机器人技术实验指导书

工业机器人实验指导书

实验一、工业机器人的安装与调试

一、实验学时：2学时

二、实验目的：

1、学习并掌握六自由度工业机器人的结构特点。

2、能根据安装说明书对机器人套件进行安装调试

三、实验设备：

1、六自由度工业机器人套件

2、LOBOT机器人舵机控制板

3、计算机一台

四、实验原理：

六自由度机械手臂是一套具有6个自由度的典型串联式小型关节型机械手臂, 带有小型手抓式;主要由机械系统和控制系统两大部分组成,其机械系统的各部分采用模块化结构,每个部分分别由一个伺服电动机来带动,每个电动机在根据控制要求以及程序的要求来运动从而实现运动要求。

此六自由度机械手臂的特点：1.手部和手腕连接处可拆卸，手部和手腕连接处为机械结构。b.手部是机械手臂的末端操作器，只能抓握一种工件或几种在形状、尺寸、质量等方面相近似的工件，只能执行一种作业任务。c.手部是决定整个机械手臂作业完成好坏，作业柔性好坏的关键部件之一。此机械手臂的手爪是机械钳爪式类别中的平行连杆式钳爪。

五、实验步骤：

1.首先，先熟悉一下需要用到的螺丝及铜柱

2.取1 个圆盘和1 个金属舵盘

3.用4 个M3*6 螺丝的将金属舵盘装在圆盘上面。

4.再取出1 个圆盘和1 个多功能支架，用M4*15 螺丝和螺母，将其固定

5.取2 个圆环+大轴承+双通铜柱（长15mm）+4 个M4*80 螺丝。

6.将螺丝穿入圆环。2 个圆环中间是轴承，下面用铜柱锁紧。（越紧越好）。

7.取出方孔圆盘+1 个MG996R 舵机，用4 个M4*8 螺丝和M4 螺母将舵机固定在圆盘

上。注意方向不要搞错，舵机输出轴在圆盘中心位置。这个舵机要调到90 度（中间）的位置，即往左往右都可以控制旋转90 度。

8.取出之前装好的带有金属舵盘的圆盘。将其固定在舵机输出轴上，注意图中的位置，将

小圆盘上2 个孔之间连线和方孔大圆上2 个孔之间的连线处于平行状态。

9.将之前装好的这两个部分，连到一起

10.方孔大圆盘下面用M4 螺母锁紧。

11.将另一个小圆盘，放上去，孔位和下面对准，取出4 个M4*20螺丝及螺丝，将上下两个

圆盘锁紧，越紧越好！（上螺丝的时候，手指可以抵着M4 螺母，上紧即可）

12.在多功能支架上，装上一个杯士轴承，用M3*10 螺丝及M3 螺母固定。轴承的法兰边

那一面贴着多功能支架

13.取出1 个长U 支架和1 个MG996R 舵机。将舵机调到90 度，套上金属舵盘。

14.将长U 支架套在轴承上，然后将舵机装到多功能支架中，长U支架的孔位对准金属舵盘

上面的孔位，装上M3*6 螺丝。将舵机用M4*8 螺丝和M4 螺母固定在多功能支架上面，取1 个多功能支架+1 个L 支架，用4 个M3*8 平头螺丝和4个M3 螺母，将多功能支架和L 支架固定在一起，注意，螺丝从里往外上（螺母在外面）。再取一个杯士轴承，将杯士轴承装在多功能支架上。

15.取一个长U 支架，固定在L 支架上。

16.取一个舵机，调到90 度，套上金属舵盘。

17.将舵机套在多功能支架里面，准备好M4*8 螺丝和M3*6 螺丝。

18.将螺丝固定好舵机和金属舵盘。

19.取2 个多功能支架+4 个M3*8 平头螺丝及M3 螺母。

20.把舵机调到90 度的位置，再套上金属舵盘，将其装在机械臂支架里面。然后装上相应

的螺丝。

21.装上爪子，用2 个M3*8 螺丝固定在舵盘上即可。

六、实验心得

此次机械手拆装实验，锻炼了我们的动手能力，更重要的是使我们了解了六自由度工业机械手的工作原理与方式，及其操作方法。此外，我们对机械手各个关节里面的零部件组成跟各部件所其功能都有了一定的认识，这无疑是增长了我们的知识与见识。

七、问题：

六自由度机器人安装时的难点有哪些，如何在实践中解决的？

实验二、工业机器人平面轨迹控制实验

一、实验学时：2学时

二、实验目的：

1、学习并掌握六自由度工业机器人的平面轨迹运动方式

2、掌握工业机器人模块化软件的安装调试

3、掌握工业机器人平面轨迹的软件编程方法

三、实验设备：

1、六自由度工业机器人套件

2、LOBOT机器人舵机控制板

3、计算机一台

四、实验原理：

通常机器人运动轴按其功能可划分为机器人轴、基座轴和工装轴，基座轴和工装轴统称外部轴。目前，大部分商用工业机器人系统中，均可使用关节坐标系、直角坐标系、工具坐标系和用户坐标系，而工具坐标系和用户坐标系同属于直角坐标系畴。

(1) 关节坐标系在关节坐标系下，机器人各轴均可实现单独正向或反向运动。对大围运动，且不要求TCP 姿态的，可选择关节坐标系。

(2) 直角坐标系（世界坐标系、坐标系）原点定义在机器人安装面与第一转动轴的交点处，X 轴向前，Z轴向上，Y 轴按右手法则确定。

(3) 工具坐标系原点定义在TCP 点，并且假定工具的有效方向为X 轴（有些机器人厂商将工具的有效方向定义为Z 轴），而Y 轴、Z 轴由右手法则确定。在进行相对于工件不改变工具姿态的平移操作时选用该坐标系最为适宜。

(4) 用户坐标系可根据需要定义用户坐标系。当机器人配备多个工作台时，选择用户坐标系可使操作更为简单。在用户坐标系中，TCP 点将沿用户自定义的坐标轴方向运动。

五、实验步骤

1）安装驱动

详见《驱动》文件夹，按照里面的说明自行操作。

2）上位机软件页面介绍说明

双击上位机软件，打开软件界面，如下图：