六自由度工业机器人实验指导书
实验指导书(六自由度)
实验一：6SPT-1六自由度液压伺服平台综合实验、实验目的：1、掌握电液位置伺服控制系统的基本原理；2、掌握六自由度平台的结构解算的概念及其软件实现；3、掌握VB6.0软件与下位机PAC通过以太网通信的方法；4、掌握6SPT-1六自由度液压伺服平台复现指令信号的实施方法。
、预备知识：1、熟练掌握PLC的梯形图语言（LD）编程和结构化文本语言（ST）编程；2、熟练掌握VB6.0编程，能使用VB6.0实现以太网通信；3、有一定的矩阵计算能力。
二、试验原理：1、电液位置伺服控制系统的基本原理电液位置伺服控制系统以液体作为动力传输和控制介质，利用电信号进行控制输入和反馈。
只要输入某一规律的输入信号，执行元件就能启动、快速并准确地复现输入量的变化规律。
控制系统结构图如图3.1所示:图3.1电液位置伺服控制系统结构图2、六自由度平台逆解算法图3.2 空间机构位置关系示意图六自由度平台又称为Stewart平台，其结构如图3.2所示，Stewart平台由上、下两个平台、六个驱动关节和连接球铰组成，上平台为运动平台，下平台为基座，上、下平台的六个铰点分别组成一个六边形，连接6个液压缸作为驱动关节，每个液压缸两端各连接一个球铰。
六个驱动关节的伸缩运动是独立的由液压比例压力阀控制各液压缸作伸缩运动，从而改变各个驱动缸的长度，使动平台在空间的位置和姿态发生变化。
因此该平台是通过六个驱动杆的协调动作来实现三个线性移动及三个转动共六个自由度的运动。
S tewart平台机构的空间位置关系是指运动平台的六个自由度与六个驱动杆长度的关系，是研究该并联机构最基本的任务，也是机构速度、加速度、误差分析、工作空间分析、动力分析等的基础。
对于6-SPS平台机构，其特点是动静平台铰点共面，考虑到工作空间的对称性要求，将平台的6个铰点分成3组，三组铰点沿圆周120。
均布，动、静平台的相邻两边到中心的夹角分别为30。
和90° o为求解六自由度平台的空间位置关系，首先在静、动平台上分别建立静、动坐标系。
UR06六自由度工业机器人说明书
毕业设计（论文）材料之二（1）安徽工程大学本科毕业设计（论文）专业：机械设计制造及其自动化题目: UR-06六自由度工业机器人设计作者姓名：导师及职称：导师所在单位：机械与汽车工程学院2012 年6 月10 日安徽工程大学本科毕业设计（论文）任务书2012 届机械与汽车工程学院机械设计制造及其自动化______ 专业学生姓名： _________I 毕业设计（论文）题目中文：UR-06六自由度工业机器人设计英文：UR-06 Six Degrees Freedom of Industrial Robotn 原始资料1.设计要求一份2.三维软件一套；3.相关文献资料若干。
川毕业设计（论文）任务内容1、课题研究的意义通过对家用机器人机构设计，希望学生熟悉机电一体化系统的设计过程，以及掌握利用AUTO CAD或UG来绘制二维图形或创建三维实体的能力。
毕业设计环节是教学计划中综合性最强的实践教学环节，对培养学生的思想、工作作风及实际能力、提高毕业生全面素质具有很重要的意义同时，对所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好的开端2、本课题研究的主要内容：（1）根据机器人功能确定其结构；（2）确定运动方案；（3）零件设计与校核1）轴承校核：设计中所用的所有重要轴承都要经过强度校核。
在满足尺寸和强度要求的情况下，尽可能地选用国产轴承，以降低机器人的成本。
2）轴的校核：设计中所用的所有较重要的轴都要经过强度校核和刚度校核。
3）齿轮选用：设计中所用的所有齿轮都要经过强度校核。
4）键及花键：设计中所用的所有较重要的键及花键都要经过强度校核。
5）销与螺钉：设计中所用的所有较重要的销与螺钉都要经过强度校核。
（4）机器人运动学及动力学分析；（5）零件图的绘制与建模三维建模及仿真。
3、提交的成果：（1）毕业设计（论文）正文；（2）各零件二维图，各零件的三维模型，及装配模型。
（3）至少一篇引用的外文文献及其译文；（4）附不少于10篇主要参考文献的题录及摘要。
六轴机器人单元实训指导书
六轴机器人单元实训指导书4、工作任务1) 六轴工业机器人单元安装与接线；2) 六轴工业机器人的参数设置与程序编写； 3) 六轴工业机器人单元的PLC 程序设计； 4) 六轴工业机器人单元的调试与运行。
5、任务目标六轴机器人按照任务要求完成物料瓶的搬运、包装与贴标工作。
6、设备认识1 机器人夹具2 6轴机器人3 步进驱动器4 标签料台5 升降台A6 推料气缸A7 网孔挂板8 PLC9 挂板接口板 10 桌体 11 按钮面板 12 台面接口板 13 步进电机 14 挡料机构 15 出料台 16物料盒17推料气缸B18升降台B图4-1 六轴机器人单元结构示意图 表4-1 六轴机器人单元部件明细表 87 4 2 1 5 6 910 11 1214 16 17 1815 13 37、控制要求1、初始位置：六轴机器人处于收回安全状态（如图4-1）；夹具爪张开，夹具吸盘关闭；升降台A：第一个物料盒刚好升到出料台面上方；推料气缸A：收回状态；升降台B：第一个盒盖刚好升到出料台面上方；推料气缸B：收回状态；挡料气缸：收回状态；2、“单机”工作状态下按“启动”按钮，或者“联机”状态下，主站给出“启动”信号后，系统进入运行状态，“启动”指示灯亮，档料气缸伸出，同时推料气缸A将物料盒推出到装箱台上；机器人开始从检测分拣单元的出料位将物料瓶搬运到物料盒中；物料盒中装满4个瓶子后，机器人再用吸盘将物料盒盖吸取并盖到物料盒上；6轴机器人最后根据装入物料盒内4个物料瓶盖颜色的顺序，依次将与物料瓶盖颜色相同的标签贴到盒盖的标签位上。
3、在“单机”工作状态下按“停止”按钮，或者“联机”状态下主站给出“停止”信号，“停止”指示灯亮，系统进入停止状态，机器人停止搬运，其它所有机构均停止动作，保持状态不变。
4、在“单机”工作状态下按“复位”按钮，或者“联机”状态下主站给出“复位”信号，“复位”指示灯亮，系统进入复位状态，机器人复位，其它执行机构均恢复到初始位置。
六自由度机器人说明书
六自由度机器人说明书专业：机械制造与自动化班级：成员：目录一、打开气源二、机器人的快速操作入门1、坐标系的选择2、手动速度调整3、伺服电源接通4、接通主电源5、接通伺服电源三、伺服电源切断1、切断伺服电源2、切断主电源四、轴操作一、打开气源请确认系统进气气源已进行供气，未供气或气压不足将会导致系统无法正常工作，系统运行中如断开气源，可能导致设备损坏，甚至造成人员伤害。
打开下图气泵，将开关拨到“I”，再打开气阀拨到“开”，即“Ⅰ”往上拨，打开气阀二、机器人的快速操作入门1、坐标系的选择在示教模式下，选择机器人运动坐标系：按手持操作示教器上的【坐标系】键，每按一次此键，坐标系按以下顺序变化，通过状态区的显示来确认。
2、手动速度调整示教模式下，选择机器人运动速度：按手持操作示教器上【高速】键或【低速】键，每按一次，手动速度按以下顺序变化，通过状态区的速度显示来确认。
•按手动速度【高速】键，每按一次，手动速度按以下顺序变化：微动1%→微动2%→低5%→低10%→中25%→中50%→高75%→高100%。
•按手动速度【低速】键，每按一次，手动速度按以下顺序变化：高100%→高75%→中50%→中25%→低10%→低5%→微动2%→微动1%。
3、伺服电源接通打开上电控柜上的主电源开关时，应确认在机器人动作范围内无任何人员。
忽视此提示可能会发生与机器人的意外接触而造成人身伤害。
如有任何问题发生，应立即按动急停键，急停键位于电控柜前门的右上方。
4、接通主电源●把电控柜侧板上的主电源开关扳转到接通(ON) 的位置，此时主电源接通。
●按下电控柜面板上的绿色伺服启动按钮。
5、接通伺服电源示教模式和回放模式、远程模式的伺服电源接通步骤是不一样的。
示教模式下：按下手持操作示教器上的【伺服准备】键，轻握手持操作示教器背面的【三段开关】，这时手持操作示教器上的【伺服准备指示灯】亮起，表示伺服电源接通。
回放和远程模式下：按下手持操作示教器上的【伺服准备】键，这时手持操作示教器上的【伺服准备指示灯】亮起，表示伺服电源接通。
2019年IRB1400机器人的运动控制实验指导书
IRB1400机器人的运动控制实验指导书一、实验目的1．了解IRB1400六关节机器人的构造、动作原理和手部运动控制原理；2．基本掌握机器人运动控制程序的编制方法。
二、IRB1400机器人1．结构图1 IRB1400机器人外貌图 IRB1400机器人由六个转动关节构成，是一种6自由度的工业机器人。
这种机器人的操作系统是BaseWare OS 操作系统。
BaseWare OS 操作系统用于机器人的运动控制、应用程序的执行等各个方面。
运动类型 运动范围轴1 旋转运动 170~170-轴2臂运动 20~100- 轴3臂运动 70~65- 轴4腕运动 150~150- 轴5摆动运动 150~150- 轴6 扭转运动 300~300-IRB1400工业机器人的控制系统由PC 机、运动控制器及配套的连接电缆和接口端子板、交流伺服电机及驱动器等构成，从控制要求来看，需要实现末端执行器上参考点的连续轨迹控制。
该机器人末端执行器轨迹控制过程如图2所示。
首先进行轨迹规划，在轨迹上选取n 个位置，然后用插补算法获得中间点的坐标，直线插补和圆弧插补是系统中的基本插补算法。
对于非直线和非圆弧轨迹，可以采用直线或圆弧逼近以实现这些轨迹。
根据末端执行器需实现的位姿（位置和姿态），用逆向运动学算法求出各关节所应产生的位移，也就是各关节的给定值。
IRB1400工业机器人控制系统的核心是微机控制交流伺服电机的闭环位置伺服控制。
其运动执行元件为交流伺服电机。
图2 轨迹控制过程图3为电机控制原理图。
对各关节给定值与由码盘得到的反馈信号经闭环PID伺服运算后，利用该输出值进行PWM调制，调制后的波形分三路输出到驱动器中，以控制驱动器中电流的通断时间，从而达到控制电机的转动的目的。
图3 电机控制原理三、操作步骤1．在准备操作机器人之前，仔细阅读并确保理解操作手册中的有关内容，特别是如下所述的关于安全方面的内容：（1）在操作之前确保没有人在机器人的工作所及的范围内，保证操作者自己在安全的位置；（2）出现问题时，立刻按急停按钮；（3）在操作之前检查急停按钮是否正常工作。
工业机器人实训说明书指导书
工业机器人实训说明书指导书
1.简介
本实训说明书旨在帮助学生了解工业机器人的基本原理、结构和操作方法，以及如何进行机器人编程和调试。
通过实训，学生可以掌握机器人的控制技能，提高实践能力和解决问题的能力。
2.实训目标
本次实训的目标是使学生能够熟练掌握工业机器人的基本操作方法和编程技能，了解机器人的结构和工作原理，并能够独立完成机器人的编程和调试任务。
3.实验器材
本次实训使用的器材包括：工业机器人、控制器、传感器、执行器等。
4.实验步骤
(1)安装机器人：将机器人放置在工作台上，并连接好电源和控制器。
(2)编写程序：使用编程软件编写机器人程序，包括运动轨迹、速度控制、传感器检测等功能。
(3)调试程序：将编写好的程序上传到控制器中，并进行调试，确保机器人能够按照预期的运动轨迹和速度运行。
(4)运行机器人：启动控制器，让机器人开始运行，观察其运动情况，
并进行必要的调整和修改。
(5)结束实验：关闭控制器和机器人，清理实验器材。
5.注意点
(1)在进行机器人编程时，要注意安全问题，避免机器人与人员或障碍物发生碰撞。
(2)在调试程序时，要仔细检查各个参数的设置是否正确，以确保机器人能够正常运行。
(3)在运行机器人时，要密切观察其运动情况，及时发现并处理异常情况。
(4)在结束实验后，要及时清理实验器材，保持实验室的整洁和安全。
以上是一份简单的工业机器人实训说明书指导书，具体的实训步骤和注意事项可能会因不同的实验要求而有所不同。
六自由度机器人示教编程再现控制实验
六自由度机器人示教编程与再现控制实验一．实验目的1.了解机器人示教与再现的原理；2.掌握机器人示教和再现过程的操作方法。
二．实验设备和工具1、GRB3016六自由度机器人一台；2、GRB3016六自由度机器人控制柜一台；3、基于OtoStudio开发平台的控制软件一套；4、机器人气动手爪一套。
三．实验原理与方法1, 示教再现原理机器人的示教-再现过程是分为四个步骤进行的，它包括：示教，就是操作者把规定的目标动作(包括每个运动部件，每个运动轴的动作>一步一步的教给机器人。
示教的简繁，标志着机器人自动化水平的高低。
记忆，即是机器人将操作者所示教的各个点的动作顺序信息、动作速度信息、位姿信息等记录在存储器中。
存储信息的形式、存储存量的大小决定机器人能够进行的操作的复杂程度。
再现，便是将示教信息再次浮现，即根据需要，将存储器所存储的信息读出，向执行机构发出具体的指令。
至于是根据给定顺序再现，还是根据工作情况，由机器人自动选择相应的程序再现这一功能的不同，标志着机器人对工作环境的适应性。
操作，指机器人以再现信号作为输入指令，使执行机构重复示教过程规定的各种动作。
在示教-再现这一动作循环中，示教和记忆是同时进行的；再现和操作也是同时进行的。
这种方式是的机器人控制中比较方便和常用的方法之一。
示教的方法有很多种，有主从式，编程式，示教盒式等多种。
主从式既是由结构相同的大、小两个机器人组成，当操作者对主动小机器人手把手进行操作控制的时候，因为两机器人所对应关节之间装有传感器，所以从动大机器人可以以相同的运动姿态完成所示教操作。
编程式既是运用上位机进行控制，将示教点以程序的格式输入到计算机中，当再现时，按照程序语句一条一条的执行。
这种方法除了计算机外，不需要任何其他设备，简单可靠，适用小批量、单件机器人的控制。
示教盒和上位机控制的方法大体一致，只是由示教盒中的单片机代替了电脑，从而使示教过程简单化。
这种方法因为成本较高，所以适用在较大批量的成型的产品中。
《工业机器人实验指导书》
工业机器人实验指导书工业机器人实验指导书工业机器人现场教学实验一工业机器人认知部分1. 实验目的1）了解各种机器人；2）了解FANUC ARC Mate 100iBl器人系统组成；3）介绍机器人试教编程，进行机器人动作演示；2. 实验器材1）日本FANUC ARC Mate 100iB旱接机器人一台，ABEB器人两台，众为兴机器人一台，导管架焊接机器人一台，爬壁式机器人一台2）工控计算机，ABE^司ROBOTSTUDI腐线编程软件一套3. 实验原理1）F anucM器人简介机器人的主要参数FANUO器人本体型号为ARC Mate M6iB,控制柜型号为M-6iB。
机器人的具体性能参数如下：轴数：6手部负重（kg） :6运动范围：重复定位精度：最大运动速度FANUC机器人的安装环境环境温度:0-45摄氏度环境湿度：普通:75%RH文档仅供参考，不当之处，请联系改正。
短时间：85% （一个月之内）振动:=0.5G（4.9M/s2）FANUC机器人的编程方式在线编程离线编程FANUC机器人的特色功能High sensitive collision detector高性能碰撞检测机能，机器人无须外加传感器，各种场合均适用Soft float软浮动功能用于机床工件的安装和取出，有弹性的机械手.Remote TCP2）FANUC机器人的构成FANUC机器人软件系统Handling Tool用于搬运Arc Tool用于弧焊Spot Tool用于点焊Sealing Tool用于布胶Paint Tool用于油漆Laser Tool用于激光焊接和切割FANUC机器人硬件系统如图15所示，通用FANUC机器人硬件系统包括：机器人本体、机器人控制柜、操纵台（或变位器）和示教操作盒。
作为焊接机器人的Fanuc ArcMate 100旧机器人除了具有通用机器人的组件外，还包括焊接所需的各个组件:Power Wave F355i:如图2适合材料：碳钢/不锈钢/合金钢/铝合金焊接波型：CV/Pulse/Rapid Arc/Power Mode/Pulse on Pulse电流范围：5-425A, 300A/100%,350A/60%波型控制技术：Wave ControlTechnology TM通讯方式：ArcLink?逆变技术：Inverter (60kHz)全数字焊机：Total Digital输入电源：380V/50Hz/3Phase/PEPower Feeder 10R适合焊丝：实芯/药芯/铝焊丝2020年4月19日速度反馈装置，闭环精确控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
六自由度工业机器人实验指导书
前言
机器人已广泛应用于汽车与汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电器行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域。
在工业生产中，弧焊机器人，点焊机器人，喷涂机器人及装配机器人等都被大量使用。
机器人系统由机器人和作业对象及环境共同组成的，其中包括机器人机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统四部分组成，其实际上是一个典型的机电一体化系统，其工作原理为：控制系统发出动作指令，控制驱动器动作，驱动器带动机械系统运动，使末端操作器到达空间某一位置和实现某一姿态，实施一定的作业任务。
末端操作器在空间的实时位姿由感知系统反馈给控制系统，控制系统把实际位姿与目标位姿相比较，发出下一个动作指令，如此循环，直到完成作业任务为止。
首钢莫托曼机器人有限公司生产的SG—MOTOMAN—UP6工业机器人，为6轴垂直多关节型，具有节省空间、高速动作时的轨迹精度高、轨迹流畅、动作速度高、动作范围广、安全可靠等特点,在工业上可进行弧焊、点焊、切割、搬运等。
实验项目机器人示教编程与再现控制
一、实验目的
通过本次试验，掌握六自由度工业机器人的工具坐标系及工件坐标系的标定方法、示教编程与再现控制。
二、实验内容
实验前请仔细阅读MOTOMAN-UP6机器人使用说明书、Y ASNAC XRC使用说明书及操作要领书相关内容。
2.1 示教的基本步骤
开始示教前，请做以下准备：
1.开启电源，接通XRC控制柜的控制按钮；
2.确认急停键是否可以正常工作；
3.设置示教锁定：
按下再现操作盒的[TEACH]按钮（指示灯点亮），使机器人工作在示教模式。
●
2.2 输入程序名
●在示教编程器显示画面中下拉菜单选择【程序】→选择【新建程序】→输入程序名
→按【回车】键→选择【执行】。
2.3 示教
2.3.1 示教任务
机器人卸料作业如下图所示，当自动输送线的卸料工位有工件且运料小车到位时，机器人从卸料工位上抓取工件，堆放到运料箱中（运料箱中可存储工件4×6个），当工件堆满后，机器人停止作业，直到下一个空运料箱到位，重复堆垛工作。
机器人卸料作业示意图
2.3.2 示教要求
1. 画出机器人工作流程图；
2. 完成工具坐标系、工件坐标系的标定
3. 完成机器人卸料作业的示教程序的编写，要求对通用I/O地址、变量进行定义，
实现卸料工位是否有工件、运料小车是否到位等状态检测、堆料工件的计数、启动平移功能时移动量的设定、夹爪的夹紧/松开等等功能。
4. 在再现模式下验证所编写程序的正确性。
2.4 实验报告要求
1. 以小论文的形式完成书面实验报告。
2. 对卸料作业任务要求进行分析，提出机器人卸料的解决方案，并画出机器人的
工作流程。
3. 完成机器人卸料作业所必需的参数设定及坐标系的标定、程序设计等。