六自由度机器人控制研发实训.docVIP

《6自由度工业机器人开发实训》 小 组 第二组 指导老师 日 期 2013/11/15 南京工业职业技术学院 机械工程学院 目 录 第一章 绪论 3 1.1、机器人的用途 3 1.2、机器人的体系结构 3 1.3机器人的机械结构 3 1.4、机器人的主要技术参数 3 1.4.1、自由度 3 1.4.2、工作精度 4 1.4.3、工作范围 4 1.4.4、工作速度 4 1.4.5、承载能力 4 1.5、机器人应用的现状 4 1.5.1、焊接 4 1.5.2、喷漆 4 1.5.3、磨削 4 1.5.4、零部件装卸和传送 4 1.6、机器人系统及环境（以MOTOMAN机器人为例） 5 1.6.1、必须遵守的安全守则 5 1.6.2、须严格遵守的条款 5 第二章 编写程序 6 2.1、搬运程序举例 6 2.2、示教 6 第三章 运行程序 13 3.1抓取运行程序 13 第四章 机器人保养 14 4.1、机器人本体保养 14 4.2、机器人控制柜 14 4.3、其他 14 第五章 项目总结 15 致谢 16 参考文献 17 第一章 绪论 1.1、机器人的用途 机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机，这种操作机具有几个轴，能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务。 1.2、机器人的体系结构 从体系结构来看，机器人分为三大部分六个系统，分别是： （1）三大部分：机械部分（用于实现各种动作）、传感部分（用于感知内部和外部的信息）、控制部分（控制机器人完成各种动作）。 （2）六个系统： A． 驱动系统：提供机器人各部位、各关节动作的 原动力。 B．机械结构系统：完成各种动作。 C．感受系统：由内部传感器和外部传感器组成。 D．机器人-环境交互系统：实现机器人与外部设备的联系和协调并构成功能单元。 E．人机交互系统：是人与机器人联系和协调的单元。 F．控制系统：是根据程序和反馈信息控制机器人动作的中心。分为开环系统和闭环系统。 1.3机器人的机械结构 工业机器人一般有以下几部分构成： （1）机身部分：如同机床的床身结构一样，机器人机身构成机器人的基础支撑。有的机身底部安装有机器人行走机构；有的机身可以绕轴线回转，构成机器人的腰。 （2）手臂部分：分为大臂、小臂和手腕，完成各种动作。 （3）末端操作器：可以是拟人的手掌和手指，也可以是各种作业工具，如焊枪、喷漆枪等。 （4）关节：分为滑动关节和转动关节。实现机身、手臂各部分、末端操作器之间的相对运动。 1.4、机器人的主要技术参数 1.4.1、自由度 指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目。 1.4.2、工作精度 包括定位精度和重复定位精度。可以用精密度、正确度、和准确度三个参数来衡量。 定位精度：指机器人实际到达的位置和设计的理想位置之间的差异。 重复定位精度：指机器人重复到达某一目标位置的差异程度。 1.4.3、工作范围 指机器人末端操作器所能到达的区域。 工作空间：机器人末端操作器所能到达的点的集合，可能是不连通的区域。 1.4.4、工作速度 指机器人末端执行器各个方向的移动速度或转动速度和各个关节的速度。这些速度可以相同，可以不同。 1.4.5、承载能力 指机器人在工作空间内的任何位姿上所能承受的最大质量。 1.5、机器人应用的现状 1.5.1、焊接：主要是指利用机器人进行点焊和弧焊。 （1）点焊时要求机器人手腕握持焊接工具准确地对准所要求的焊点，焊枪不与部件的其它部位接触。通常，这些机器人所夹持的焊接工具大而重，同时还要求机器人有一个比较大的活动范围。 （2）弧焊是对材料进行连续焊接，焊接前首先要将复杂的运行轨迹示教给机器人，在需要处理较宽的焊缝时，可以编程使机器人作编织状的横摆运动。汽车工业运用这种类型的机器人最多。 1.5.2、喷漆 喷漆易引发火灾，同时有害于身体健康，因此，喷漆作业是机器人特有的用途。使用喷漆机器人的另一个优点是涂层比人工喷涂的更加均匀。 1.5.3、磨削 利用工业机器人对焊缝或工作表面进行磨削。 1.5.4、零部件装卸和传送 常用于生产线上。将零件从一个位置移至工作区的另一个位置，有码放和卸货两种操作，或在金属加工中，将零件从一个工作区送至另一个工作区。图1-11表示了用机器人传送锻造毛坯的工作流程： 进料器将工件送至A点→机器人R1将工件送至B点→涂膜并转至C点→机器人R1将工件送至D点（干燥台）并旋转至E点正好干燥→大机器人将工件从E移至F点（加热转台）旋转一周至G点→从G点至H点锻打→机器人R2将加工好的工件料箱或传送带上。 1.6、机器人系统及环境（以MOT