x及y向速度控制量实现二自由度力控装置x及y向的运动控制，使得磨头与零件的实际接触力达到期望接触力。

2.如权利要求1所述的二自由度磨抛接触力控制方法，其特征在于，具体采用如下方式进行重力补偿：

(1)计算二自由度力控装置x向及y向的补偿量：

F_x2＝G₀×sin(γ)

F_y2＝G₀×cos(γ)cos(β)

其中，F_x2为二自由度力控装置x向的补偿量，F_y2为二自由度力控装置y向的补偿量，G₀为与力传感器相连的磨头电机及磨头的重力；

(2)计算补偿后的x向力信息F_x及y向力信息F_y：

F_x＝F_x1-F_x2

F_y＝F_y1-F_y2。

3.如权利要求1或2所述的二自由度磨抛接触力控制方法，其特征在于，接触正压力F_c采用如下公式计算：

其中，

μ为接触正压力F_c与切向磨抛力F_f之间的系数。

4.如权利要求1所述的二自由度磨抛接触力控制方法，其特征在于，具体采用如下公式计算出磨头在接触力方向的速度控制量：

其中，u₁(t)为磨头在接触力方向的速度控制量，K_p为比例系数，K_i为积分系数，K_d为微分项系数，e(t)为力误差，e(t)＝期望接触力F_d-接触正压力F_c，t为时间。

5.如权利要求1所述的二自由度磨抛接触力控制方法，其特征在于，具体采用如下公式计算出磨头切向速度控制量：

其中，u₂(t)为磨头切向速度控制量，K_p为比例系数，K_i为积分系数，K_d为微分项系数，p(t)位置误差，p(t)＝cos(α)×Y_p-sin(α)×X_p，X_p为磨头在x方向的位置信息，Y_p为磨头在y方向的位置信息，t为时间，α为F_x与F_c的夹角。

6.如权利要求1所述的二自由度磨抛接触力控制方法，其特征在于，将计算出的磨头在接触力方向的速度控制量与切向速度控制量通过解耦矩阵分解至二自由度力控装置的x和y向上获得二自由度力控装置x及y向速度控制量，具体为：

u_x＝cos(α)×u₁(t)-sin(α)×u₂(t)

u_y＝cos(α)×u₁(t)+cos(α)×u₂(t)

其中，u_x为x向速度控制量，u_y为y向速度控制量，u₁(t)为磨头在接触力方向的速度控制量，u₂(t)为磨头的切向速度控制量，α为F_x与F_c的夹角。

7.如权利要求1所述的二自由度磨抛接触力控制方法，其特征在于，α采用如下公式计算：

8.如权利要求1所述的二自由度磨抛接触力控制方法，其特征在于，经过重力补偿后的力与预设的力进行比较，若重力补偿后的力的绝对值大于预设的力，则停止二自由度力控装置运动；同时将二自由度力控装置的x向或y向的位移信息与预设的距离进行比较，若大于预设的距离，则停止二自由度力控装置运动。

9.一种二自由度磨抛接触力控制***，其特征在于，包括：

信息采集模块，用于采集二自由度力控装置相对于世界坐标系的角度变化信息以及二自由度力控装置的x向力信息F_x1及y向力信息F_y1；

重力补偿模块，用于根据角度变化信息对x向力信息及y向力信息进行重力补偿，获得补偿后的x向力信息F_x及y向力信息F_y；

接触正压力计算模块，用于根据补偿后的x向力信息F_x及y向力信息F_y计算得到接触正压力F_c；

力控制模块，用于将接触正压力F_c与预设的期望接触力进行比较得到力误差，并根据力误差计算出磨头在接触力方向的速度控制量；

位置控制模块，用于根据磨头在x向位置信息及y向位置信息计算出磨头切向速度控制量；

力位解耦模块，用于将计算出的磨头在接触力方向的速度控制量与切向速度控制量通过解耦矩阵分解至二自由度力控装置的x和y向上，获得二自由度力控装置x及y向速度控制量；

二自由度控制模块，用于利用二自由度力控装置x及y向速度控制量实现二自由度力控装置x及y向的运动控制，使得磨头与零件的实际接触力达到期望接触力。

10.如权利要求9所述的二自由度磨抛接触力控制***，其特征在于，还包括过载保护模块和超行程保护模块，其中，过载保护模块用于将经重力补偿后的力与预设的力进行比较，并在重力补偿后的力的绝对值大于预设的力时，停止二自由度力控装置的运动；超行程保护模块用于将二自由度力控装置的x向或y向的位移信息与预设的距离进行比较，并在位移信息大于预设的距离时，停止二自由度力控装置的运动。

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