工业机器人技术基础7.5.2工业机器人的运动控制(力控制)-课件

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《工业机器人控制》PPT课件

统。所以，工业机器人的控制，一般是一个计算机控制系统，计算机软件担负着艰巨的任务。仅仅是位置闭环是不够的，还要利用速度，甚至加速度闭环。系统中还经常采用一些控制策略，比如使用重力补偿、前馈、解耦、基于传感信息的控制和最优 PID控制等。
➢工业机器人还有一种特有的控制方式——示教再现控制方式。
利用传感器检测出物体的位置和运动速度，并
且假设控制系统能利用这些信息，可按下述的控制规律来计算驱动益器kp适和应当k该v，选施就择加可控于得制物到系体所统上希的望的增力：
的任意二阶系统的品质，实现抑制干扰力，并使物体保
持在预定的位置上。
系统的运动方程为
不仅要求受控物体定位在某固定位置，而且要求
坐标系{c}，坐标系{c}为约束坐标系，它总是处于与某项具体任务有关的位置。
执行一项作业任务就可以用一组在{c}坐标系中定义的约束条件来表示。
约束坐标系的选择
特点
➢取决与所执行的任务；
(1) {C}➢为一直般角应坐建标立系在，机器以人方手便爪描述作业操作；
与作业对象相接触的界面上。
(2) 视任务的不同，{C}可能在环境中固定不动，也可能随手爪一起运动；
力之一。
无体意根因作论到此适义据以达，当，给多目往的这定么的往坐种的高位要标相任的置根变互务精，据换关，度作需。系经控为要而是常制工，且首要手业选还要求臂机择因的解，器不工。运若人同业动不来的机学能说基器正夹，准人问持那坐各题并就标关和操失系节逆作去，之问物了并间题，
惯性力、哥氏力的耦合作用以及重力负载的影响使问
题复杂化，所以使工业机器人控制问题也变得复杂。
➢即使一个简单的工业机器人也至少有3～5个自由度相关。

工业机器人培训课件

感谢您的观看
THANKS
提高机器人的工作效率和稳定性。
优化建议
考虑机器人与周边设备的集成问题，如传感器、执行器、控制系统等，确保整个系统的稳定性和高效性。
06
工业机器人维护与保养知识
日常检查与维护项目清单
外观检查
检查机器人本体及控制器是否有损坏、变形或
松动现象。
电缆检查
检查电缆连接是否牢固，有无破损或老化现象
。
人机交互系统
01
02
03
示教器
用于对机器人进行手动操作、程序编写和调试的设备。
人机界面
提供图形化界面，方便用户进行机器人操作、监控和管理。
语音识别与合成
通过语音识别技术接收用户指令，通过语音合成技术向用户反馈信息。
03
工业机器人核心技术
伺服驱动技术
伺服电机原理
讲解伺服电机的工作原理、结构特点以及性能指标。
发展历程
从20世纪60年代的第一代示教再现型机器人，到70年代的第二代感知型机器人，再到80年代至今的第三代智能型机器人，工业机器人的技术不断升级，应用领域也不断扩展。
工业机器人应用领域
汽车制造业
工业机器人广泛应用于汽车制造中的焊接、装配、喷涂等工序，提高了生产效
率和产品质量。
塑料橡胶行业
工业机器人在塑料橡胶行业的应用涉及注塑、挤出、吹塑等成型工艺，以
安全操作规范定义
详细阐述工业机器人安全操作规范的定义，包括操作前准备、操作过程中注意事项、操作后维护等内容。
安全操作规范重要性
强调遵守安全操作规范对于保障人员安全、设备安全以及生产顺利进行的重要性。
安全防护措施和应急处理方案讲解

工业机器人的力控制技术使用教程

工业机器人的力控制技术使用教程工业机器人是现代制造业中的重要设备，它们能够在生产线上执行复杂的任务，如装配、焊接、喷漆等。

力控制对于工业机器人的精确操作具有重要意义。

本文将介绍工业机器人的力控制技术的使用教程，帮助读者了解力控制技术的原理和应用，以及在工业机器人操作中的实际应用。

一、力控制技术的基本原理力控制技术是指通过机器人自身的传感器感知外界的力信息，并根据设定的控制策略进行动作调整，以达到精确控制的目的。

常用的力控制技术有力觉反馈控制和力/位置控制。

1.力觉反馈控制力觉反馈控制是通过机器人手持工具或手指，感知物体的接触力信息，并反馈到机器人的控制系统中进行动作调整。

主要应用于需要对物体施加精确力量的应用，如装配、注射等。

通过力觉传感器获取接触力信息，再通过控制算法实现力的调节和控制。

2.力/位置控制力/位置控制是将机器人的位置控制和力控制相结合，通过对位置和力量的控制达到精确控制的目的。

在力/位置控制中，机器人首先基于位置信息进行运动，当与工件发生碰撞或受到力的作用时，机器人会根据设定的力控制策略调整位置和力量，使得机器人能够更加精确地执行任务。

二、力控制技术的应用力控制技术在工业机器人操作中有着广泛的应用。

下面将介绍几个常见的应用场景。

1.装配在装配过程中，工业机器人需要对零部件进行精确的插入和连接。

通过力觉反馈控制技术，机器人可以感知到零部件的位置和接触力，从而调整插入的力量和角度，使得零部件能够正确地安装在相应的位置上。

2.焊接焊接是工业机器人的重要应用领域之一。

在焊接过程中，机器人需要根据焊接位置和工件的形状等信息来调整焊接的力量和焊接头的位置。

力/位置控制技术可以帮助机器人实现精确的焊接动作，保证焊点的质量和连接的牢固度。

3.喷涂喷涂是工业机器人广泛应用于汽车、家具等行业的重要任务之一。

在喷涂过程中，机器人需要根据被喷涂物体的表面形状和材质等信息来控制喷涂头的位置和喷涂的力量。

力控制技术可以使得机器人能够自动感知到喷涂物体表面的阻力，从而调整喷涂的力量和速度，实现均匀和一致的喷涂效果。

工业机器人应用技术课件ppt(PPT163张)可修改文字

一、机器人控制系统的特点
(3)具有较高的重复定位精度，系统刚性好。除直角坐标机器人外，机器人关节上的位置检测元件不能安装在末端执行器上，而应安装在各自的驱动轴上，构成位置半闭环系统。但机器人的重复定位精度较高，一般为±0.1 mm。此外，由于机器人运行时要求运动平稳，不受外力干扰，为此系统应具有较好的刚性。
(5-20)
随此着外实，际还工要作考情虑的况各作的关不节业同之，间信可惯息以性采力存用、各哥储种氏在不力同等内的的控耦存制合中方作式用，。和重在力执负载行的影任响务，因时此，，系依统中靠还经工常业采用机一些器控人制策的略，动如重力补偿、
前馈、解耦或自适应控制等。
与在自由空间运作动再的控现制相功比能，机，器人可在重受限复空间进运行动的该控制作主业要是。增加此了外对其，作用从端操与外作界接的触角作用度力（来包看括力，矩）要的控制要求，
图5-1 机器人控制系统的分类
二、机器人控制系统的组成
图5-2 机器人控制系统组成框图
二、机器人控制系统的组成
(1)控制计算机。控制计算机是控制系统的调度指挥机构，一般为微型机，微处理器分为32位、64位等，如奔腾系列CPU等。
(2)示教编程器。示教机器人的工作轨迹、参数设定和所有人机交互操作拥有自己独立的CPU及存储单元，与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。
因而受限运动的控制一般称为力控制。
四现、场机总器线人应智用能于求力生控控产制现制方场法，系在统微机具化测有量良控制好设备的之人间实机现双界向面多结，点数尽字量通信降，从低而对形成操了新作型者的网的络集要成求式全。分布因控制系统—— 现位场置总控线制控部制分系的此统输，出(fieΔl多dqb1u和数s速co度情nt控ro况制l s部y要s分tem的求，输F控出CΔS制q)。2相器加，的其设和作计为机人器员人的不关节仅控要制增完量Δ成q，底用于层控伺制机服器人控的制运动器。

工业机器人技术基础课件(最全)ppt课件

右图就处于a）的奇异状态，直角下示教会报警。
变频器 | PLC | HMI | 伺服驱动器 | 电机 | 大传动 | 新能源
直角坐标系
Never Stop Improving
— 6—
1 机器人工坐业标系机器人坐标系
机器人系统关节坐标系
两者关系？？？
变频器 | PLC | HMI | 伺服驱动器 | 电机 | 大传动 | 新能源
— 2—
变频器 | PLC | HMI | 伺服驱动器 | 电机 | 大传动 | 新能源
1 机器人坐标系
变频器 | PLC | HMI | 伺服驱动器 | 电机 | 大传动 | 新能源
在分析机器人时会牵涉诸多坐标系，一些是操作者不须关心的，另外一些却是和工艺相关的。常见的坐标系有：关节坐标系基座坐标系工具坐标系用户坐标系
Never Stop Improving
px a
p

py

b

1pz

c w
— 12 —
2 机器人位姿变换
坐标轴方向的描述：
变频器 | PLC | HMI | 伺服驱动器 | 电机 | 大传动 | 新能源
i、j、k分别是直角坐标系中x、y、Z坐标轴的单位向量。若用齐次坐标来描述x、y、z轴的方向，则
基坐标系
Never Stop Improving
— 7—
1 机器人工坐业标系机器人坐标系
变频器 | PLC | HMI | 伺服驱动器 | 电机 | 大传动 | 新能源
用户坐标系（工件坐标系）:
用于描述各个物体或工位的方位的需要。用户常常在自
z
己关心的平面建立自己的坐标系，以方便示教。

工业机器人技术基础工业机器人的组成PPT课件

•
工业机器人的机械结构又称执行机构，也称操作机，通常
由杆件和关节组成。
肘肩
• 从功能角度，执行机构可分为：
臂
腰
腕
机座
6
二、机械部分 1.机械结构系统
工业机器人
机械结构手部腕部臂部腰部机座
手部：末端执行器，其作用是直接抓取和放置物件。腕部：连接手部和臂部的部件，其作用是调整或改变手部的姿态。
本节主要借鉴论文《山东海洋渔业资源问题分析及其可持续发展策略》（傅秀梅戴桂林管华诗）和《山东海洋渔业的现代化及其科技发展对策》（山东海洋经济技术研究会)
4
渔业资源利用过程中面临的问题
山东省海洋渔业发展
渔业生态环境恶化
➢ 由于沿海城市工业和生活污水的排放以及养殖自污染,导致海洋生态环境恶化和海底植被荒漠化； ➢ 近岸局部水域富营养化,赤潮等海洋灾害频发,严重影响了渔业的发展。 ➢ 养殖量大大超过环境容纳量，种质退化，养殖病害不断。
16
四、传感部分 1. 感受系统
• 感受系统包括内部检测系统与外部检测系统两部分。 • 内部检测系统的作用就是通过各种检测器，检测执行机
构的运动境况，根据需要反馈给控制系统，与设定值进 • 外行部比检测较系后统对检测执机行器机人所构处进环行境、调外整部以保证其动作符合设计要
物求体。状态或机器人与外部物体的关系。
• 臂部：手臂，用以连接腰部和腕部，用以带动腕部运动。
• 腰部：立柱，是支撑手臂的部件，其作用是带动臂部运动，与臂部运动结合，把腕部传递到需到的工作位置。
• 机座（行走机构）：机 7 座是机器人的支持部分，
2
历史上的山东省海洋渔业发展概况
山东省海洋渔业发展

工业机器人技术基础(最全)最新精选PPT课件

第一关节动力学方程
第二关节动力学方
程
4 机器人工动业力机学器人基础知识
动力学——动力学的部署将经（正向，逆向？）动力学计算出的力矩，以前馈的方式，加入到伺服的电流控制环路
4 机器人工动业力机学器人基础知识
动力学 ——动力学控制器的评价指标控制性能的好坏主要通过位置跟踪偏差，速度跟踪偏差以及
z
0
z
0
z
0
o
1
? ?
对刚体Q位姿的描述就是对固连于刚体Q`的坐标系O`X`Y`Z`位姿
的描述。
3 机器人运动学
运动学：机器人运动学的研究对象是机器人各关节位置和机器人末端位姿之间的关系
机器人运动学包含两个基本问题：
1末.已端知的机位器姿人；各关节的位置，求机器人 2各.已关知节机的器位人置末. 端的位姿，求机器人
关节坐标系下的坐标值均为机器人关节的绝对位置，方便用户调试点位时观察机器人的绝对位置，避免机器人出现极限位置或奇异位置
关节坐标系
1 机器人工坐业标机器人基础知识
系
直角坐标系:
直角坐标系，包括很多种，但我们常常狭隘的将基座坐标系称为直角坐标系。
机器人末端
直角坐标系的Z轴即第一轴的Z轴，X轴
时间。
25mm
300m m
25mm
5 机器人工性业能机指器人基础知识
标
机器人性能指标测量工具：Compugauge机器人性能测试系统，价格约80万人民币
（Dynalog ，美国公司，一直从事机器人性能研究）
位姿准确度和位姿重复性；多方位位姿准确度变动；距离准确度和距离重复性；位置稳定时间和位置超调量；互换性；轨迹准确度和轨迹重复性；拐角偏差；轨迹速度特性；最小定位时间；静态柔顺性；摆动偏差；

工业机器人技术与应用课件：工业机器人控制系统

工业机器人控制系统
而工业机器人本体控制系统的基本单元又包括电动机、减速器、驱动电路、运动特性检测传感器、控制系统的硬件和软件。
(1) 电动机。作为驱动机器人运动的驱动力，常见的有液压驱动、气压驱动、直流伺服电动机驱动、交流伺服电动机驱动和步进电动机驱动。随着驱动电路元件的性能提高，当前应用最多的是直流伺服电动机驱动和交流伺服电动机驱动。
工业机器人控制系统
机器人是由各种机构组成的装置，它通过感知器实现本体和环境状态的检测及信息互换，也是控制的最终目标；环境是指机器人所处的周围环境，包括几何条件、相对位置等，如工件的形状、位置、障碍物、焊接的几何偏差等；任务是指机器人要完成的操作，它要适当的程序语言来描述，并把它们存入控制器中，随着系统的不同，任务的输入可能是程序方式、文字、图形或声音方式等；控制器包括软件和硬件两大部分，相当于人的大脑，它是以计算机或者专用控制器运行程序的方式来完成给定任务的。
工业机器人控制系统
1. 变结构控制 20世纪60年代，苏联学者Emelvanov提出了变结构控制的构想。20世纪70年代以来，变结构控制的构想经过Utkin、 Itkis及其他学者的传播和研究，历经40多年的发展与完善已在国际范围内得到广泛重视，形成了一门相对独立的控制研究分支。
工业机器人控制系统
工业机器人控制系统
(3) 与外围设备联系功能。工业机器人的控制系统应当具备输入和输出接口、通信接口、网络接口、同步接口。
(4) 坐标设置功能。工业机器人的控制系统应当具有关节、绝对、工具、用户自定义四种坐标系。
(5) 人机接口功能。工业机器人的控制系统应当具有示教盒、操作面板和显示屏。
(6) 传感器接口功能。工业机器人的控制系统应当具有位置检测、视觉、触觉、力觉等功能。

工业机器人控制系统的ppt大纲

人的交互操作。
人机界面包括触摸屏、键盘、鼠标等输入设备和显示屏、音响等
输出设备。
人机界面的设计需要考虑到易用性、可靠性和安全性等因素，以便于操作人员进行高效、安全的
工作。
03
工业机器人控制系统的关键技术
运动控制技术
总结词
运动控制技术是工业机器人控制系统的核心技术之一，用于精确控制机器人的运动轨迹、速度和加速度。
电子设备组装
工业机器人控制系统在电子设备组装环节中能够实现高精度、高效率的组装作业，提高生产效率，降低组装错误率。
物流行业的应用
货物分拣
工业机器人控制系统能够实现快速、准确的货物分拣，提高物流效率，降低人工分拣的错误率。
货物搬运
工业机器人控制系统能够实现高效、精准的货物搬运，提高物流效率，降低货物损坏率。
工业机器人控制系统的ppt大纲
汇报人：日期:
目录
• 工业机器人控制系统概述 • 工业机器人控制系统的主要构
成 • 工业机器人控制系统的关键技
术
目录
• 工业机器人控制系统的应用案例
• 工业机器人控制系统的未来展望
01
工业机器人控制系统概述
定义与特点
定义
工业机器人控制系统是用于控制工业机器人执行各种动作的软件系统，它通过接收指令和传感器信号，对机器人进行精确的运动控制和任务执行。
网络化与云端化
通过物联网和云计算技术，工业机器人将实现更高效的远程监控、数据分析和协同作业，提升整体生产效率。
应用领域拓展
医疗保健领域
随着人口老龄化和医疗技术的进步，工业机器人在医疗保健领域的应用将进一步拓展，如护理、康复训练和手术辅助等。

工业机器人基础 ppt课件

ppt课件
18
运动控制模块
③操作机
①示教器 S6 串
S0 口 S5
S6
通信
S1
模
S3
S4
块
主控制模块
驱动模块示教器的数据流关系
ppt课件
19
2.2 工业机器人的主要技术参数
机器人的技术参数反映了机器人可胜任的工作、具有的最高操作性能等情况，是设计、应用机器人必须考虑的问题。
机器人的主要技术参数有自由度、分辨率、工作空间、工作速度、工作载荷等。
4
2.2.3 承载能力
承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大重量，通常可以用质量、力矩或惯性矩来表示。
• 承载能力不仅取决于负载的质量，而且与机器人运行的速度和加速度的大小和方向有关。
• 一般低速运行时，承载能力强。为安全考虑，将承载能力这个指标确定为高速运行时的承载能力。通常，承载能力不仅指负载质量，还包括机器人末端操作器的质量。
ppt课件
36
5. 用户坐标系用户坐标系是用户根据工作的需要，自行定义的坐标系，用户可根据需要
定义多个坐标系，如图 4-19所示。用户自定义可以方便的量测工作区间中各点的位置并加以任务安排，且更符合人的直观。在用户坐标系下，机器人末
端轨迹沿用户自己定义的坐标轴方向运动，其运动方式见表 4-5。
图4-19 用户坐标系及各轴的运动
ppt课件
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主运动轴腕运动轴
表4-5 用户坐标系下机器人的运动方式
轴
运动方式
六轴联动
沿用户定义的X 轴方向运动沿用户定义的Y 轴方向运动
沿用户定义的Z 轴方向运动
末端点位置不变，机器人分别绕 X 、Y、Z 轴转动

工业机器人技术基础751工业机器人的运动控制连续轨迹控制课件课件

掌握工业机器人运动控制方式的定义与作用掌握连续轨迹控制方式的实现步骤与技术指标掌握连续轨迹控制机器人在工业生产中的应用情况
感谢您的观看。
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
根据作业任务的不同，工业机器人的运动控制方式可分为点位控制方式（PTP）与连续轨迹控制方式（CP）
只规定个点的位姿不规定运动轨迹
规定了位姿轨迹
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
定义：CP控制（ continus path）特点：对移动轨迹也有一定的精度要求
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
分解轨迹轨迹插补连续控制
直线插补
圆弧插补
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
控制流程
轨迹示教点位姿
上位计算机
中间
插补算法
逆运动学
θi
位姿
伺服单元
多关节（轴）位置控制
-
反馈
期望
M
位姿
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
工业运用
弧焊机器人
切割机器人
总结
AB C
A
B AxB
a(a）) 直接连
接
b）(b) 先在A与B之间指定一点x，
Aபைடு நூலகம்
A B’ B
B
c(）c) 用指定半径的圆弧
连接
d（）d）用平行移动的
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
主要技术指标：轨迹精度、运动平稳性
How？
将信号输入到输出的各个环节误差限定在要求的范围之内
选择合适的控制方法,必须能把各个部件连接在一起

工业机器人的常用控制方法 PPT

f k p (xd x) kv x
若增益为正则系统稳定,在稳态作用于环境得力为
fe
k pke k p ke
(xd
xe )
若环境得刚性很大,则fe 可近似为 fe k p (xd xe )
2、机械手得阻抗控制
对于n自由度得机械手,可用以下方法实现阻抗控制。定义柔顺坐标
系 oc xc yc zc ,给出沿每个自由度得理想刚性,这可以用6×6得对角矩阵KX
vx
x
A
yz
vx B
(a)
(b)
(c)
(d)
大家有疑问得,可以询问与交流
可以互相讨论下,但要小声点
7、9 机器人力控制
• 实现柔顺控制得方法主要有两类,一类就是阻抗控制,一类就是力与位置得混合控制(动态混合控制)。
• 阻抗控制不就是直接控制期望得力与位置,而就是通过控制力与位置之间得动态关系实现柔顺控制。这样得动态关系类似于电路中得阻抗概念,因而称为阻抗控制。在机械手末端施加一个作用力,相应地便会产生一个运动(如速度)。如果只考虑静态,力与位置之间得关系可以用刚性矩阵描述。如果考虑力与速度之间得关系,可以用粘滞阻尼矩阵来描述。因此阻抗控制,就就是通过适当得控制方法使机械手末端呈现需要得刚性与阻尼。
• 这类力控制不外乎基于位置与速度得两种基本形式。当把力反馈信号转换为位置调整量时,这种力控制称为刚度控制;当把力反馈信号转换为速度修正量时,这种力控制称为阻尼控制;当把力反馈信号同时转换为位置与速度得修正量时,即为阻抗控制。
坐标变换力/运动变换
伺服系统
机器人终端
反作用力
坐标变换
传感器
左图为阻抗控制结构,
感知一规划一行动得模型

机器人的运动控制与力控制

机器人的运动控制与力控制机器人技术一直是人类研究和探索的热门领域之一，机器人的运动控制和力控制作为其中关键的技术之一，一直备受关注。

随着科技的不断发展，人们对机器人在各个领域的应用需求也日益增加，因此对机器人的运动控制和力控制的研究也变得尤为重要。

在机器人的运动控制中，传统的方法主要包括路径规划、轨迹跟踪和速度控制等。

通过对机器人的动力学模型和轨迹规划算法的研究，可以实现机器人在复杂环境中的自主导航和运动控制。

而力控制则是指机器人在与外界环境交互时，能够根据外部力的变化做出相应的动作调整，以实现与外界环境的合作和互动。

力控制技术在工业生产和服务机器人领域都有着重要的应用，尤其是在需要和人类密切合作的场景中，力控制技术更是至关重要。

近年来，随着人工智能和机器学习等新兴技术的发展，机器人的运动控制和力控制也面临着新的挑战和机遇。

通过将深度学习技术引入到机器人的运动控制中，可以实现更加精准和复杂的运动控制，提高机器人的自主导航和操作能力。

而在力控制方面，感知技术和控制算法的不断创新也为机器人与外界环境的互动提供了更多可能性，使机器人能够更加灵活地适应不同的工作环境和任务需求。

除了在工业生产和服务机器人领域的应用外，机器人的运动控制和力控制技术也在医疗、军事和航天等领域得到广泛应用。

例如，在医疗机器人领域，精准的运动控制和力控制技术可以实现微创手术和精细治疗，提高手术成功率和患者生存率。

在军事领域，机器人的运动控制和力控制技术可以用于无人作战系统和军事装备维护等方面，提高作战效率和减少人员伤亡。

在航天领域，机器人的运动控制和力控制技术可以用于太空探索和维护航天器等任务，扩大人类的空间探索领域。

尽管机器人的运动控制和力控制技术取得了长足的进步，但仍然面临着一些挑战和难点。

例如，在复杂环境中的自主导航和路径规划、外部力传感和控制算法的设计优化等方面都需要不断探索和改进。

同时，机器人的运动控制和力控制技术也需要与感知、智能和控制等技术结合，才能实现更加智能和高效的机器人系统。

工业机器人的运动学PPT课件

p=[1 1 1 1]T
手部坐标系X′轴的方向可用单位矢量n
来表示:
α=90°,β=180°,γ=90°
n: n=cosγ=0
同理,手部坐标系 Y′轴与 Z ′轴的方向可分别用单位矢量 o 和 a 来表示，
根据式(2-8)可知,手部位姿可用矩阵表达为
0 -1 0 1
T=[n o a p]= -1 0 0 1
0 0 -1 1
0 精选PPT课件 0 0 1
11
2.2齐次变换及运算
刚体的运动是由转动和平移组成的。为了能用同一矩阵表示转动和平移,有必要引入(4×4)的齐次坐标变换矩阵。
一、平移的齐次变换
首先,我们介绍点在空间直角坐标系中的平移。
如图所示,空间某一点A ,坐标为( x , y ,z),当它平移至
a=cosα, b=cosβ, c=cosγ 图中矢量v所坐落的点O为坐标原点,可用(4×1)列
精选PPT课件
5
例2-1 用齐次坐标写出图2-3中矢量 u 、v、w 的方向列阵。
解矢量 u: cosα =0, cosβ =0.7071067, cosγ =0.7071067 u=[0 0.7071067 0.7071067 0] T 矢量 v: cosα =0.7071067, cosβ =0, cosγ =0.7071067 v=[0.7071067 0 0.7071067 0] T 矢量 w: cosα =0.5, cosβ =0.5, cosγ =0.7071067 w=[0.5 0.5 0.7071067 0] T
系{B}的位姿来表示,如图所示。
手部的位姿可用(4×4)矩阵表示为：
nx ox ax px [ n o a p ]= ny oy ay py

工业机器人运动控制(含源文件)_图文(精)

ADAMS 环境下工业 robot 运动控制和联合仿真摘要虚拟样机技术就是在建造第一台物理样机之前 , 设计师利用计算机技术建立机械系统的数字化模型 , 进行仿真分析并以图形方式显示该系统在真实工程条件下的各种特性 , 从而修改并得到最优设计方案的技术。

ADAMS 软件是目前国际上应用最为广泛的虚拟样机分析软件,用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。

但针对复杂的 robot 机械系统,要想准确的控制其运动,仅依靠 ADAMS 软件自身也很难做到; MATLAB 软是 Mathworks 公司开发的一种集计算、图形可视化和编辑功能于一体的优秀数学应用软件,具有强大的计算能力,能够建立复杂的控制模型准确控制复杂robot 系统的运动; OpenGL (开放式图形库全称是 SGI 公司开发的底层三维图形API ,目前在图形开发领域已成为工业标准。

使用 OpenGL 可以创建视觉质量接近射线跟踪程序的精致漂亮的 3D 图形。

Visual C++ 6.0已经成为集编辑、编译。

运行、调试为一体的功能强大的集成编程环境,在 Windows 编程中占有重要地位。

OpenGL 和 Visual C++ 6.0有紧密接口,利用二者可以开发出优秀的视镜仿真系统。

ADAMS 、 MATLAB 和 Visual C++ 6.0由于定位不同, 都有各自的优势和缺点, 但是三者之间又可以通过接口联合控制或者混合编程。

本文分别利用 ADAMS 对三自由度 robot 的运动学和轨迹优化方案进行研究,利用 Visual C++ 6.0、 OpenGL 和从 MATLAB 里导出的控制模型的数据对三自由度 robot 进行了视景仿真的研究。

论文首先通过建立坐标系和矩阵变换,对刚体的空间表示进行了阐述,然后采用通用的 D-H 法则,将 robot 关节角度参数化,推导出其正运动学方程和逆运动关节角,并计算出 robot 手部的初始坐标。