机器人入门大作业

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机器人技术及应用-大作业4

机器人技术及应用-大作业4

目录1 问题的描述 (1)2 问题解答 (2)2.0前言 (2)2.1分析自由度 (2)2.2-2.3位置反解与正解 (3)2.4奇异位形 (4)2.5工作空间 (6)2.6雅克比 (7)2.7力雅克比 (7)2.8柔度矩阵 (8)2.9机械图(3D) (8)2.10控制系统框图 (8)1 问题的描述如图1所示为并联机构简图,根据描述,求解一下各个问题。

图1 并联机构简图1.1自由度分析1.2位置反解1.3位置正解1.4奇异位形1.5工作空间1.6雅可比1.7力雅可比1.8柔度矩阵1.9机械图(3D)1.10控制系统框图(不写出具体参数,用字母代替就可以)单关节控制2 问题解答2.0前言并联机器人的结构中包含了一个或几个闭环,它是由一个或几个闭环组成的关节点坐标相互并联的机器人。

与传统的串联机器人相比,并联机器人刚度高、各向同性好、精度高,而且运动学反解求解简单,因此得到了广泛应用。

现对此机构进行运动学分析。

已有的二自由度并联机构多数为平面机构,这些机构都是使用移动副与转动副的组合,如将驱动装置固定在定平台,共有6种可能的机构构型,很多学者对其进行了研究与设计,其输出是机构上一点在一个平面上的移动。

在工程应用中,往往需要在平面内定位一个刚体,这就要求机构的输出是一个刚体的二维平动,高峰教授提出了平面二自由度并联机器人机构。

2.1分析自由度分析此机构的自由度,我们将并联机构图简化成图2所示简图进行分析。

图2 并联机构简图根据著名的G -K 公式,得如下自由度的计算公式:()∑=+--=ji i f j n F 11λ (1) 其中:λ——位形空间的维数;n——构件个数,含机架;j——运动副的个数;f i ——第i 个运动副的自由度数。

现在空间为平面,所以λ=3。

故:F =3(5−5−1)+5=2所以上述的并联机构的自由度为2,若该机构需要确定的运动,就需要两个原动构件。

2.2-2.3位置反解与正解图3所示为二自由度并联平面机构简图,其中1为固定平台,2为转动副,3为连杆,4为运动平台,5为滑块。

机器人大作业

机器人大作业

一. 利用前置法建立D-H 坐标系如下图所示:照上图由题意列写连杆参数表如下表所示:4其中初始位置时:12πθ=,2345T 0θθθθθ=====。

2 计算各i 1iT-由所学知道ii i 1i 1i i 1i i 1i 1i i 1ii i 1i i 1i 1i i 1c s 0s c c c sd s T s s c s c d c 001θθαθθθθ----------⎡⎤-⎢⎥⋅∂⋅∂-∂-⋅∂⎢⎥=⎢⎥⋅∂⋅∂∂⋅∂⎢⎥⎢⎥⎣⎦, 将上表中的各个值代入可得:110111c s 00s c 00T 0010.50001⎡⎤-⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦221222c s 000010.5T s c 000001⎡⎤-⎢⎥--⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦332333c s 000010.5T sc 000001⎡⎤-⎢⎥⎢⎥=⎢⎥--⎢⎥⎢⎥⎣⎦443444c s 000010.5T s c 000001⎡⎤-⎢⎥--⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦554555c s 000010.5T sc 000001⎡⎤-⎢⎥⎢⎥=⎢⎥--⎢⎥⎢⎥⎣⎦TT 5T T T c s 000010.5T sc 0001⎡⎤-⎢⎥--⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦4 任意设定各关节变量,计算0TT 。

0012345T12345T111213x 212223y 313233z T T T T T T Tr r r p r r r p r r r p 001=∙∙∙∙∙⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦其中:1112345T 1345T 145T 245T 1235T 135T 134T1234T 14T 24Tr c c c c c c s s c c c c s c c s s c c c c s s c s c s c s s s s c c c s s c c s s c s =-+---+-+-2112345T 1345T 1235T 135T 1235T 1234T134T 124Tr s c c c c c c s c c c s s s c c c c s c s c s s c s c c s s c s s s s s c s =+-+----312345T 245T 235T 234T 24T r s c c c c c s c c s s s c s c s s c c s =+--+1212345T 1345T 145T 245T 1235T 135T 134T 1234T 14T 24Tr c c c c c s s s c c s c s c s s s c s c c s s s s c s s s s s c c c c s c c c c s c c =-+-++++-+-2212345T 1345T 1245T 135T 1235T 1234T 134T 124Tr s c c c c s c s c c s s s s c s c c s s s c s s s s c c s c c s s c s s c c =--+-+---322345T 245T 235T 234T 24Tr s c c c s c s c s s s s s s c s c c c c =--+-+131234513451452451235135r c c c c s s s c s c s s s s s c c s c s c c =-+-++2312345134512451235135r s c c c s c s c s s s s s s c s c c c c =+-+- 332345245235r s c c s c s s s s c =++x 12345134512451235135134123412412313121y 12345134512451235135123131211234134124z 2p 0.5(c c c c s s s c s c s s s c c s c s c c s s s c c c s c s c c c s s c c s s )p 0.5(s c c c s c s c c s s s s s c s c c c c s c s c c s s c s c c s c s s s s s )p 0.5(s c =--+++--++-+=+-+-+------=34524523523223424c s c s s s s c s s c 1s c s c c )+++++-+令15234T ,02πθθθθθθ======;代入以上各式并计算0T T 得:0012345T12345TT T T T T T T 01001000100010000010.50010.5=0010.5010001000001000100011000010010000010.50010.5001010010000001001=∙∙∙∙∙⎡⎤⎡⎤⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎢⎥⎢⎥∙∙∙⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎡⎤-⎢⎥⎢⎥----⎢⎥⎢⎥∙∙⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦0.5010000110010010.5010 1.50001⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎡⎤-⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦5 根据上面得到的TT0,利用Paul 反变换法求解各关节变量。

《第8节 机器人初步知识》作业设计方案-初中信息技术北师大版八年级下册自编模拟

《第8节 机器人初步知识》作业设计方案-初中信息技术北师大版八年级下册自编模拟

《机器人初步知识》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本节课的作业旨在帮助学生掌握机器人初步知识,了解机器人的基本构造和工作原理,加深对机器人技术的理解。

通过实践操作,培养学生独立思考、团队协作的能力,为后续学习打下基础。

二、作业内容1. 观察机器人模型,描述机器人的基本构造,包括运动部分、感知部分和控制部分等。

2. 查阅资料,了解机器人的工作原理,如如何通过传感器感知环境、如何通过控制器控制运动等。

3. 小组合作,设计一款简单的机器人模型,要求包括运动部分、感知部分和控制部分,并说明设计思路。

三、作业要求1. 独立完成观察和查阅资料的任务,确保作业质量。

2. 小组合作时,需发挥团队力量,共同完成设计任务。

3. 作业完成后,提交一份总结报告,包括机器人的构造和工作原理的总结以及机器人设计思路的阐述。

4. 报告中需注明参考的资料来源,确保学术诚信。

四、作业评价1. 评价标准:作业质量、团队协作、报告质量。

2. 评价方式:教师评价与学生互评相结合。

3. 评价结果将作为学生平时成绩的参考,以激励学生积极参与作业,提高学习效果。

五、作业反馈1. 学生可随时向教师提出疑问,寻求帮助。

2. 教师在批改作业时,将及时反馈问题,并给出指导意见。

3. 针对普遍存在的问题,将在下次课上进行集中讲解,确保全体学生共同进步。

六、其他注意事项1. 学生在完成作业过程中,应遵守学校及机房的各项规定和要求,确保自身和他人的安全。

2. 作业完成后,需按照教师要求,按时提交总结报告和相关资料。

3. 在小组合作过程中,应尊重每位成员的意见,避免出现矛盾和冲突。

4. 如遇无法解决的问题,请及时向教师和同学求助,以免耽误整体进度。

作业设计方案(第二课时)一、作业目标:通过本堂作业设计,学生将进一步理解并掌握机器人初步知识,包括机器人的工作原理、结构组成以及基本编程方法。

学生应能够应用所学知识,解决实际问题,提高实践能力。

二、作业内容:1. 机器人的工作原理分析:学生需通过阅读资料或观察实物,了解机器人工作的一般原理,并尝试用自己的语言进行阐述。

机器人技术基础大作业格式

机器人技术基础大作业格式

《机器人技术基础》大作业题目:班级:姓名:成绩:一、机器人功能描述(200字)具有供人观赏,娱乐为目的,具有机器人的外部特征,也可以像人,像某种动物等。

同时具有机器人的功能,可以行走或完成动作,有语言能力,会唱歌,有一定的感知能力,可以自主的连续表演事先编好的多套动作。

二、机器人系统的功能构成(框图+文字说明)驱动:电动传动机械结构系统:感受系统:智能传感器基本思路:通过对人类动作的深入了解,分析人类的动作特性,并且与控制对象跳舞机器人的工作原理、动作过程进行比较,从而确定机器人的基本构成并选择合适的机械构件,组装完成机器人的造型。

分析机器人动作的局限性与优势,设定机器人的舞蹈动作,按动作编写程序,完成作品设计。

跳舞机器人的结构完全模仿真人,并实现了双腿分立走路,双臂有很强的自由度,可以完成多种高难度动作。

机器人的双脚为轮式结构,这样不仅可以实现转身和滑步,更突出的优点是在走路时减少了重心的调整,从而减少了机器人的倾斜度,实现了类似真人的走路及跳舞模式。

舞蹈机器人的控制方式是将uC/OS-Ⅱ操作系统嵌入Atmega128处理器中,采用PID算法,对电机、舵机进行实时可靠的控制,进而对机器人主动轮的速度、方向进行有效的控制,使机器人的动作定位更加准确,动作过程更加优美协调。

机器人的双脚为轮式结构,此结构可以很完美地实现转身和滑步。

更突出的优点是在走路时减少了重心的调整,同时也克服了塑料构件机械强度不够高的局限性。

跳舞机器人完全实现了智能化运行,可以用相应软件通过编程实现对舵机的控制,做出各种不同的动作,带给人们另类娱乐。

它可以走进各种不同的场合,如:在学校用于科技教育学习;在家庭用于提供丰富的生活享受;用于社会可以增加更多的新型娱乐项目等。

随着社会对服务业的需求不断扩大,可以代替人的机器人将会有更广阔的前景从近几年世界范围内推出的机器人产品来看,机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展。

其发展趋势主要为:结构的模块化和可重构化;控制技术的的开放化;PC化和网络化;伺服驱动技术的数字化和分散化。

机器人课程考核大作业

机器人课程考核大作业

《机器人技术基础》课程考核大作业一、进行课程学习考核(大作业形式)的目的:工业机器人系统设计是专业选修课的一个理论与实践相结合的教学环节,是机械类基础课程的延伸,可以巩固和加强机械类基础课程学习和工程应用知识的拓展,可以为毕业设计和就业工作打下良好基础,其目的是:1、通过资料查询与整理,联系生产实际,运用所学过的知识,使学生得到对课题的论证与分析、问题解决对策、自主学习、团队合作等能力的培养。

2、利用机械类的前序课知识,学会并掌握工业机器人系统设计的特点及方法,学会并掌握工业机器人系统设计中“总体方案设计”、“参数设计”、“组成机构原理与分析”、“机械结构装置设计”、“控制系统设计”等方面的一般方法和技术要求。

3、加强机械设计中基本技能的训练,如:设计计算能力,运用有关设计资料、设计手册、标准、规范及经验数据的能力,以及机械、电气系统的综合运用能力。

二、同学可以选择的课题领域:(01)玻璃、陶瓷加工业用的工业机器人(02)化学工业中应用的工业机器人(03)建筑行业应用的工业机器人(04)塑料工业中应用的工业机器人(如:装配、搬运)(05)用于包装工业的工业机器人(06)电气和电子工业中应用的工业机器人:工件搬运和存放的工业机器人(07)医疗行业应用的工业机器人(如:医疗、残疾、家庭)(08)用于金属生产和加工的工业机器人(铸造机器人)(09)用于木加工业的工业机器人:木加工行业装配和搬运的工业机器人(10)用于食品供应和加工的工业机器人:食品工业中的装配和搬运的工业机器人(11)承担复杂机具搬运任务的工业机器人(12)搬运和托盘堆码应用的工业机器人(13)普通机械制造领域的装配和搬运作业的工业机器人(14)用于机床上下料件的工业机器人(15)用于粘接和密封的工业机器人(16)锻冶场所装卸的工业机器人(17)金属生产和加工业的装配和搬运的工业机器人(18)用于压铸和注模成型机装卸的工业机器人(19)用于车辆制造的焊接工业机器人(20)用于车辆制造的装配工业机器人(21)用于仓储、材料管理和控制及后勤的工业机器人:一般工厂自动化装配和搬运系统三、设计内容与要求:1.介绍所选工业机器人系统的组成及各部分的关系,理解其机、电组成系统的要求(包括:需求分析、功能分析与分解、功能求解与集成、设计方案的形成、方案的评价等),掌握工业机器人系统方案设计的主要进程以及各阶段的主要工作内容,初步领会工业机器人系统的设计方案及一般程序。

机器人技术大作业

机器人技术大作业

《机器人技术》大作业(2015年秋季学期)题目工业机器人概述姓名学号班级专业机械设计制造及其自动化报告提交日期2015年12月5日哈尔滨工业大学内容及要求1.以某种机器人(如搬运、焊接、喷漆、装配等工业机器人;服务机器人;仿生鱼、蛇等仿生机器人;军用及其它机器人等)为例,撰写一篇大作业,题目自拟,以下内容仅作参考:1) 机器人的机械结构设计(包括各部分名称、功能、传动等);2) 机器人的运动学及动力学分析;3) 机器人的控制及轨迹规划;4) 驱动及伺服系统设计;5) 电气控制电路图及部分控制子程序。

2.题目自拟,拒绝雷同和抄袭;3.参考文献不少于7篇,其中至少有2篇外文文献;4.报告统一用该模板撰写,字数不少于5000字,上限不限;5.正文为小四号宋体,倍行距;图表规范,标注为五号宋体;6.用A4纸单面打印;左侧装订,1枚钉;7.提交打印稿及03版word电子文档,由班长收齐。

8.此页不得删除。

评语:成绩(20分):教师签名:年月日工业机器人概述机器人学是当今世界极为活跃的研究领域之一,它涉及计算机科学、机械学、电子学、自动控制、人工智能等多种学科。

随着计算机、人工智能和光机电一体化技术的迅速发展,机器人已经成为人类的好帮手。

在航空航天,深海探测中,往往使用机器人代替人类去完成复杂的极限工作任务。

工业机器人是一个多功能、多自由度的机械和电气一体化的自动机械设备和系统,它可以在制造过程中完成各种任务。

它结合制造主机或生产线,可以形成一个单一的或多台机器自动化系统,在无人参与下,实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。

目前,工业机器人技术飞速发展,在生产中的应用日益广泛,已成为现代制造业重要的生产高度自动化设备。

一、工业机器人特性自20世纪60年代美国第一代机器人的开始,工业机器人的发展和应用迅速发展起来,工业机器人的最重要的特性概括如下。

1、可编程。

生产自动化的进一步发展是柔性自动化。

工业机器人能根据工作环境不同、做出相应规划和变化,因而在小批量多品种的高效柔性制造过程可以起到很好的作用,是柔性制造系统(FMS)的重要组成部分。

《第8节机器人初步知识》作业设计方案-初中信息技术北师大版八年级下册自编模拟

《第8节机器人初步知识》作业设计方案-初中信息技术北师大版八年级下册自编模拟

《机器人初步知识》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本作业设计的目标是让学生掌握机器人基本概念,理解机器人的构成与功能,初步认识机器人编程的简单概念。

通过作业实践,培养学生对信息技术的兴趣和探索欲望,同时提升他们的实践能力。

二、作业内容(一)了解机器人基础知识学生需在家长的陪伴下通过互联网查阅机器人的历史发展、应用领域和分类方式。

并在笔记本上整理至少三种不同类型的机器人的简介及其特点。

(二)理论学习与笔记整理学生需认真学习《机器人初步知识》课程中关于机器人组成、工作原理、运动控制等基础理论内容,并整理成笔记。

笔记中应包含机器人的主要组成部分(如传感器、控制器等)及其作用。

(三)模拟机器人编程实践利用学习资源(如机器人编程软件)进行简单的机器人编程操作,选择合适的动作命令让虚拟机器人完成简单任务(如直线移动、转弯等)。

实践过程中应思考指令的执行逻辑及机器人的动作反应。

(四)总结与创意设想总结本次课程学习的主要内容,并结合自己对机器人的理解,设计一个简单的机器人模型或功能模块的创意图,并简述其功能与实现方式。

三、作业要求1. 查阅资料需确保信息的准确性,不得抄袭他人内容。

2. 理论笔记需条理清晰,重点突出,且不得遗漏课程内容中的核心知识。

3. 模拟编程实践时,应至少完成一个完整程序的编写和调试过程。

4. 创意设想需有创意性和可实现性,考虑当前科技水平下的可实现性及实施可能性。

5. 所有作业需在家长的监督下独立完成,并按时提交至教师邮箱或课堂平台。

四、作业评价教师将根据学生提交的作业内容、格式、创意及完成度进行综合评价。

对于完成度高、理解准确、有创新性的作业将给予表扬和奖励。

对于完成度不足或存在错误的作业,教师将给出指导意见和修改建议。

五、作业反馈作业提交后,教师将在规定时间内给出反馈。

对于优秀的作业将通过课堂表扬或公告形式给予表扬;对于存在问题或需要改进的作业,将通过邮件或课堂指导的方式给予学生反馈和建议,帮助学生更好地掌握知识和技能。

机器人技术基础作业

机器人技术基础作业

机器人技术基础作业案场各岗位服务流程销售大厅服务岗:1、销售大厅服务岗岗位职责:1)为来访客户提供全程的休息区域及饮品;2)保持销售区域台面整洁;3)及时补足销售大厅物资,如糖果或杂志等;4)收集客户意见、建议及现场问题点;2、销售大厅服务岗工作及服务流程阶段工作及服务流程班前阶段1)自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域2)检查使用工具及销售大厅物资情况,异常情况及时登记并报告上级。

班中工作程序服务流程行为规范迎接指引递阅资料上饮品(糕点)添加茶水工作要求1)眼神关注客人,当客人距3米距离时,应主动跨出自己的位置迎宾,然后侯客迎询问客户送客户注意事项15度鞠躬微笑问候:“您好!欢迎光临!”2)在客人前方1-2米距离领位,指引请客人向休息区,在客人入座后问客人对座位是否满意:“您好!请问坐这儿可以吗?”得到同意后为客人拉椅入座“好的,请入座!”3)若客人无置业顾问陪同,可询问:请问您有专属的置业顾问吗?,为客人取阅项目资料,并礼貌的告知请客人稍等,置业顾问会很快过来介绍,同时请置业顾问关注该客人;4)问候的起始语应为“先生-小姐-女士早上好,这里是XX销售中心,这边请”5)问候时间段为8:30-11:30 早上好11:30-14:30 中午好 14:30-18:00下午好6)关注客人物品,如物品较多,则主动询问是否需要帮助(如拾到物品须两名人员在场方能打开,提示客人注意贵重物品);7)在满座位的情况下,须先向客人致歉,在请其到沙盘区进行观摩稍作等待;阶段工作及服务流程班中工作程序工作要求注意事项饮料(糕点服务)1)在所有饮料(糕点)服务中必须使用托盘;2)所有饮料服务均已“对不起,打扰一下,请问您需要什么饮品”为起始;3)服务方向:从客人的右面服务;4)当客人的饮料杯中只剩三分之一时,必须询问客人是否需要再添一杯,在二次服务中特别注意瓶口绝对不可以与客人使用的杯子接触;5)在客人再次需要饮料时必须更换杯子;下班程序1)检查使用的工具及销售案场物资情况,异常情况及时记录并报告上级领导;2)填写物资领用申请表并整理客户意见;3)参加班后总结会;4)积极配合销售人员的接待工作,如果下班时间已经到,必须待客人离开后下班;1.3.3.3吧台服务岗1.3.3.3.1吧台服务岗岗位职责1)为来访的客人提供全程的休息及饮品服务;2)保持吧台区域的整洁;3)饮品使用的器皿必须消毒;4)及时补充吧台物资;5)收集客户意见、建议及问题点;1.3.3.3.2吧台服务岗工作及流程阶段工作及服务流程班前阶段1)自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域2)检查使用工具及销售大厅物资情况,异常情况及时登记并报告上级。

机器人技术基础大作业整理版

机器人技术基础大作业整理版

KUKA KR40PA码垛机器人运动学仿真目录摘要 (3)1 引言 (4)1.1机器人发展 (4)1.1.1 发展 (4)1.1.2 现状 (5)2 KUKA机器人综述 (6)2.1 公司简介 (6)2.2 产品 (6)3 机器人理论基础 (7)3.1.求正运动学公式 (7)3.2运动学逆解 (8)3.3 静力分析 (9)4机器人建模 (10)4.1问题描述 (10)4.2模型描述 (10)5 仿真 (11)5.1 轨迹规划 (11)5.2特征曲线 (13)5.2.1 位移曲线 (13)5.2.2 速度曲线 (14)5.2.3 加速度曲线 (16)总结 (17)参考文献 (18)摘要本次作业主要针对KUKA KR40PA码垛机器人进行运动学仿真,根据已知的条件和需要以KUKA机器人为研究对象,对KUKA机器人进行运动学仿真,通过讨论该机器人的运动学问题,然后在matlab环境下,用simmechanics工具箱对该机器人的正运动学、逆运动学、轨迹规划进行了仿真, 通过仿真,观察到了机器人各个关节的运动,并得到了所需的数据,从而能够达到预定的目标.关键字:KUKA KR40PA码垛机器人运动学仿真 matlab1 引言1.1机器人发展1.1.1 发展虽然机器人已经历了30 多个春秋, 繁衍了三代, 是一个拥有几十万台机器人的大家族, 可是至今还没有统一的定义。

什么叫做机器人? 在世界范围内, 对于什么是机器人, 以及什么不属护机器人, 在看法上存在着很大的差差别。

为此在第18 届ISIR (国际机器人学术讨论会)期间, 专门成立了一个工作小组, 它的任务是制定机器人分类的标准, 并确定机器人数量的原则。

总之,不管机器人的定义如何, 现在的工业机器人已从原来概念的“纲领工人”或“通用自动机”逐步演进为从事专门任务的柔性机械。

进入80年代以后, 机器人的发展十分迅速。

198 0年, 全世界工业机器人仅有1万多台,可是到1984 年,除了中国、前苏联和东欧国家之外,全世界已有工业机器人102444 台, 其中以日本为最多, 高达4.4万台, 其次是美国,共有1.3万台, 以下依次是: 德国6600台、法国3380台、瑞典2400台。

机器人技术基础课程作业

机器人技术基础课程作业

《机器人技术基础》课程作业河北建筑工程学院一、例3.4:PUMA560是属于关节式的机器人,6个关节都是转动关节。

前3个关节确定手腕参考点的位置,后3个关节确定手脆的方位。

和大多数工业机器人一样,后3个关节轴线交于一点。

该点选作为手腕的参考点,也选作为连杆坐标系{4},{5}和{6}的原点。

关节1的轴线为铅直方向,关节2和3的轴线水平,且平行,距离为a2。

关节1和2的轴线垂直相交,关节3和4的轴线垂直交错,距离为a3。

各连杆坐标系如图一所示,相应的连杆参数列于表一中。

图一PUMA560机器人的各连杆坐标系T10=[cθ1−sθ2sθ1cθ2000000001001];T21=[cθ2−sθ200000d2−sθ2−cθ2000001]T23=[cθ3−sθ3sθ3cθ30a20000001010];T43=[cθ4−sθ4000a31d4−sθ4−cθ4000001]T54=[cθ5−sθ50000−10sθ5cθ5000001];T65=[cθ6−sθ6000010−sθ6−cθ6000001](3.1)将各个连杆变换矩阵相乘,便得到PUMA560的手臂变换矩阵T60,T60=T10(θ1)T21(θ2)T32(θ3)T43(θ4)T54(θ5)T65(θ6) (3.2) 它是关节变量θi的函数。

为了求解运动方程,需要计算某些中间结果,如:T64=T54T65=[c5c6−c5s6s6c6−s5000s5c6−s5c600c5001] (3.3)T63=T44T64=[c4c5c6−s4s6−c4c5c6−s4c6s5c6−s5c6−c4s5a3c5d4−s4c5c6−c4s6s4c5s6−c4c600s4s5001](3.4) 表一PUMA560机器人连杆参数根据PUMA560的结构特点,关节2与关节3相互平行,先把T 21(θ2)和T 32(θ3)相乘,即T 31=T 21T 32=[c 23−s 23000a 2c 21d 2−s 23−c 23000−a 2s 201] (3.5)其中,c 23=cos(θ2+θ3)= c 2c 3−s 2s 3; s 23=sin(θ2+θ3) = c 2s 3+s 2c 3。

工业机器人大作业

工业机器人大作业

一、简答题
1.什么是机器人的内部传感器和外部传感器?举例说明之。

2. 按机器人的开发内容与应用进行分类,机器人应分为那几类?分别举例说明之。

3.齐次向量是怎样定义的?试举例说明之。

二、计算题
1.一个两关节机器人,关节1、2的齐次变换矩阵分别为A1和A2,试求该机器人的坐标变换矩阵。

2.已知R 为旋转矩阵,b 为平移向量,试写出相应的齐次矩阵。

三. 设计题:
1、MSO —CP -020型垂直六关节机器人的坐标结构简图如图1所示,其各连杆的D -H 参数和关节变量列于表1,(1)写出连杆D-H 参数及关节变量;(2)求出各连杆坐标系间变换矩阵A i ;(3)并写出机器人运动学方程。

111
11c 0s 0s 0c 001000
00
1θθθθ-⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦A 2
2
222
2c 0s 0s 0c 00100
00
1d θθθθ⎡⎤
⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦
A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=010100001R ⎥⎥
⎥⎦⎤
⎢⎢⎢⎣⎡--=523b
图1:垂直六关节机器人的坐标结构简图表1:连杆D-H参数及关节变量。

黑龙江哈尔滨工业大学机械课程机器人技术课程大作业

黑龙江哈尔滨工业大学机械课程机器人技术课程大作业

机器人技术课程作业——PUMA机器人如上图所示的PUMA机器人,要现右图所示的运动,求解:①建立坐标系;②给出D-H参数表;③推导正运动学、逆运动学;④编程得出工作空间。

解:①建立坐标系a、建立原始坐标系b 、坐标系简化② 给出D-H 参数表a 、PUMA 机器人的杆件参数1d 0.6604m =,2d 0.14909m =,4d 0.43307m =,6d 0.05625m = 2a 0.4318m =,3a 0.02032m =b 、D-H 参数表关节i i θ i α i L i d运动围 1 90 0 0 0-160o ~160o2 0 -90 02d 0.14909m = -225o ~45o3-902a 0.4318m =-45o ~225o4 0 -90 3a 0.02032m = 4d 0.43307m =-110 o~170 o 590-100 o~100 o③ 推导正运动学、逆运动学 a 、正运动学推导由式111111111100001ii i i i i i i i i i ii i i i i i i c s a s c c c s d s T s s c s c d c θθθαθαααθαθααα-----------⎡⎤⎢⎥--⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦可得: 111101000000100001c s s c T -⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦222122200001000001c s d T s c -⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥--⎢⎥⎣⎦33233230000010001c s a s c T -⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦44343444000100001c s a d T s c -⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥--⎢⎥⎣⎦ 554555000010000001c s T s c -⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 665666000010000001c s T s c -⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥--⎢⎥⎣⎦由00123456123456T T T T T T T =,得机械手变换矩阵:601x x x x yy y y z z z z n o a p n o a p T n o a p ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦23654164123651654164123654164123651654164123654642365()()()x y z n c c c c c s s c s c s c c c s s s c s n c c c c s s s s s c s s c c s c s c c n s c c c s s c c s =--++=----=--- 23654164123651654164123654164123651645164123654642365()()()x y z o c s c c c c s c s s s c s c s s c c s o c s c c s c s s s s s s s s c c c c c o s s c c s s c c s =-++-+=-+++-=++2354123515412354123515412352354x y z a c s c c s c c s s s a c s c s s c s s s c a c c s s c =---=--+=-+3231221423121323122142312142332322x y z p a c c a c c d s c d s p a c s a c s d s s d c p d c a s a s =+--=+-+=---b 、逆运动学推导 1).求1θ用逆变换011T -左乘方程00123456123456T T T T T T T =两边:10123451623456T T T T T T T -=11111600000010000101xx x x yy y y zz z z c s n o a p s c n o a p T n o a p ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦得112x y s p c p d -+=三角代换 cos x p ρφ=,sin y p ρφ=式中,ρ=tan 2(,)x y a p p φ=得到1θ的解12a tan 2(,)a tan 2(,y x p p d θ=-2).求3θ矩阵方程两端的元素(1,4)和(2,4)分别对应相等113232242342332322x y z c p s p a c a c d s p d c a s a s +=+-⎧⎨-=++⎩ 平方和为:4333d s a c k += 其中 2222222242322x y z p p p d d a a k a ++----=解得:334a tan 2(,)a tan 2(,a d k θ=- 3).求θ在矩阵方程00123456123456T T T T T T T =两边左乘逆变换013T -。

机器人技术大作业

机器人技术大作业

机器人技术大作业:PUMA机器人作业要求:1.建立坐标系;2.给出D-H参数表;3.推导正运动学,逆运动学;4.编程得出工作空间;1.建立坐标系由坐标系的建立规则:Oi:设在Li与Ai+1轴线的交点上;Zi轴:与Ai+1关节轴重合,指向任意;Xi轴:与公法线Li重合,指向沿Li由Ai轴线指向Ai+1轴线;Yi轴:按右手定则确定;可以建立PUMA机器人各关节坐标系如下:图1 PUMA机器人各关机坐标系2.给出D-H参数表由各参数的确定规则:杆件长度Li:沿xi 轴,zi-1 轴与xi 轴交点到0i 的距离;杆件扭转角αi:绕xi 轴,由zi-1 转向zi;杆件偏移量di:沿zi-1 轴,zi-1 轴和xi 交点至∑0i –1 坐标系原点的距离;杆件回转角θi:绕zi-1 轴,由xi-1转向xi;可以得到PUMA机器人的D-H参数表:表1 PUMA 机器人D-H 参数表3. 推导正运动学,逆运动学解3.1正运动学以下以c 代表cos 函数,s 代表sin 函数 由D-H 参数表易得:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=100001000001111110d c s s c T θθθθ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=10001000022222222221d s a c s c a s c T θθθθθθ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=10000010003333333332θθθθθθs a c s c a s c T ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=100001000004444443d c s s c T θθθθ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=1000100000555554θθθθc s s c T ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=10010000006666665d c s s c T θθθθ将以上六个矩阵依次右乘,即可得到末端机械手的齐次变换矩阵:65544332211060T T T T T T T =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1060z z z z y y y yx x x x p a o n p a o n p a o n T 利用MATLAB 程序可以求出此变换矩阵各参数: syms a2 d2 a3 d4 d6syms c1 s1 c2 s2 c3 s3 c4 s4 c5 s5 c6 s6 T01=[c1 0 -s1 0;s1 0 c1 0;0 -1 0 d1;0 0 0 1]; T12=[c2 -s2 0 a2*c2;s2 c2 0 a2*s2;0 0 1 d2;0 0 0 1]; T23=[c3 0 -s3 a3*c3;s3 0 c3 a3*s3;0 -1 0 0;0 0 0 1]; T34=[c4 0 -s4 0;s4 0 c4 0;0 -1 0 d4;0 0 0 1]; T45=[c5 0 -s5 0;s5 0 c5 0;0 -1 0 0;0 0 0 1]; T56=[c6 -s6 0 0;s6 c6 0 0;0 0 1 d6;0 0 0 1]; T06=T01*T12*T23*T34*T45*T56 得到:nx=c6(s5c1s23 + c5(s1s4+c4c1c23)) - s6(c4s1 - s4c1c23) ny=c6(s5s1s23 - c5(c1s4-c4s1c23)) + s6(c1c4 + s4s1c23) nz=c6s5c23-c4c5s23-s4s6s23ox=-s6(s5c1c23+c5(s1s4 + c4c1c23)) - c6(c4s1-s4c1c23) oy=c6(c1c4+s4s1c23)-s6s5s1s23-c5(c1s4-c4s1c23) oz=-s6(s5c23 - c4c5s23- c6s4s23) ax=c5(c1s23- s5(s1s4 + c4c1c23)) ay=c5(s1s23+ s5(c1s4 - c4s1c23)) az=c5(c23 + c4s5s23)px=d6(c5c1s23-s5(s1s4+c4c1c23))-d2s1-d4c1s23+ a2c1c2 - a3c1s2s3 + a3c1c2c3 py=d6(c5s1s23+s5(c1s4-c4s1c23))+d2c1-d4s1c23+ a2c2s1- a3s1s2s3 + a3c2c3s1 pz=d1- a2s2 -d4c23+ d6(c5c23+ c4s5s23) - a3c2s3 - a3c3s2 其中:c23=cos⁡(θ2+θ3),s23=sin⁡(θ2+θ3). 带入:c1=0; s1=1; c2=1; s2=0; c3=0; s3=-1; c4=-1; s4=0; c5=-1; s5=0; c6=-1; s6=0;得到:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+-++--=100013001642100201060d a d d a d T与图中实际位置相符,故正解正确。

机器人技术及应用-大作业1

机器人技术及应用-大作业1
% T_z = zeros(1,step1*step2*step3*step4*step5);
for q1=q1_s:step1:q1_end
for d2=d2_s:step2:d2_end
for q3=q3_s:step3:q3_end
for q4=q4_s:step4:q4_end
% T=p560.fkine([q1*du d2 q3*du q4*du ]);%正向运动学仿真函数
一、D-H参数
建立如图所示坐标系
i
αi-1
ai-1
di
θi
1
0
0
0
θ1
2
-90
0
d2
0
3
90
0
0
θ3
4
90
0
60
θ4
二、各连杆变换矩阵
将D-H参数代入到连杆变换矩阵,得:
三、各连杆至末端连杆的变换矩阵
T43=T43
T42=T32*T43;
T41=T21*T42;
Matlab编程:
clc
clear all
T10=[cos(q1) -sin(q1) 0 0; sin(q1) cos(q1) 0 0; 0 0 1 0;0 0 0 1];
T21=[1 0 0 0; 0 0 1 d2; 0 -1 0 0; 0 0 0 1];
T32=[cos(q3) -sin(q3) 0 0; 0 0 -1 0; sin(q3) cos(q3) 0 0;0 0 0 1];
plot3(T_x,T_y,T_z,'r.','MarkerSize',3);
disp(['绘制工作空间运行时间:',num2str(etime(clock,t1))]);

《第8节 机器人初步知识》作业设计方案-初中信息技术北师大版八年级下册自编模拟

《第8节 机器人初步知识》作业设计方案-初中信息技术北师大版八年级下册自编模拟

《机器人初步知识》作业设计方案(第一课时)一、作业目标通过本次作业,学生将:1. 掌握机器人初步知识,包括机器人的定义、分类、应用领域等;2. 了解机器人的基本结构和工作原理;3. 培养对机器人技术的兴趣和探索精神。

二、作业内容1. 基础理论知识:学生需要阅读相关资料,了解机器人的定义、分类、应用领域等基础知识,并回答相关问题。

2. 结构和工作原理:学生需要观察不同类型的机器人,了解其基本结构和工作原理,并绘制简单的示意图进行说明。

三、作业要求1. 学生需要独立完成作业,不得抄袭;2. 作业中需要引用可靠资料,确保信息的准确性;3. 学生需要充分理解作业内容,并能准确回答相关问题;4. 提交作业时,请附上自己的心得体会和感受。

四、作业评价1. 评价标准:评价学生完成作业的情况,包括内容的完整性、准确性、理解程度等;2. 评价方式:学生自评、小组互评和教师评价相结合。

五、作业反馈1. 学生完成作业后,教师需要及时反馈,指出作业中的优点和不足,帮助学生改进;2. 教师可以将优秀作业展示给其他学生,激励大家向优秀同学学习;3. 对于未达到预期效果的作业,教师需要与学生沟通,了解原因,并给予针对性的指导。

具体作业内容如下:一、机器人基础知识测试(选择题)1. 机器人是()。

A. 一种具有智能的机器B. 一种能模仿人类行为的人C. 一种娱乐玩具D. 一种高科技产品2. 下列不属于机器人应用领域的是()。

A.工业生产B.医疗护理C.家庭娱乐D.农业种植3. 下列不属于机器人分类的是()。

A.自主移动型B.机械手臂型C.人形型D.语言型交互型二、动手制作机器人模型(需要画图纸并写上文字说明)1. 用你身边的材料制作一个简单的机器人模型(例如小车模型)。

要求能实现简单的移动功能。

2. 绘制出你所制作的机器人模型图纸,并在图纸上注明各个部件的名称和工作原理。

例如小车前进的原理是基于重心的移动而产生的重力推动。

3. 将图纸粘贴到作业纸上并附带文字说明。

《第8节机器人初步知识》作业设计方案-初中信息技术北师大版八年级下册自编模拟

《第8节机器人初步知识》作业设计方案-初中信息技术北师大版八年级下册自编模拟

《机器人初步知识》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本作业设计旨在通过《机器人初步知识》的学习,使学生掌握机器人基本概念、发展历程及简单应用,培养学生初步的机器人编程思维和操作技能,为后续深入学习打下坚实基础。

二、作业内容1. 理论学习:学生需认真阅读《机器人初步知识》的教材内容,了解机器人的定义、分类、发展历程以及在生活中的应用场景。

2. 视频学习:观看机器人相关教学视频,包括机器人的工作原理、编程基础等,以增强对机器人知识的理解。

3. 实践操作:学生需利用信息技术课程提供的机器人编程软件,完成至少三个基础指令的学习与编写。

指令应包括移动、转向等简单动作,以了解机器人的基本操作与控制方式。

4. 创作任务:设计一个简单的机器人任务,如机器人躲避障碍物或按特定路线行走等,要求以图文并茂的方式记录下来,并附上自己的设计思路和编程步骤。

三、作业要求1. 理论学习:学生需在课后时间完成对教材内容的阅读,并记录下自己不懂的难点问题。

2. 视频学习:观看视频时需做好笔记,标记重点与难点,确保掌握每个知识点的核心内容。

3. 实践操作:学生应保证编程软件的熟练操作,能够准确无误地编写基础指令,并在家长的陪伴下完成实操环节。

4. 创作任务:任务设计应具备实际意义,尽可能体现出学生对机器人编程的独特理解与创意。

同时,作品需保持清晰、简洁的排版和描述,便于他人理解。

四、作业评价1. 评价标准:本作业的评价将从理论知识掌握程度、视频学习笔记的完整性、实践操作技能熟练度以及创作任务的创意与实用性四个方面进行综合评价。

2. 互评与自评:学生之间可进行互评,互相指出优点与不足;同时,学生需对自己的作业进行自评,反思自己在本次作业中的表现与收获。

3. 教师评价:教师将根据学生的作业完成情况,给出具体的评价与建议,并对学生的不足之处进行指导与帮助。

五、作业反馈1. 教师将在课堂时间对学生的作业进行讲解与点评,让学生了解自己在作业中的优点与不足。

机器人技术基础作业

机器人技术基础作业

机器人技术基础作业学院:电气与信息工程班级:电子信息工程1302姓名:唐佳伟学号:A191301501.简要说明工业机器人的定义?答:工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能,能完成各种作业的可编程操作机。

2.简要说明工业机器人的分类?答:按坐标分类直角坐标型: 机器人在x、 y、 z轴上的运动是独立的, 运动方程可独立处理, 且方程是线性的, 因此很容易通过计算机控制实现; 它可以两端支撑, 对于给定的结构长度, 刚性最大; 它的精度和位置分辨率不随工作场合而变化, 容易达到高精度3简要说明工业机器人有哪些应用?答:目前工业机器人在制造加工中主要从事工件上下料、焊接、装配、喷涂、检验、铸造、锻压、热处理、金属切削加工等工作。

1、弧焊机器人弧焊过程中,焊枪运动速度的稳定性和轨迹是两项重要的指标。

弧焊机器人2、点焊机器人性能要求1)安装面积小,工件空间大;2)快速完成小节距的多点定位;3)定位精度高,以确保焊接质量;4)持重大(490-980N),以便携带内装变压器的焊钳;5)示教简单,节省工时;6)安全可靠性好。

一汽红旗轿车机器人焊接线3、装配机器人4.简要介绍工业机器人发展过程中的几个标志性事件?答:1969年,维克多·沙因曼在斯坦福大学发明了斯坦福大学的手臂,全电动,6轴多关节型机器人的设计允许一个手臂的解决方案。

这使得它精确地跟踪在太空中任意路径拓宽了潜在用途的机器人更复杂的应用,如装配和焊接。

沙因曼则设计了第二臂的MIT 人工智能实验室,被称为“麻省理工学院的手臂。

” 沙因曼,接收奖学金从Unimation发展他的设计后,卖给那些设计以Unimation 谁进一步发展他们的支持,通用汽车公司,后来它上市的可编程的通用机装配(PUMA)。

工业机器人在欧洲起飞相当快,既ABB机器人和库卡机器人带来机器人市场在1973年ABB机器人(原ASEA)推出IRB 6,世界上首位市售全电动微型处理器控制的机器人。

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姓名:王兆南
学号:2010123136
班级:电气2291
机器人入门
—机器人-Robot
绪论
它是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。

在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。

国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。

一般来说,人们都可以接受这种说法,即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。

联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。

”它能为人类带来许多方便之处。

关键词:机器人。

一机器人型号
这一次的作业按照老师的要求我选取的是YL-335B其中的装配单元。

(1)产品介绍:
亚龙YL-335B型自动生产线实训考核装备由安装在铝合金导轨式实训台上的供料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元5个单元组成。

其外观如图所其中,每一工作单元都可自成一个独立的系统,同时也都是一个机电一体化的系统。

各个单元的执行机构基本上以气动执行机构为主,但输送单元的机械手装置整体运动则采取伺服电机驱动、精密定位的位置控制,该驱动系统具有长行程、多定位点的特点,是一个典型的一维位置控制系统。

分拣单元的传送带驱动则采用了通用变频器驱动三相异步电动机的交流传动装置。

位置控制和变频器技术是现代工业企业应用最为广泛的电气控制技术。

在YL-335B设备上应用了多种类型的传感器,分别用于判断物体的运动位置、物体通过的状态、物体的颜色及材质等。

传感器技术是机电一体化技术中的关键技术之一,是现代工业实现高度自动化的前提之一。

在控制方面,YL-335B采用了基于RS485串行通信的PLC网络控制方案,即每一工作单元由一台PLC承担其控制任务,各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。

用户可根据需要选择不同厂家的PLC及其所支持的RS485通信模式,
组建成一个小型的PLC网络。

小型PLC网络以其结构简单,价格低廉的特点在小型自动生产线仍然有着广泛的应用,在现代工业网络通信中仍占据相当的份额。

另一方面,掌握基于RS485串行通信的PLC网络技术,将为进一步学习现场总线技术、工业以太网技术等打下了良好的基础。

二装配单元介绍
装配单元的功能是完成将该单元料仓内的黑色或白色小圆柱工件嵌入到放置在装配料斗的待装配工件中的装配过程。

装配单元的结构组成包括:管形料仓,供料机构,回转物料台,机械手,待装配工件的定位机构,气动系统及其阀组,信号采集及其自动控制系统,以及用于电器连接的端子排组件,整条生产线状态指示的信号灯和用于其他机构安装的铝型材支架及底板,传感器安装支架等
其它附件。

如下图:
(1)管形料仓在塑料圆管底部和底座处分别安装了2个漫反射光电传感器(CX-441型),并在料仓塑料圆柱上纵向铣槽,以使光电传感器的红外光斑能可靠照射到被检测的物料上(2)回转物料台图中的光电传感器3和光电传感器4分别用来检测左面和右面料盘是否有
零件。

两个光电传感器均也选用CX-441型。

(3)装配台料斗为了确定装配台料斗内是否放置了待装配工件,使用了光纤传感器进行检测。

料斗的侧面开了一个M6的螺孔,光纤传感器的光纤头就固定在螺孔内,
三传感器介绍
(1)认知光纤传感器
光纤传感器也是光电传感器的一种,它由光纤单元、放大器两部分组成。

其工作原理示意图如图所示。

投光器和受光器均在放大器内,投光器发出的光线通过一条光纤内部从端面(光纤头)以约60°的角度扩散,照射到检测物体上;同样,反射回来的光线通过另一条光纤的内部回送到受光器。

光纤传感器的工作原理。

光纤式光电接近开关的放大器的灵敏度调节范围较大。

当光纤传感器灵敏度调得较小时,反射性较差的黑色物体,光电探测器无法接收到反射信号;而反射性较好的
白色物体,光电探测器就可以接收到反射信号。

反之,若调高光纤传感器灵敏度,则即使对反射性较差的黑色物体,光电探测器也可以接收到反射信号。

光纤传感器由于检测部(光纤)中完全没有电气部分,所以耐干扰等耐环境性良好,并且具有光纤头可安装在很小空间的地方,传输距离远,使用寿命长等优点。

下面以YL335B装置上使用的E3Z-NA11型光纤传感器(欧姆龙公司产)放大器单
E3Z-NA11型光纤传感器电路框图如图所示,接线时请注意根据导线颜色判断电源极性和信号输出线,切勿把信号输出线直接连接到电源+24V端。

光纤传感器的电路框图
(2)认识光电传感器
A 光电式接近开关的类型
“光电传感器”是利用光的各种性质,检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。

其中输出形式为开关量的传感器为光电式接近开关。

光电式接近开关主要由光发射器和光接收器构成。

如果光发射器发射的光线因检测物体不同而被遮掩或反射,到达光接收器的量将会发生变化。

光接收器的敏感元件将检测出这种变化,并转换为电气信号,进行输出。

大多使用可视光(主要为红色,也用绿色、蓝色来判断颜色)和红外光。

按照接收器接收光的方式的不同,光电式接近开关可分为对射式、反射式和漫射式3种,如图所示。

图所示光电式接近开关的类型
B漫射式光电开关
漫射式光电开关是利用光照射到被测物体上后反射回来的光线而工作的,由于物体反射的光线为漫射光,故称为漫射式光电接近开关。

它的光发射器与光接收器处于同一侧位置,且为一体化结构。

在工作时,光发射器始终发射检测光,若接近开关前方一定距离内没有物体,则没有光被反射到接收器,接近开关处于常态而不动作;反之若接近开关的前方一定距离内出现物体,只要反射回来的光强度足够,则接收器接收到足够的漫射光就会使接近开关动作而改变输出的状态。

图(b)为漫射式光电接近开关的工作原理示意图
C 动作选择开关的功能是选择受光动作(Light) 或遮光动作(Drag)模式。

即,当此开关按顺时针方向充分旋转时(L侧),则进入检测-ON模式;当此开关按逆时针方向充分旋转时(
D 侧),则进入检测-OFF模式。

D 工作状态指示灯为橙色LED(输出ON时亮起),稳定指示灯为绿色LED(稳定工作状态时亮起)。

E 距离设定旋钮是5回转调节器,调整距离时注意逐步轻微旋转,否则若充分旋转距离调节器会空转。

调整的方法与所选择的检测模式有关。

F CX-441型光电开关有4根引出线,其内部电路原理框图如图所示。

除电源进线、信号输出线(NPN型晶体管集电极开路输出)外,尚有1根粉红色的检测模式选择输入线,用于根据背景和检测物体之间的位置选择BGS或FGS功能:当选择BGS功能
27
时,粉红色线应连接到0V;若选择FGS功能,则粉红色线应连接到+V。

CX-441光电传感器电路原理图。

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