机器人实验报告
工业机器人安全性能评估实验报告
工业机器人安全性能评估实验报告一、引言工业机器人在现代制造业中扮演着越来越重要的角色，它们能够提高生产效率、降低劳动成本，并保证产品质量的稳定性。
然而，随着工业机器人的广泛应用，其安全问题也日益受到关注。
为了确保工业机器人在工作过程中的安全性，需要对其安全性能进行评估。
本次实验旨在对某型号工业机器人的安全性能进行全面评估，为其在实际生产中的应用提供可靠的依据。
二、实验目的本实验的主要目的是评估某型号工业机器人在正常运行和异常情况下的安全性能，包括但不限于机器人的运动控制精度、碰撞检测能力、紧急停止功能等方面，以确定其是否符合相关安全标准和规范的要求。
三、实验设备和环境（一）实验设备1、被测试的工业机器人：某型号六轴工业机器人，具有较高的负载能力和运动精度。
2、控制器：与工业机器人配套的控制器，用于控制机器人的运动和操作。
3、传感器：包括位置传感器、力传感器、速度传感器等，用于测量机器人的运动参数和外部环境信息。
4、测试工装：用于模拟机器人在实际工作中的各种工况，如抓取、搬运、装配等。
（二）实验环境1、实验场地：一个宽敞、明亮、通风良好的实验室，地面平整、无障碍物，具备良好的照明和电力供应条件。
2、安全防护设施：在实验场地周围设置了安全围栏和警示标识，配备了紧急停止按钮和消防设备，以确保实验人员的安全。
四、实验步骤（一）运动控制精度测试1、设定机器人的运动轨迹和目标位置，包括直线运动、圆弧运动和复杂曲线运动。
2、启动机器人，让其按照设定的轨迹运动，并通过位置传感器实时测量机器人的实际位置。
3、重复上述步骤多次，记录每次测量的结果，并计算机器人的运动控制精度，包括位置误差、姿态误差和重复定位精度。
（二）碰撞检测能力测试1、在机器人的工作空间内设置障碍物，包括固定障碍物和移动障碍物。
2、启动机器人，让其在正常工作状态下运动，并观察机器人是否能够及时检测到障碍物并停止运动。
3、调整障碍物的位置、形状和速度，重复上述步骤，测试机器人在不同工况下的碰撞检测能力。
机器人技术基础实验报告6
机器人技术基础实验报告6一、实验目的本次机器人技术基础实验的目的在于深入了解机器人的运动控制、感知与交互能力，并通过实际操作和观察，掌握机器人系统的基本原理和应用方法。
二、实验设备1、机器人本体：采用了一款具有多关节自由度的工业机器人模型。
2、控制器：配备了高性能的运动控制卡和处理器，用于实现对机器人的精确控制。
3、传感器套件：包括视觉传感器、力传感器和距离传感器等，以获取机器人周围环境的信息。
4、编程软件：使用了专业的机器人编程工具，具备图形化编程和代码编辑功能。
三、实验原理1、运动学原理机器人的运动学研究了机器人各个关节的位置、速度和加速度之间的关系。
通过建立数学模型，可以计算出机器人末端执行器在空间中的位置和姿态。
2、动力学原理动力学分析了机器人在运动过程中所受到的力和力矩，以及这些力和力矩对机器人运动的影响。
这对于设计合理的控制策略和驱动系统至关重要。
3、传感器融合技术通过融合多种传感器的数据，如视觉、力和距离等信息，可以使机器人更全面、准确地感知周围环境，从而做出更智能的决策和动作。
四、实验步骤1、机器人系统初始化首先，对机器人进行了机械和电气连接的检查，确保各部件安装牢固且线路连接正常。
然后，通过控制器对机器人进行初始化设置，包括关节零位校准、运动范围设定等。
2、运动控制编程使用编程软件，编写了简单的运动控制程序，实现了机器人的直线运动、圆弧运动和关节空间的运动轨迹规划。
在编程过程中，充分考虑了运动速度、加速度和精度的要求。
3、传感器数据采集与处理启动传感器套件，采集机器人周围环境的信息。
通过编写相应的程序，对传感器数据进行滤波、融合和分析，提取有用的特征和信息。
4、机器人交互实验设计了人机交互场景，通过示教器或上位机软件向机器人发送指令，观察机器人的响应和动作。
同时，机器人也能够根据传感器反馈的信息，主动与环境进行交互，如避障、抓取物体等。
五、实验结果与分析1、运动控制精度通过对机器人运动轨迹的实际测量和与理论轨迹的对比分析，发现机器人在直线运动和圆弧运动中的位置精度能够达到预期要求，但在高速运动时存在一定的误差。
工业机器人手动运行实验报告
工业机器人手动运行实验报告实验目的：通过对工业机器人手动运行实验，学习控制机器人手的运动，并通过实践了解机器人手动运行的方法和技巧。
实验仪器：1. 工业机器人2. 控制器3. 操作手柄4. 计算机实验步骤：1. 打开控制器，将机器人连接到电源。
2. 将操作手柄与控制器连接，确保连接正常。
3. 在计算机上运行机器人操作软件，将机器人与软件进行连接。
4. 校准机器人的起始位置，保证机器人处于待机状态。
5. 在操作手柄上选择手动运行模式。
6. 使用操纵杆控制机器人的手运动，通过上下左右控制手的移动，通过手柄上的按钮控制手的夹持动作。
7. 进行各种不同的手动运行实验，如抓取、放置、转动等。
8. 观察机器人手的运动轨迹和动作效果，并进行记录。
实验结果和分析：通过实验，我们成功地进行了工业机器人手动运行实验。
通过操纵手柄上的操纵杆，我们能够控制机器人手的运动，实现不同的动作。
在实验中，我们根据实际需求，选择不同的动作进行实验，如抓取物体、放置物体等。
观察结果发现，机器人手能够准确地执行我们的指令，并且动作效果较好。
实验结果证明了机器人手的手动运行是可行的，并且在工业生产中具有很大的应用潜力。
实验总结：通过这次实验，我们了解了工业机器人手的手动运行方法和技巧，并成功地进行了实验。
通过实验，我们深入了解了工业机器人手的控制原理和操作方式。
实验结果对于我们进一步研究和应用工业机器人具有重要的参考价值。
希望在以后的实验中能够更加深入地研究工业机器人手的手动运行，并探索更多的应用领域。
机器人实验报告实验报告-原理
实验原理1.硬件部分Bioloid是一套科学教育用的机器人套件组，使用不同模块化的运动关节(机器人伺服马达)，来建造各式各样的机器人，Bioloid Robot完整套件组,可以组合出18个关节(18 DOF自由度)的双足机器人、犬型机器人、恐龙、机器电铲、家用机器人、蜘蛛侠、蛇形机器人等。
机器人使用「AX-12(智能型伺服马达)」，具有位置控制与讯号回馈功能。
设计者可以手动制定出动作，让Motion Editor 记忆并且仿真，省去繁复的位置控制。
通过Behavior control来建构完整的机器人动作。
如此，便可通过Behavior Control Programer给机器人编排出一套完整的动作。
Bioloid可以从传感器以及关节读取多种信息，并利用这些信息实现全自动运动。
例如：可以制作一个机器狗，让它在听见一声拍手声时站起来，听到两声拍手声时坐下，或者制作一个机器人，当人靠近它时，它就鞠躬。
还可以做一个机器车，可以躲避障碍物或捡起物体，也可以通过遥装置控制机器人各种动作。
只要利用提供的动作编辑软件、行为编译软件，即使没有机器人知识背景的人也可以很容易的编辑机器人，实现机器人各种动作。
对于高级使用者可以用C语言编辑机器人各种运动算法，实现更加复杂的控制。
此外，机器人还配有手柄，可以通过设定，直接使用手柄控制机器人的行动，而不用依赖于数据线的指令传送。
这样就可以摆脱线控的束缚，灵活操控机器人，从而实现更多丰富的动作，既增强了可操作性，有增加了娱乐性。
2.软件部分能够对机器人进行编程的主要有五种软件，行为控制（RoboPlus Task）、动作编辑器（RoboPlus Motion）、机器人终端（RoboPlus Terminal）、机器人管理（RoboPlus Manager）和电机升级（Dynamixel Wizard）。
下面我们将主要介绍行为控制和动作编辑器。
①行为控制（RoboPlus Task）这款软件通过逻辑函数设计机器人在面对事件时的反应。
慧鱼机器人实验报告
慧鱼机器人实验报告一、引言。
慧鱼机器人是一款基于人工智能技术的智能机器人，具有语音识别、图像识别、运动控制等功能。
本实验旨在测试慧鱼机器人在不同环境下的表现，以及对其进行性能评估。
二、实验目的。
1. 测试慧鱼机器人在不同光照条件下的图像识别能力；2. 评估慧鱼机器人在复杂环境中的语音识别准确度；3. 检验慧鱼机器人的运动控制能力和避障能力。
三、实验方法。
1. 图像识别测试，在不同光照条件下，使用慧鱼机器人进行物体识别测试，记录其识别准确率；2. 语音识别测试，在嘈杂环境中进行语音控制实验，评估慧鱼机器人的语音识别准确度；3. 运动控制和避障测试，在复杂环境中设置障碍物，测试慧鱼机器人的运动控制和避障能力。
四、实验结果。
1. 图像识别测试结果显示，在不同光照条件下，慧鱼机器人的图像识别准确率分别为95%、92%和90%，表现稳定且良好；2. 语音识别测试结果表明，在嘈杂环境下，慧鱼机器人的语音识别准确率达到了85%，满足一般应用需求；3. 运动控制和避障测试显示，慧鱼机器人能够稳健地避开障碍物，并且在复杂环境中表现出良好的运动控制能力。
五、实验分析。
慧鱼机器人在图像识别、语音识别和运动控制方面表现出了良好的性能。
然而，在实际应用中，仍需考虑到环境的复杂性对其性能的影响。
例如，光照条件的变化、嘈杂环境下的语音识别等都可能对慧鱼机器人的表现产生一定影响。
六、结论。
慧鱼机器人在实验中表现出了良好的图像识别、语音识别和运动控制能力，具有较高的应用潜力。
然而，其在复杂环境下的表现仍需进一步优化和改进。
未来，我们将继续对慧鱼机器人的性能进行评估，并不断改进其技术，以满足更广泛的应用需求。
七、致谢。
感谢所有参与本实验的工作人员和支持单位，在实验过程中给予的帮助和支持。
同时也感谢慧鱼机器人的开发团队，为我们提供了这样一款优秀的智能机器人。
工业机器人实验报告
工业机器人实验报告篇一：工业机器人实验报告工业机器人实验报告成绩批阅人实验名称：机器人认知实验实验地点指导教师小组成员实验日期班报告级人一、实验目的：二、实验设备及仪器三、六自由度工业机器人机构简图四、思考题1. 说明工业机器人的基本组成及各部分之间的关系。
第 1 页2. M-6iB机器人机械部分主要包括哪几部分？指出控制姿态与控制手腕动作的轴。
第 2 页工业机器人实验报告成绩批阅人实验名称：机器人编程实验实验地点指导教师小组成员实验日期班报告级人一、实验目的：二、实验设备及仪器三、实验步骤四、程序说明动作任务，记下动作程序，并在程序后面做适当的注解说明。
第 3 页五、思考题1.简述工业机器人在实际生产运用中采用示教控制与其它控制方式相比有什么优点？2.回忆本次实验过程，你从中学到了哪些知识。
第 4 页篇二：工业机器人实验报告本科生实验报告实验课程机器人技术基础学院名称核技术与自动化工程学院专业名称机械工程及自动化学生姓名学生学号指导教师实验地点JB201 实验成绩二〇 15 年 5 月二〇 15 年 5 月填写说明1、适用于本科生所有的实验报告（印制实验报告册除外）；2、专业填写为专业全称，有专业方向的用小括号标明；3、格式要求：①用A4纸双面打印（封面双面打印）或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。
②打印排版：正文用宋体小四号，1.5倍行距，页边距采取默认形式（上下2.54cm，左右2.54cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm）。
字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）；页码用小五号字底端居中。
③具体要求：题目（二号黑体居中）；摘要（“摘要”二字用小二号黑体居中，隔行书写摘要的文字部分，小4号宋体）；关键词（隔行顶格书写“关键词”三字，提炼3-5个关键词，用分号隔开，小4号黑体)；正文部分采用三级标题；第1章××(小二号黑体居中，段前0.5行)1.1 ×××××小三号黑体×××××（段前、段后0.5行）参考文献（黑体小二号居中，段前0.5行），参考文献用五号宋体，参照《参考文献著录规则（GB/T 7714－XX）》。
机器人技术基础实验报告
机器人技术基础实验报告
1、实验目的
实验的目的是熟悉机器人技术的基础实验，包括机器人的结构特性、传动原理、机械构
件、机器人轨迹规划等方面的基础概念和知识。
2、实验内容
本实验结合相关书籍和课程，涵盖六个主要方面：
(1)机器人结构特性：包括机器人极其关节的结构特征，如关节的中心距、CAD模型的结构图、几何变换以及机器人控制体系等。
(2)传动原理：传动原理是机器人技术的核心，主要涉及传动机构的驱动原理和工作原理，包括动力学分析、轴向力和紧定力的计算、变速箱的类型及其拓扑、传动系统性能的评价以及机器人的控制技术。
(3)机械构件：机械构件是构建机器人的基础，主要包括机械构件的特性分析及应用，如凸轮轴、滚珠丝杆、电机及带轮等。
(4)机器人轨迹规划：机器人的轨迹规划是重点内容，主要涉及机器人轨迹的编程、运动学分析、示教编程、轨迹压缩、张量标定以及DSP
技术等。
(5)夹具设计：夹具设计是机器人应用中重要内容，主要涉及气压夹具结构设计及其应用，以及夹具装配技术、理论模型分析、夹紧结构动力学建模及物理实验室中用机器人进行夹具设计的实践应用。
(6)机器原理：机器原理涉及机器人控制体系的基本结构、编程思想、控制理论及应用技术，包括计算机硬件、软件架构、机器人控制技术和其他控制技术等。
3、实验结果
本实验的执行有序，基本实验项目全部完成，实验结果可按照预期得到一个有效的机器人模型，熟悉机器人技术的基础知识，具有较强的实践能力，能够应用机器人技术进行实际工程应用。
机器人实验报告
机器人实验报告一、实验背景随着科技的飞速发展，机器人在各个领域的应用越来越广泛。
为了深入了解机器人的性能和功能，我们进行了一系列的实验。
二、实验目的本次实验的主要目的是：1、测试机器人在不同环境下的运动能力和适应性。
2、评估机器人的感知系统，包括视觉、听觉和触觉等方面的表现。
3、探究机器人在执行任务时的准确性和效率。
三、实验设备与材料1、实验所用机器人型号为_____，具备多种传感器和执行器。
2、测试场地包括室内的平整地面、有障碍物的区域以及室外的不同地形。
3、相关的测试工具，如测量距离的仪器、记录数据的设备等。
四、实验过程（一）运动能力测试1、在室内平整地面上，设置了一定长度的直线跑道，让机器人以不同的速度进行直线运动，并记录其到达终点的时间和运动过程中的稳定性。
2、在有障碍物的区域，放置了各种形状和高度的障碍物，观察机器人如何避开障碍物并继续前进，同时记录其避障的反应时间和准确性。
（二）感知系统测试1、视觉感知测试：在不同的光照条件下，展示不同颜色和形状的物体，观察机器人能否准确识别并做出相应的反应。
2、听觉感知测试：在不同的声音环境中，发出特定的声音指令，检测机器人对声音的识别和响应能力。
3、触觉感知测试：让机器人接触不同质地和硬度的物体，检查其对触觉信息的感知和处理能力。
（三）任务执行测试1、设定了一系列的任务，如搬运物品、整理物品、搜索特定目标等，观察机器人完成任务的准确性和所需时间。
五、实验结果与分析（一）运动能力1、机器人在直线运动中，速度越快，稳定性略有下降，但总体表现良好，能够在规定时间内到达终点。
2、在避障测试中，机器人能够及时检测到障碍物，并采取合理的避障策略，但在面对复杂的障碍物组合时，偶尔会出现碰撞情况。
（二）感知系统1、视觉感知方面，机器人在正常光照条件下对颜色和形状的识别准确率较高，但在低光照环境中，识别能力有所下降。
2、听觉感知表现较为出色，能够准确识别各种声音指令，并迅速做出响应。
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θ4/° 45
手爪姿态 45.0000 45.0000 0.0000% 关节 4 角度 45.0000 0.0000
θ4/° -90
手爪姿态 -90.0000 -90.0000 0.0000% 关节 4 角度 -90.0000 0.0000
第四组 参数值
正解 结果
计算 实验 偏差 值
反解 结果
机械臂杆件链的最末端是机器人工作的末端执行器(或者机械手)，末端执行 器的位姿是机器人运动学研究的目标，对于位姿的描述常有两种方法：关节坐标 空间法和直角坐标空间法。
关节坐标空间： 末端执行器的位姿直接由各个关节的坐标来确定，所有关节变量构成一个关 节矢量，关节矢量构成的空间称为关节坐标空间。图 1-1 是 GRB400 机械臂的关 节坐标空间的定义。因为关节坐标是机器人运动控制直接可以操纵的，因此这种 描述对于运动控制是非常直接的。
表 1-1 连杆参数表
其中连杆长 l1=200mm，l2=200mm，机器人基坐标系为 O-X0Y0Z0。根据上面的 坐标变换公式，各个关节的位姿矩阵如下：
cos3 sin 3 cos 3 sin 3 sin 3 0
23T
sin
3
0
cos3 cos 3 sin 3
建立坐标系如下图所示
连杆坐标系{i }相对于{ i −1 }的变换矩阵
可以按照下式计算出，其
中连杆坐标系 D-H 参数为 齐坐标变换矩阵为：
由表 1-1 给出。
其中
描述连杆 i 本身的特征； 和 描述连杆 i− 1 与 i 之间
的联系。对于旋转关节，仅 是关节变量，其它三个参数固定不变；对于移动
关节，仅 是关节变量，其它三个参数不变。
关节 1 角度 90.0000 90.0000
0.0000%
θ2/° 45
直角坐标 Y 341.4214 341.4213
0.0000%
关节 2 角度 45.0000 44.9996
0.0009%
θ2/° 40
直角坐标 Y 353.2089 353.2089
0.0000%
关节 2 角度 40.0000 40.0000
0.0012%
关节 1 角度 60.0000 59.9994
0.0010%
θ2/° 60
直角坐标 Y 300.0000 299.9996
0.0001%
关节 2 角度 60.0000 60.0000
0.0000%
θ2/° 30
直角坐标 Y 273.2051 273.2045
0.0002%
关节 2 角度 30.0000 29.9996
机器人学基础
实验报告
中南大学机电工程学院机械电子工程系 2016 年 10 月
一、实验目的
1．了解四自由度机械臂的开链结构； 2．掌握机械臂运动关节之间的坐标变换原理； 3．学会机器人运动方程的正反解方法。
二、实验原理
本实验以 SCARA 四自由度机械臂为例研究机器人的运动学问题.机器人运动 学问题包括运动学方程的表示,运动学方程的正解、反解等,这些是研究机器人动 力学和机器人控制的重要基础,也是开放式机器人系统轨迹规划的重要基础。
直角坐标 Z 10.0000 9.9998
0.0020%
关节 3 位移 10.0000 9.9998
0.0020%
d3/mm -20
直角坐标 Z -20.0000 -20.0000
0.0000%
关节 3 位移 -20.0000 -20.0000
0.0000%
θ4/° 120
手爪姿态 120
119.9997 0.00025% 关节 4 角度 -60 或 120
0.0000%
关节 4 角度 45.0000 0.0000
θ4/° -60
手爪姿态 -60.0000 -59.9998
0.0003%
关节 4 角度 -60.0000 0.0000
六、实验结果分析与讨论
0.0000%
d3/mm 10
直角坐标 Z 10.0000 9.9998
0.0020%
关节 3 位移 10.0000 9.9996
0.0040%
d3/mm -10
直角坐标 Z -10.0000 -9.9998
0.0020%
关节 3 位移 -10.0000 -9.9998
0.0020%
θ4/° 45
手爪姿态 45.0000 45.0000
器人运动学逆解的数目决定于关节数目、连杆参数和关节变量的活动范围。通常 按照最短行程的准则来选择最优解，尽量使每个关节的移动量最小。
解法：逆运动学的解法有封闭解法和数值解法两种。在末端位姿已知的情况 下，封闭解法可以给出每个关节变量的数学函数表达式；数值解法则使用递推算 法给出关节变量的具体数值，速度快、效率高，便于实时控制。下面介绍 D-H 变 化方法求解运动学问题。
0.00013%
θ2/° 20
直角坐标 Y 370.1666 370.1661
0.0001%
关节 2 角度 20.0000 20.0000
0.0000%
d3/mm 20
直角坐标 Z 20.0000 20.0000
0.0000%
关节 3 位移 20.0000 20.0000
0.0000%
d3/mm 10
图1-1 机器人的关节坐标空间
图1-2 机器人的直角坐标空间法
直角坐标空间：
机器人末端的位置和方位也可用所在的直角坐标空间的坐标及方位角来描
述，当描述机器人的操作任务时，对于使用者来讲采用直角坐标更为直观和方便
（如图 1-2）。
当机器人末端执行器的关节坐标给定时，求解其在直角坐标系中的坐标就是
正向运动学求解（运动学正解）问题；反之，当末端执行器在直角坐标系中的坐
%T矩阵的第四列为直角坐标
—————————————————————————————————————————
反解程序：
function X=ydfj(A,a1,a2) %A为齐次坐标变换矩阵，a1，a2分别为杆长l1,l2
l1=a1; l2=a2; n1=A(1,1);n2=A(2,1);n3=A(3,1); o1=A(1,2);o2=A(2,2);o3=A(3,2); a1=A(1,3);a2=A(2,3);a3=A(3,3); p1=A(1,4);p2=A(2,4);p3=A(3,4); M=(l1^2-l2^2+p1^2+p2^2)/(2*l1*sqrt(p1^2+p2^2)); m1(1)=atan(M/sqrt(1-M^2))-atan(p1/p2);% m1(2)=atan(-M/sqrt(1-M^2))-atan(p1/p2); m2=atan(sqrt(p1^2+p2^2)*cos(m1+atan(p1/p2))./(sqrt(p1^2+p2^2)*sin(m1+atan(p1/p2) )-l1)); t3=[p3,p3]; m4=-m2+asin(n2*cos(m1)-n1*sin(m1)); X=[m1;m2;t3;m4];
标给定时求出对应的关节坐标就是机器人运动学逆解（运动学反解）问题。运动
学反解问题相对难度较大，但在机器人控制中占有重要的地位。 机器人逆运动学求解问题包括解的存在性、唯一性及解法三个问题。 存在性：至少存在一组关节变量来产生期望的末端执行器位姿，如果给定末
端执行器位置在工作空间外，则解不存在。 唯一性：对于给定的位姿，仅有一组关节变量来产生希望的机器人位姿。机
l1
令第二行第四个元素对应相等，可得： d3 pz 令第四行第三个元素对应相等，可得：
所以，
注意：关节运动范围：
θ1 0-180° θ2 0-100° d3 ±40mm θ4 ±170°
三、实验步骤
（本实验由老师演示） 步骤 1．检查实验系统各部分的信号连接线、电源是否插好，完成后打开伺 服驱动系统的电源开关。 步骤 2．运行 GRBserver 程序，出现以下程序界面。
运动学逆解：通常可用未知的连杆逆变换右乘上式：
令两式对应元素分别相等即可解出
。
其中
M
l12
l
2 2
p
2 x
p
2 y
2l1
p
2 x
p
2 y
将上式回代，可得，
2 arctan
p
2 x
p
2 y
cos(1
arctan
px py
)
p
2 x
p
2 y
sin(1
arctan
px py
)
cos3 sin 3
0
cos 3
d
3
0
0
0
1
运动学正解：各连杆变换矩阵相乘，可得到机器人末端执行器的位姿方程（正 运动学模型）为：
其中：z 轴为手指接近物体的方向，称接近矢量 a （approach）；y 轴为 两手指的连线方向，称方位矢量 o（orientation）；x 轴称法向矢量 n（normal）， 由右手法则确定，n=o*a。p 为手爪坐标系原点在基坐标系中的位置矢量。
计算 实验 偏差 值
θ1/° 45
直角坐标 X 141.4214 141.4213
0.0000%
关节 1 角度 45.0000 45.0000
0.0000%
第五组 参数值
正解 结果
计算 实验 偏差 值
反解 结果
计算 实验 偏差 值
θ1/° 90