四自由度工业机器人

四自由度机器

工业机器人作为最典型的机电控制系统实例之一,几乎具有机电一体化的所有特点,既具有操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置，又具有速度快、精度高、柔韧性好等特点。

开放式控制平台：基于PC和DSP运动控制器的开放式硬件平台，通过智能控制开发平台，采用C++面向对象的设计方法。配备集成语言编程系统和图形示教软件，便于机器人的编程操作和实践应用。系统特点：图像处理装置全部采用高端工业摄像机和图像采集卡，图像采集卡提供接口函数库，适用于多种开发环境。智能化、仿生化是工业机器人的最高阶段，随着材料、控制等技术不断发展，实验室产品越来越多的产品化，逐步应用於各个场合。伴随移动互联网、物联网的发展，多传感器、分布式控制的精密型工业机器人将会越来越多，逐步渗透制造业的方方面面，并且由制造实施型向服务型转化。

结构：四自由度机器人在工业领域中被广泛应用，它可完全代替人工完成重复率高、难度大、具有一定危险性的工作。四自由度指的是具有四个伺服电机，自由度越多，机械手的灵活性就越大，适用性越广泛，其结构也就越复杂。在早上参观学习的过程中，共做了两个实验。第一个实验：操作员通过控制电脑给机器人发送指令，将A区圆柱状铁块准确拿起，然后慢慢的找到要放置的位置（B 区），一个具有凹槽的铁块，目的就是准确的将A区的物块放到B区的物块上。操作员通过电脑软件精确无误的完成了这一动作。第二个实验：由研二师兄具体实际讲解实践。通过电脑软件的实时操作，更改机器人相关实现功能。操作员在机器人手臂固定一杆笔，然后启动机器人，让其按指定大小画圆。最后，也精确无误的完成。

过程：在操作员讲解与实践后，大家在一起交流。我观察得到，每改变一次物块的位置，都要重新进行标定过程，而标定是通过操作员人为的将一块标定板按照手册要求严格摆放好后，通过两台工业摄像机的实时摄影记录，在计算机上操作双目视觉四自由度机械臂控制软件进行取点标定，在取过18个标定点之后，切记要有回零操作，相当于初始化。否则，会增大机器人的失误率。

机器人有不同的关节，计算机将关节坐标系准确无误的转化为直角坐标系。从而使得人工较容易掌控机器人的动作，降低误操作率，提高了工作效率。在双目视觉四自由度机械臂控制软件界面，点击伺服开，启动机器人。点击测定孔位图像坐标，将会在界面左侧区域圆轨迹运动的相关参数。再点击计算孔位三维坐标，就会得到工作世界坐标中的实际坐标位置X、Y、Z，这就是从开始的标定，到测量，再到实际确定的过程。最后一步就是点击装配按钮，此时机器人就会“乖乖”的按照之前所计划的轨迹和动作执行下去，直至动作全部完成。

心得：这次的观摩学习让我零距离接触了高科技机器人，并了解了机器人应用的不同领域以及它是如何运转的，这一过程让我大开眼界。之前了解的只能机器人只停留在视频中，这次的零距离接触和实际操作让我加深了机器人这一领域的认识度。但我在操作过程中发现一个小问题，便提出小建议。每次换位置的重新标定都需要人工通过标定板来进行，这样在实际应用中会浪费掉大量的时间，从而降低了工作效率。能不能通过控制计算机管理两台高清摄像机将位置坐标在每次更改后传回计算机，由计算机进行位置的标定。如果这样能实现的话，将会给四自由度机器人领域带来创新性改革。