真空晶圆传输机器人碰撞检测

方兴雨¹，魏鲜明²，孙锦涛¹，徐林森¹

（1. 河海大学 机电工程学院，江苏常州 213200；2. 中国电子科技集团公司 第五十八研究所，江苏无锡 214035） 

摘要：针对晶圆传输机器人在狭小的真空腔体内发生碰撞后会导致晶圆碎片和生产线污染的安全问题，提出了一种基于机器人动力学模型与加速度调节阈值的碰撞检测与响应方案。首先，对晶圆传输机器人的结构与运动特点进行了分析；在此基础上建立了机器人的运动学模型和动力学模型并在仿真软件上进行了仿真验证。为避免噪声的引入，使用在上位机规划的轨迹来计算机器人动力学模型；基于互相关分析出规划轨迹与编码器反馈得到的轨迹之间的相位差，并在算法中进行了相位补偿。在碰撞阈值的设定方面，视机器人发生碰撞的风险程度，基于机器人的加速度制定了阈值调节方案。最后，在真空晶圆传输机器人上开展了碰撞检测实验；实验结果证明了该方法的有效性。

关键词：真空晶圆传输机器人，碰撞检测，力估计

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Fang, X., Wei, X., Sun, J. et al. Collision Detection for Vacuum Wafer Transfer Robot. J. Shanghai Jiaotong Univ. (Sci.) (2026). https://doi.org/10.1007/s12204-026-2899-8