4 机器人基本控制方法
机器人等级考试4级第五章
}
else{
pause();
}
}
5
（1）定义反应距离30cm
（2）设置反应的范围值为20-40cm，共20cm
（3）当超声波检测的距离在20 cm和40 cm之间时，小车自动跟随功能启用。 自动跟随小车流程图如图5-4所示。
5-4自动跟随小车流程示意图
（4）通过超声波传感器获取当前的距离，保存在全局变量dist中。
第五章 自律型自动跟随小车
日常生活中，“机器人频繁出现在我们的视野中，在你心目中机器人是什么样子呢？你有没有思考过什么是机器人呢？本章我们先了解机器人的基本知识。ABB机器人示意图如图5-1所示。
图5-1ABB机器人
5.1基本概念
机器人(ROBOT)是能自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序。它的任务是协助或取代人类工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。机器人的分类没有一个统一的标准，有的按负载重最分类，有的按控制方式分类，也有的按照自由度分类等等。
2.动作与结构
动作与结构是机器人对外界变化做出反应的机构。这个过程和传感器工作的过程相反，是将电信号转换成相应的物理量。 其不但可以将电信号转换为声、光，还可以转换为动能、势能、磁能。
机器人的表现出来的动作与外围的机构件有非常紧密的联系，这些结构件通常体现为以下几种形式：杠杆、连轴、凸轮、皮带和齿轮等。不同的结构件所表现出的动作有很大的差异，比如同样是电机转动的动作，配合相应的凸轮机构就能表现为直线运动，配合齿轮机构就能表现为加速或减速的圆周运动。
闭环控制是当控制系统接收一个输入量后，对输出量进行检测，计算实际输出结果和目标输出结果之间的偏差，并将计算偏差通过某种途径变换后反馈回输人端，以抑制内部或外部扰动对输出量的影响，称为闭环控制系统，如图5-3所示。 例如导弹发射，导弹发射后，导弹的控制系统会根据对目标的偏差，实时修正导弹的姿态，力争命中目标。
工业机器人操作指南
工业机器人操作指南一、机器人操作前准备1.工作环境确认：确保工作环境干燥、通风良好，没有明显的震动和噪音干扰，并保持清洁，以防止机器人受到尘埃和杂物的干扰。
2.系统电源准备：检查机器人的电源是否正常接入，并确保电源电压符合要求。
3.资源准备：检查所需的工具、备用零件和其他必要的资源是否在就位，以便在需要时能够迅速进行维护和更换。
4.安全措施：确保机器人周围的安全装置和防护设施完好无损，并提醒操作人员遵守相关的安全操作规程。
二、机器人的基本操作1.开机与关机：按照操作手册的指示，正确地开启和关闭机器人，以确保其正常运行和安全停机。
2.控制模式切换：根据需要，切换机器人的自动模式、手动模式或示教模式，以满足不同的工作要求。
3.应急停止：掌握机器人的应急停止按钮的位置和使用方法，以应对突发情况。
4.示教操作：使用机器人的示教装置，根据工艺要求输入或记录轨迹和操作动作，以便机器人能够按照预定的路径和动作进行工作。
5.程序运行：按照设定好的程序，启动机器人的自动运行，确保执行过程中没有异常情况发生。
6.运动控制：掌握机器人运动控制的方法，包括轴控制和坐标系控制，以便对机器人的运动进行精确控制。
7.状态监控：时刻关注机器人的状态显示，包括工作状态、报警信息和运行参数，以便及时发现并解决问题。
三、机器人的安全操作1.安全区域设置：确定机器人的安全区域，并采取相应的措施，包括设立栅栏、安装光幕或设置软件限制区域，以保护周围的人员和设备免受机器人的伤害。
2.急停按钮：了解机器人的急停按钮的位置和使用方法，并随时准备按下急停按钮，以应对紧急情况。
3.人机合作：在进行人机合作操作时，确保与机器人的接触安全和可靠，避免受伤。
4.操作规范：操作人员应严格遵守机器人的操作规程和安全操作指南，避免任何不正确的操作和违反规定的行为。
四、机器人的日常维护1.清洁保养：定期清洁机器人的表面和关键部件，移除尘埃和杂物，保持机器人的良好工作状态。
埃夫特智能 ER180-4-3200 工业机器人快速使用手册说明书
2.3.3 机器人控制柜搬运 ..................................................... 16 2.4 安装 .......................................................................... 17
4.3.1 什么是点动操作 ....................................................... 50 4.3.2 点动操作注意事项 ..................................................... 50 4.3.3 开始点动操作 ......................................................... 50 4.3.4 关节坐标系-点动操作 .................................................. 51 4.4 程序操作 ...................................................................... 52 4.4.1 什么是程序操作 ....................................................... 52 4.4.2 程序操作注意事项 ..................................................... 52 4.4.3 开始程序操作 ......................................................... 52 4.5 停机断电 ...................................................................... 54 第 5 章 安装过程中常见故障与排查方法 ............................................ 55
ABB机器人操作手册(中文版)[4]
![ABB机器人操作手册(中文版)[4]](https://img.taocdn.com/s3/m/61ce27bc8662caaedd3383c4bb4cf7ec4afeb6d0.png)
ABB机器人操作手册(中文版)ABB操作手册(中文版)概述本手册旨在介绍ABB的基本功能、结构、组成、操作方法和注意事项。
本手册适用于ABB的IRC5控制器和FlexPendant操纵器。
本手册假设您已经具备了一定的编程和操作的基础知识。
安全警告：表示如果不遵守指示，可能会导致严重的人身伤害或死亡。
注意：表示如果不遵守指示，可能会导致轻微的人身伤害或设备损坏。
提示：表示一些有用的信息或建议，可以帮助您更好地使用ABB。
在操作ABB之前，您应该接受过专业的培训，并获得了相应的资格证书。
在操作ABB之前，您应该熟悉本手册中的所有内容，并按照指示进行操作。
在操作ABB之前，您应该检查周围的环境是否安全，是否有任何障碍物或危险物品。
在操作ABB时，您应该始终保持警惕，并随时准备停止运动。
在操作ABB时，您应该避免与或其附件发生任何接触或碰撞。
在操作ABB时，您应该遵守所有的法律法规和工作场所的规章制度。
在操作ABB时，您应该使用合适的个人防护装备，如眼镜、手套、鞋子等。
在操作ABB时，您应该避免穿戴任何可能影响性能或安全性的物品，如首饰、头发、衣服等。
在操作ABB时，您应该避免对进行任何未经授权或不必要的修改或调整。
在操作ABB时，您应该定期对进行检查和维护，并及时更换任何损坏或磨损的部件。
功能运动控制：通过IRC5控制器和FlexPendant操纵器，可以对进行精确和灵活的运动控制。
可以使用不同的坐标系、运动模式、速度级别和路径规划等功能来实现各种运动需求。
编程：通过RobotStudio软件，可以对进行图形化或文本化的编程。
可以使用不同的编程语言、指令、变量、数据类型和函数等功能来实现各种编程需求。
通信：通过以太网、串口、USB或其他接口，可以实现与外部设备或系统的通信。
可以使用不同的通信协议、格式、地址和命令等功能来实现各种通信需求。
监控：通过FlexPendant操纵器或RobotStudio软件，可以对进行实时或离线的监控。
ABB机器人基本设置步骤
11.更新完成后会提示一个更新完成 字样
二.原点定义 1，定义原点前先查看机器人是否配 置了608-1World Zones卡，否则一些 关于原点定义的指令将不能用。
2.定义一个回原点模块，如图： GoHomeModule
3.在 GoHomeModule中建立两个例行 程序，一个用来建立原点区域，一 个用来驱动回原点。
10，手动模拟一下看看有没有干涉。
11，转换运行模式，把运行模式转 到手动全速100%，试教器速度也改 为100%。
12，测试完成，得出测试结果。
五.建立多任务 1，使用多任务前，机器人要有6231multitasking选项。
2，建立多任务，控制面板，配置。
3，主题，controller。
4，进入task，新建一个。
6，重启，程序编辑器进入T2 task。
7，如何在多任务间传输数据，以下 也任务间bool量flag1为例（即任何一 个修改flag1了flag1 值，另外一个 flag量，类型一样，名 字一样，比如
9，在T2里 代码如下。
10，前台代码如下。
11，如何运行。
12，测试没有问题，进入配置界面， 把T2改为semi static，重启，这个时 候T2不能选了，已经开机自动运行 了。
5. 配置输入输出字节数，与PLC端设 置一样。
6. 配置界面下，进入industry Network PROOFINET。
7. 设置station名字，这个名字要和 PLC端对机器人的station设置一样。
8.添加signal，device选择 profinetinternal device 。
控制面板\配置\主题\IO # INDUSTRIAL_NETWORK:
ABB机器人操作教程
ABB机器人操作教程一、机器人的启动与关闭1.将机器人的电源插头插入电源插座，确保电源稳定。
2.打开机器人主控制柜的电源开关，然后按下启动按钮。
3.机器人的电源指示灯会变成绿色，代表机器人已经启动。
4.此时，机器人的操作面板上会显示出机器人的状态和控制选项。
5.关闭机器人时，先按下停止按钮，然后将机器人的电源开关关闭。
二、机器人的编程方法1.机器人的编程可以通过示教器和离线编程两种方式进行。
2.示例器是一种类似于操纵杆的设备，可以通过示教器来手动操作机器人，将所需的动作录制为程序。
3.离线编程是指在计算机上编写机器人的程序，并将程序加载到机器人控制器中运行。
4.示例器的操作方法：首先，将示教器与机器人连接，然后按下示教按钮。
接下来，可以通过示教器上的按钮、摇杆和旋钮来操作机器人的各个关节，完成所需的动作。
最后，按下录制按钮将动作录制为程序。
三、机器人的运行与调试1.将编写好的程序加载到机器人控制器中，然后按下运行按钮。
2.机器人会按照程序中定义的步骤来执行动作。
3.如果程序中有错误或不符合安全要求的操作，机器人会停止并显示错误信息。
4.在机器人运行过程中，可以使用示教器或控制面板上的按钮来控制机器人的速度、停止或暂停运行。
5.如果在运行过程中发现机器人有异常情况，可以使用示教器或控制面板上的按钮来停止机器人并进行调试。
四、安全注意事项1.在操作机器人时，请保持机器人周围的工作区域清洁和整齐，以确保机器人的正常运行。
2.避免将手或其他物体靠近机器人的工作区域，以免发生意外伤害。
3.在机器人操作过程中，注意观察机器人的运行状态和行为，如果发现异常情况，请及时停止机器人并进行检查和调试。
4.要定期对机器人进行维护和保养，确保机器人的安全性能和工作效果。
五、总结通过本教程的学习，我们了解了ABB机器人的基本操作方法，包括机器人的启动、程序编写和运行等方面。
操作机器人需要注意安全事项，并定期进行维护和保养。
工业机器人的控制系统
多关节位置控制是指考虑各关节之间的相互影响而对每一个关节分别设计的控制器。 但是若多个关节同时运动，则各个运动关节之间的力或力矩会产生相互作用，因而又不 能运用单个关节的位置控制原理。要克服这种多关节之间的相互作用，必须添加补偿， 即在多关节控制器中，机器人的机械惯性影响常常被作为前馈项考虑。
（6） 打印机接口。打印机接口用于打印记录需要输出的各种信息。 （7） 传感器接口。传感器接口用于信息的自动检测，实现机器人的柔顺 控制等。一般为力觉、触觉和视觉传感器。
（8） 轴控制器。用于完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。 （9） 辅助设备控制。用于控制机器人的各种辅助设备，如手爪变位器等。 （10） 通信接口。用于实现机器人和其他设备的信息交换，一般有串行接 口、并行接口等。
总之，工业机器人控制系统是一个与运动学和动力学密切相关的、 紧耦合的、非线性的多变量控制系统。
4.1.2 工业机器人控制系统的功能
(1)示教-再现功能。机器人控制系统可实现离线编程、在线示教及间接示教等 功能，在线示教又包括通过示教器进行示教和导引示教两种情况。在示教过程中， 可存储作业顺序、运动方式、运动路径和速度及与生产工艺有关的信息。在再现过 程中，能控制机器人按照示教的加工信息自动执行特定的作业。
4.1.4 工业机器人控制系统的组成
工业机器人控制系统的组成，主要包括： （1） 控制计算机。它是控制系统的调度指挥机构，一般为微型机和可 编程逻辑控制器（PLC）。 （2） 示教编程器。示教机器人的工作轨迹、参数设定和所有人机交互 操作拥有自己独立的CPU及存储单元，与主计算机之间以串行通信方式实现 信息交互。 （3） 操作面板。操作面板由各种操作按键和状态指示灯构成，能够完 成基本功能操作。 （4） 磁盘存储。存储工作程序中的各种信息数据。 （5） 数字量和模拟量输入/输出。数字量和模拟量输入/输出是指各种状 态和控制命令的输入或输出。
四足机器人砂砾地面对角行走控制方法
摘 要： 为解 决四足机 器人 在砂砾 地 面上对 角行走容 易失稳 的问题 ， 提 高机 器人 对松 软和 凹凸不平地 面的适应性 ， 在位 置控制 的基础上提 出了一种机 身姿 态角的调整策略 ， 并在机 器人 对 角行走的过程 中采取 了一种 变 阻抗参数的 阻抗控 制
方法。最后在 实际的砂砾地 面进行 了四足机器人对 角行走 实验 ， 实验结果证 明这 种控制方 法和 调整策略对 于四足机 器 人对 角行走在砂砾地 面上具有较好的控制效果。
的期望形式 。 但是 由于在对角步态行进时， 机器人 的 控制效果。 机体总是处于动态平衡状态 ， 因此 ， 同一组处 于摆动 本文在机器人腿末 端位置控制 的基础 上 ， 采 用 相 的腿 在 着 地 时 必 须保 证 同时 “ 踩实” ， 才 能 进 行 另 变 阻抗 参 数 的 阻 抗 控 制 方 法 ， 能 够 有 效 调 整 四 足
Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ． ４， ２ ０ １ ４
四足机器人砂砾 地面对 角行走控 制方法
程 品， 罗 欣。 顾 瀚戈
武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ） （ 华 中科技大学数字制造装备与技术 国家重点实验室 ， 湖北
外部环境等效为导纳 ， 而将机器人等效为阻抗 ， 这样 续和加速度连续等 ６ 个 约束条件 ， 方 向和ｚ 方 向的
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４ － ０ １ － － ０ ３
基金项 目 ： 国家 自然科学基金面上项 目（ 编号 ： ６ １ １ ７ ５ ９ ０ ７ ） ； 高等学校博 士学科点专项科研基 金 （ 编号 ： ２ ０ １ ３ ０ １ ４ ２ １ １ ０ ０ ８ １ ） ； 国家 自 然 科学基金创新研 究群体科学基金（ 编号 ： ５ １ １ ２ １ ０ ０ ２ ） 资助。 作者简介 ： 程 品（ １ ９ ８ ７ —） ， 男， 湖北黄 冈人 ， 华中 科 技大学在读硕士研究生 ， 研究领域为机器人控制 系统设计 ， 机器人运动控 制方法 。
4、工业机器人的控制
对需要控制连续轨迹的喷漆、电弧焊等工业机器人进行连续轨迹 控制的示教时, 示教操作一旦开始, 就不能中途停止, 必须不中断地进行 到完, 且在示教途中很难进行局部修正。
示教方式中经常会遇到一些数据的编辑问题, 其编辑机能有如 图5.1所示的几种方法。
在图中, 要连接A与B两点时, 可以这样来做: (a) 直接连接; (b) 先在A与B之间指定一点x, 然后用圆弧连接; (c) 用指定半径的圆 弧连接; (d) 用平行移动的方式连接。在CP(连续轨迹控制方式)控
它们必须协调起来, 组成一个多变量控制系统。 (3) 把多个独立的伺服系统有机地协调起来, 使其按照人的意志行动,
甚至赋予机器人一定的“智能”, 这个任务只能由计算机来完成。 因此, 机器人控制系统必须是一个计算机控制系统。 同时, 计算机软件
担负着艰巨的任务。
第3页，共158页。
(4) 描述机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型, 随着
第11页，共158页。
2) 示教盒示教编程方式是人工利用示教盒上所具有的各种功能的按钮来 驱动工业机器人的各关节轴, 按作业所需要的顺序单轴运动或多关节协调 运动, 从而完成位置和功能的示教编程。 示教盒通常是一个带有微处理器的、可随意移动的小键盘, 内部 ROM中固化有键盘扫描和分析程序。其功能键一般具有回零、示教方式、 自动方式和参数方式等。 示教编程控制由于其编程方便、装置简单等优点,在工业机器人的 初期得到较多的应用。同时, 又由于其编程精度不高、 程序修改困难、 示教人员要熟练等缺点的限制,促使人们又开发了许多新的控制方式和
4.3 工业机器人的控制方式
4.3.1 点位控制方式(PTP)
这种控制方式的特点是只控制工业机器人末端执行器在作业空间中某 些规定的离散点上的位姿。控制时只要求工业机器人快速、 准确地实现相 邻各点之间的运动,而对达到目标点的运动轨迹则不作任何规定。这种控制 方式的主要技术指标是定位精度和运动所需的时间。由于其控制方式易于 实现、定位精度要求不高的特点, 因而常被应用在上下料、搬运、点焊和 在电路板上安插元件等只要求目标点处保持末端执行器位姿准确的作业中。
2024版爱普生4轴机器人培训课件
第二代工业机器人
带有感觉系统的机器人， 如力觉、触觉、视觉等传 感器，实现一定程度的自 适应。
第三代工业机器人
智能型机器人，具有高度 的自适应能力和学习能力， 能够自主完成复杂的作业 任务。
4轴机器人特点及优势
特点
4轴机器人具有结构紧凑、动作灵活、 速度快、重复定位精度高等特点。
优势
相比其他类型的工业机器人，4轴机器 人在空间占用、运动范围、运动精度等 方面具有明显优势，特别适用于对空间 要求较高的场合。
维护保养内容
熟悉机器人的维护保养内容，如清 洁、润滑、紧固等。
注意事项
在进行维护保养时，注意遵守安全 规范，避免因维护不当导致安全事 故。
故障诊断与排除技巧
故障诊断方法 掌握机器人的故障诊断方法，如观察、听声、触摸等。
常见故障及排除方法 熟悉机器人常见的故障及其排除方法，如电气故障、机械 故障等。
图像处理单元
对图像进行预处理、特征提取等操作， 提高图像识别率。
视觉算法
实现物体定位、识别、测量等功能， 支持机器人智能决策。
视觉系统通信
与机器人控制系统实时通信，确保视 觉信息与机器人动作同步。
传感器与视觉系统集成方案
硬件集成
软件集成
将传感器和视觉系统硬件设备与机器人本体 进行集成，实现一体化设计。
采用定量和定性相结合的方法进行评估，确保评估结果的准确性和公正性。
对学员的考核结果进行及时反馈和指导，帮助学员找到自己的不足并加以改进。
持续改进计划制定
根据学员的反馈和考核结果，及 时总结经验和教训，制定持续改
进计划。
对培训计划、课程内容、实战演 练项目等进行不断优化和更新，
以适应行业发展和学员需求。
智能机器人操作手册
智能操作手册第一章：概述 (3)1.1 智能简介 (3)1.2 操作手册目的与适用范围 (3)第二章：硬件设备 (4)2.1 主机结构 (4)2.1.1 外观设计 (4)2.1.2 内部结构 (4)2.1.3 接口与扩展 (4)2.2 传感器介绍 (4)2.2.1 视觉传感器 (4)2.2.2 激光传感器 (5)2.2.3 触觉传感器 (5)2.2.4 音频传感器 (5)2.3 驱动系统 (5)2.3.1 驱动器 (5)2.3.2 控制器 (5)2.3.3 通信协议 (5)2.3.4 供电系统 (5)第三章：软件平台 (5)3.1 操作系统 (5)3.1.1 系统概述 (5)3.1.2 系统版本 (6)3.1.3 系统功能 (6)3.2 应用程序安装与卸载 (6)3.2.1 应用程序安装 (6)3.2.2 应用程序卸载 (6)3.3 系统设置与优化 (6)3.3.1 系统设置 (6)3.3.2 系统优化 (6)第四章：基本操作 (7)4.1 开机与关机 (7)4.1.1 开机操作 (7)4.1.2 关机操作 (7)4.2 系统唤醒与休眠 (7)4.2.1 唤醒操作 (7)4.2.2 休眠操作 (7)4.3 用户界面操作 (7)4.3.1 主界面 (7)4.3.2 功能区 (8)4.3.3 设置菜单 (8)4.3.4 应用操作 (8)第五章：功能应用 (8)5.1 语音识别与交互 (8)5.1.1 功能概述 (8)5.1.2 语音识别原理 (8)5.1.3 交互流程 (8)5.2 智能导航 (9)5.2.1 功能概述 (9)5.2.2 导航原理 (9)5.2.3 导航流程 (9)5.3 视觉识别 (9)5.3.1 功能概述 (9)5.3.2 识别原理 (9)5.3.3 识别流程 (9)第六章：安全与维护 (10)6.1 安全措施 (10)6.1.1 操作安全 (10)6.1.2 环境安全 (10)6.2 定期检查与保养 (10)6.2.1 检查周期 (10)6.2.2 检查内容 (10)6.2.3 保养措施 (11)6.3 故障处理 (11)6.3.1 故障分类 (11)6.3.2 故障处理方法 (11)第七章：网络连接 (11)7.1 网络配置 (11)7.1.1 配置要求 (11)7.1.2 配置步骤 (11)7.1.3 注意事项 (12)7.2 远程控制 (12)7.2.1 远程控制功能 (12)7.2.2 远程控制设置 (12)7.2.3 注意事项 (12)7.3 数据同步与备份 (12)7.3.1 数据同步 (12)7.3.2 数据备份 (13)7.3.3 注意事项 (13)第八章：编程与扩展 (13)8.1 编程环境 (13)8.1.1 环境配置 (13)8.1.2 环境搭建 (13)8.2 常用编程接口 (13)8.2.1 控制接口 (13)8.2.3 执行器接口 (14)8.3 扩展功能开发 (14)8.3.1 扩展功能概述 (14)8.3.2 扩展功能开发流程 (14)8.3.3 扩展功能开发注意事项 (14)第九章：故障排除 (15)9.1 常见问题解答 (15)9.1.1 无法启动 (15)9.1.2 运动异常 (15)9.1.3 无法识别指令 (15)9.2 软件故障处理 (15)9.2.1 系统崩溃 (15)9.2.2 系统升级失败 (15)9.2.3 应用程序错误 (15)9.3 硬件故障处理 (16)9.3.1 传感器故障 (16)9.3.2 驱动器故障 (16)9.3.3 机械结构故障 (16)第十章：附录 (16)10.1 技术参数 (16)10.1.1 硬件参数 (16)10.1.2 软件参数 (16)10.2 相关法规与标准 (17)10.2.1 国家法规 (17)10.2.2 国际法规与标准 (17)10.3 常用术语解释 (17)第一章：概述1.1 智能简介智能是一种集成了人工智能技术的，它能够通过传感器、控制器和执行器等部件，实现对环境的感知、决策和执行任务的能力。
工业机器人技术与应用考试题(含答案)
工业机器人技术与应用考试题（含答案）一、单选题（共106题，每题1分，共106分）1.在光的作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，这种想象称为（）。
A、磁电效应B、声光效应C、光生伏特效应D、光电导效应正确答案：D2.光线传感器由检测头、光纤和（）组成。
A、光电转换器B、电源模块C、放大器D、适配器正确答案：C3.在何处找到机器人的序列号?（）。
A、操作面板B、控制柜铭牌C、驱动控制器D、示教器正确答案：B4.那条指令是延时指令（）。
A、WaitDiB、WaitDoC、DiWaitD、WaitTime正确答案：D5.一个完整的工业机器人弧焊系统由机器人系统、焊枪、焊接电源、（）焊接变位机等组成。
A、送丝机B、水冷系统C、防护系统D、烟尘净化器正确答案：A6.ABB120机器人5轴同步皮带点检时，更换新皮带的张力范围是（）为合格。
A、12.5~14.3NB、18~19.7NC、7.6~8.4ND、5.3`6.1N正确答案：C7.在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中（）。
A、电容和电感均为变量B、电容是变量，电感保持不变C、电感是变量，电容保持不变D、电容和电感均保持不变正确答案：BD摄像头采用电视PAL标准，每帧图像由（）场构成。
A、1B、2C、3D、4正确答案：B9.ABB120机器人本体底座处接口不包括（）。
A、压缩空气B、SMB电缆C、电机动力电缆D、示教器电缆正确答案：D10.在 ABB 工业机器人中修改工具坐标系参数，选中需要定义的工具坐标系，在“编辑”选项中点击（）进行后续设定。
A、更改值B、更改申明C、定义D、重新设置正确答案：A11.液压泵与电机的连接应采用（）联轴器，传动轴的同轴度误差应小于0.1mm。
A、挠性B、直连式C、液力D、刚性正确答案：A12.并联谐振式逆变器的换流（）电路并联。
A、电容与电阻B、电感与负载C、电容与负载D、电感与电阻正确答案：C13.在输出扫描阶段，将（）寄存器中的内容复制到输出接线端子上。
机器人控制系统
三相反应式步进电动机结构原理图 1—定子绕组；2—定子铁心；3—转子；4—A相磁通
二、直流伺服电动机
直流伺服电动机具有启动转矩大，体积小，重量 轻，转速易控制，效率高等优点。
但是，直流伺服电动机结构上具有电刷和换向器， 需要定期更换电刷和进行维修，电动机使用寿命短， 噪声大。
直流电动机的容量小，电枢电压低，很多特性参 数随速度而变化，限制了直流电动机向高速、大容量 方向发展。在一些具有可燃气体的场合，由于电刷换 向过程中可能引起打火，也不适合使用直流电动机， 如井下作业等。、
一、力或力矩（力觉）传感器 应变片式机器人腕力和力矩传感器
W1
Fx 0
Fy
0 0
M
y
0
Mz k61
0 0 k32 0 k52 0
k13 0 0 0 0 k63
0 0 k34 k44 0 0
第5章 机器人的控制系统
控制系统包含对机器人本体工作过程进行控制的 控制机、机器人专用传感器、运动伺服驱动系统 等。
控制系统中涉及传感技术、驱动技术、控制理论 和控制算法。
示教-再现机器人：控制机多为微型计算机，外 部有控制柜。
采用示教-再现的工作方式，机器人的作业路径、 运动参数由操作者手把手示教或通过程序设定， 机器人重复再现示教的内容； 机器人配有内部传感器：速度、位置传感器； 还可以配备简易的外部传感器：视觉、力传感器。
松下机器人基本操作
直 线 示 教 练 习 ① 新程序的创建（在练习的时候请将该页资料放在桌子上。
）操作方法 １ 打开机器人电源。
２ 将模式选择开关置于 示教 状态。
３ 打开文件菜单。
４ 从文件菜单中选择“新建”５ 选择 OK或者按下确认键。
６ 打开机器人运转图标７ 轻轻地按下安全开关，然后开启伺服电 源。
机器人进入手动操作模式。
（OK +）同 作用相同＜需要检查确认的事项＞ 示教内容追加替换 坐标系删除＋＋OK ＋ /ＯＮ (灯亮)跟踪检查 １ 关闭机器人运转图标OFF(灯灭)２ 用指针移动滚动条到程序最前面 ●Begin of Program３ 打开机器人运转图标ON(灯亮)４ 打开机器人跟踪图标进行跟踪操作前进后退＋ 右切换键ON (灯亮)＋停止ずっとＯＮ＋停止ずっとＯＮ退出当前操作 １ 打开/关闭机器人运转图标。
２ 打开窗口切换键。
３ 选择文件菜单。
４ 选择保存文件(程序)。
是否保存？ ５ 关闭当前文件。
OFF (灯灭)＋ ＋＋/＋ ＋追加示教点① MOVEP 示教点⑤ MOVEL1. 速度【高】按下 键1. PTP 确认(直线 30m/min 空走)2. 速度【中】按下 键 2. 画面确认后 OK +1 （ＰＴＰ 10m/ min 空走）53. 画面确认后 OK +或者键示教点② MOVEL示教点⑥ MOVEL1. 速度【高】按下 键(直线 30m/ min 空走)跟踪确认2. 画面确认后 OK +示教点⑧ MOVEL示教点⑪ MOVEL6１.速度【低】按下 键1.速度【中】按下 键(直线 ３m/min 焊接) 2. 画面确认后 OK +11（直线 10m/min 空走）2. 画面确认后 OK +8关节 直角 工具 圆柱 用户 插补形式PTP 直线 圆弧 直线 圆弧 摆动 摆动速度低速中速高速焊接开/关 ON・OFF1. 变更为直线插补方式2 2. 速度【中】按下键（直线 10m/ min 空走） 3. 画面确认后 OK +焊接焊接焊接 3 示教点③ MOVEL 1. 焊接操作确认2. 速度【中】按下 键(直线 10m/ min 焊接) 3. 画面确认后 OK +4示教点④ MOVEL 1. 空走操作确认2.速度【低】按下 键（直线 3m/ min 空走） 3.画面确认后 OK +7示教点⑦ MOVEL 1. 焊接操作确认2. 速度【中】按下 键（直线 10m/min 焊接） 3. 画面确认后 OK +9示教点⑨ MOVEL 1. 空走操作确认2. 速度【低】按下 键(直线 3m/ min 空走) 3. 画面确认后 OK +10示教点⑩ MOVEL 1. 速度【高】按下 键（直线 30m/ min 空走） 2. 画面确认后 OK +焊接开启焊接关闭(空走)P34。
机器人操作规程
机器人操作规程
《机器人操作规程》
在现代社会中，机器人已经逐渐成为生产和服务领域中不可或缺的一部分。
然而，机器人在操作过程中需要遵循一定的规程，以确保安全和高效的工作。
以下是机器人操作规程的一些重要内容：
1. 操作人员必须接受专业的培训，了解如何正确地操作和维护机器人。
他们必须熟悉机器人的工作原理和操作界面，并且了解在遇到问题时应该如何应对。
2. 在操作机器人之前，必须进行全面的安全检查。
确保机器人的各个部件都处于良好的状态，并且没有损坏或松动的部件。
3. 在进行复杂或危险的操作时，必须配备专业的操作人员。
这些操作人员必须具有丰富的经验和技能，以确保机器人可以安全地完成任务。
4. 机器人的操作必须符合相关的法律法规和标准，包括安全规定、环保要求等。
在操作过程中，必须遵循相关的安全操作规程，以保障员工和环境的安全。
5. 在操作机器人时，必须随时注意机器人的运行状态，并及时发现并解决可能出现的问题。
一旦发现机器人运行异常，必须立即停止操作并进行维修。
总之，机器人操作规程是确保机器人安全和高效运行的重要保障。
只有严格遵守规程，我们才能发挥机器人的最大潜力，为人类社会的发展做出更大的贡献。
EPSON SCARA 4轴机器人原点校正方法
机器人原点位置
J1轴原点位置
J1轴的0脉冲方向和机器人的X轴的正方向重合
J2轴原点位置
J2轴的0脉冲方向和J1轴直线对齐
J3轴的0脉冲位置接近最上运动范围
J4轴0脉冲位置用丝杆上面的平面或限位环上面的槽对准#2手臂前端的倒三角标记
所有轴都在原点位置时机器人的姿势
1.将机械手运动到以上姿势后，在Epson的RC软件里面的命令窗口进行以下操作
1.在命令窗口输入calpls 0,0,0,0 点回车
2.再在命令窗口输入calib 1,2,3,4 点回车此时原点校正完毕
3.验证原点是否校正好：在命令窗口输入pulse 0,0,0,0 如果机械手回到上图所示姿势(即原点位置)，说明原点校正正确。
4轴机器人原点校正方法
机器人原点位置
J1轴原点位置
J1轴的0脉冲方向和机器人的X轴的正方向重合
J2轴原点位置
J2轴的0脉冲方向和J1轴直线对齐
J3轴的0脉冲位置接近最上运动范围
J4轴0脉冲位置用丝杆上面的平面或限位环上面的槽对准#2手臂前端的倒三角标记
所有轴都在原点位置时机器人的姿势
1.将机械手运动到以上姿势后，在Epson的RC软件里面的命令窗口进行以下操作
1.在命令窗口输入calpls 0,0,0,0 点回车
2.再在命令窗口输入calib 1,2,3,4 点回车此时原点校正完毕
3.验证原点是否校正好：在命令窗口输入pulse 0,0,0,0 如果机械手回到上图所示姿势(即原点位置)，说明原点校正正确。
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问题的提出
刻画作业
50
问题的提出
• 机器人控制所要解决的三个问题： 沿着力自然约束方向，实现机器人的位 置控制； 沿着位置自然约束方向，实现机器人的 力控制； 在任意约束坐标系{C}的正交自由度上， 实现机器人的位置/力混合控制。
51
直角坐标机器人的位置/力混合控制
直角坐标机器人与平面作用
4 机器人基本控制方法
• • • • • 机器人控制的特点 机器人控制的分类 机器人位置控制 机器人力控制 机器人位置/力控制
1
机器人控制的特点
• 传统自动机械的控制以自身的动作为重点，而机器 人的控制更着重本体与操作对象的相互关系。 • 机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关，经 常要求解运动学正问题和逆问题，并且由于各关节 之间惯性力、哥氏力的耦合作用以及重力负载的影 响，使控制问题也变得复杂。 • 即使一个简单的机器人也至少有3-5个自由度，每个 自由度一船包含一个伺服机构，多个独立的伺服系 统必须有机地协调起来，组成一个多变量的控制系 统。
• 力（力矩）控制：在进行装配或抓取物体等作业时， 机器人末端操作器与环境或作业对象的表面接触，除 了要求准确定位外，还要求使用适度的力或力矩进行 工作，这时就要采取力(力矩)控制方式。 6
机器人位置控制
机器人控制系统方框图
• 简单机械系统的位置控制 • 单关节的位置控制 • 基于直角坐标的位置控制
52
直角坐标机器人的位置/力混合控制
三自由度直角坐标机器人的混合控制
53
一般机器人的位置/力混合控制
直角坐标解耦形式
54
一般机器人的位置/力混合控制
一般机器人的位置/力混合控制（略去速度反馈回路）
55
35
约束条件
• 自然约束条件：机器人手抓接触外界环 境时自然生成的约束条件。 • 人为约束条件：人为给定的约束，用来 描述机器人预期的运动或施加的力。 • 自然约束条件与人为约束条件表达了位 置控制与力控制的对偶性。 • 在一个给定的自由度上，不能同时对力 和位置实施控制。
36
约束坐标系
• 约束坐标系：在许多机器人的作业任务 中，可以定义这样一个广义平面：沿此 广义平面的法线方向有自然位置约束， 可施加人为力约束，即施加力控制；而 沿切线方向有自然力约束，可施加人为 位置约束，即施加位置控制。可用一个 坐标系{C}来取代这一广义平面，该坐 标系{C}称为约束坐标系。
38
螺钉进入螺钉孔下行时:
• 位移分量状态为：
• 力/力矩分量状态为：
• 自然约束与人为约束表达式为：
39
螺钉拧到位后:
• 位移分量状态为：
• 力/力矩分量状态为：
• 自然约束与人为约束表达式为：
40
两点结论：
• 人为约束必须适应自然约束，且两者的约束 数目相等。即当{C}中某个自由度上存在位置 自然约束时，就应该相应地给定一个力的人 为约束；反之亦然。 • 自然约束条件的变化是根据检测到的信息来 确认的，而这些被检测的信息一般在当时是 不受控制的位置或力的变化量。如螺钉在未 拧紧时的被控制量是绕CZ转动的角速度 Z ， 而用来确定是否拧紧的被控制量则是当时不 受控制的力矩mz。
式中：kv、kp都是矩阵，通常选为对角阵； e＝xd-x、e xd x 都是误差矢量，分别表示位置误差和速度误差。
32
直角坐标解耦控制
动力学解耦的直角坐标控制方案
• 所表示的控制器允许直接描述直角坐标轨迹，而 无需进行轨迹变换。 33
机器人力控制
• • • • • • 需要采用力控制的作业情况 约束条件 约束坐标系 力控制的基本原理 稳态误差分析 实际应用的伺服规则
3
机器人控制的分类
• 位置控制 • 速度控制 • 力（力矩）控制
4
机器人控制的分类
• 位置控制 • 点位控制：仅控制离散点上机器人 手爪或工具的位姿，要求尽快而无 超调地实现相邻点之间的运动，但 对相邻点之间的运动执逾一般不做 具体规定。其技术指标是定位精度 和完成运动所需的时间。点焊、搬 运和上下料等工作，都采用该控制 方式。 • 连续轨迹控制：连续控制机器人手 爪或工具的位姿轨迹。一般要求轨 迹光滑、速度可控且运动平稳。其 技术指标是轨迹精度和平稳性。在 弧焊、喷漆、切割等场所的机器人 控制均属于这一类。
37
约束坐标系
• 约束坐标系的选取：一般应建立在机器人手 抓与作业对象相接触的界面上。 • 约束坐标系的特点： {C}为直角坐标系，以方便描述作业操作； 视任务的不同，{C}可能在环境中固定不动， 也可能随手抓一起运动； {C}有六个自由度，任意时刻的作业均可分解 为沿{C}中每一自由度的位置控制或力控制。
7
简单机械系统的位置控制
• 点位控制 • 连续轨迹控制 • 控制规律的分解8Βιβλιοθήκη 位控制质量-弹簧-阻尼系统
带驱动器的质量-弹 簧-阻尼系统
9
点位控制
式中：
点位控制器框图
10
连续轨迹控制
单位质量系统轨迹跟踪控制器框图
11
控制规律的分解
带驱动器的质量-弹 簧-阻尼系统
12
控制规律的分解
利用控制规律分解的轨迹跟踪控制器
24
闭环传递函数
带位置反惯与速度反馈的闭环控制框图
25
闭环传递函数
26
位置和速度控制增益的确定
27
位置和速度控制增益的确定
28
基于直角坐标的位置控制
• 直角坐标路径输入时的控制方案 • 直角坐标解耦控制
29
直角坐标路径输入时的控制方案
直角坐标路径输入的关节空间控制方案
直角坐标空间控制方案原理图
34
需要采用力控制的作业情况
• 在喷漆、点焊、搬运时所使用的机器人，一船只要求其末端 操作器(喷枪、焊枪、手爪等)沿某一预定的路径运动，运动 过程中末端操作器始终不与外界任何物体相接触。这时，只 需对机器人进行位置控制。 • 在装配、加工、抛光等作业中，工作过程中要求机器人手爪 与作业对象接触，并保持一定的压力。此时，如果只对其实 施位置控制，有可能由于机器人的位姿误差及作业对象放置 不准，或者使手爪与作业对象脱离接触，或者使两者相碰撞 而引起过大的接触力，其结果，不是机器人手爪在空中晃动， 就是造成机器人或作业对象的损伤。对于这类作业，一种比 较好的控制方案是：控制手爪与作业对象之间的接触力。这 样，即使是作业对象位置不准确，也能保持手爪与作业环境 的正确接触。相应地，对机器人的控制，除了在一些自由度 方向上进行位置控制外，还需要在另一些自由度方向上进行 力控制。
41
力控制的基本原理
机器人与环境的相互作用
质量-弹簧系统
42
力控制的基本原理
43
力控制的基本原理
质量-弹簧力控制系统框图
• 既简单、实用，又可使稳态误差较小。 44
稳态误差分析
• 通常情况下环境为刚性，λ是较小的正数。 比较ef1和ef2，可知ef1 ＞ ef2。
45
实际应用的伺服规则
• 在一般情况下，力轨迹是恒定的，即要求接触力控 制为某个常数值，而很少把它设置为任意的时间函 数。这样，控制方程中导数项 fd d 0 ； f • 另一个实际问题是检测出的力有时带有很大的噪声， 如果根据检测出的fe，用数值微分的方法求 ,会使系 fe 统的噪声很大。由于fe ＝kex，可以用测得系统质量 。 x f e ke x 块的速度 来计算环境作用力的导数
30
直角坐标解耦控制
用直角坐标变量表示的操作空间机器人动力学方程为：
式中：F为作用在机器人末端操作器上的广义操作力； x为末端操作器的位姿矢量； Mx(θ)为质量矩阵； U x ( , )为向心力、哥氏力矢量； Gx(θ)为重力矢量。
31
直角坐标解耦控制
基于模型的控制规律为：
伺服控制规律为：
46
实际应用的伺服规则
实际的质量-弹簧力控制系统
47
机器人位置/力控制
• 问题的提出 • 直角坐标机器人的位置/力混合控制 • 一般机器人的位置/力混合控制
48
问题的提出
(a) 自由状态
(b) 固定状态
手抓与环境的两种极端状态
• 自由状态：为力自然约 束，可自由地控制手抓 的运动，但无法对其施 加力和力矩控制，属于 位置控制问题； • 固定状态：为位置自然 约束，手抓不能自由地 改变位置，但可控制其 向对象施加力和力矩， 实际中很少出现； • 通常状态：机器人在一 部分自由度上受到位置 约束时的力控制问题， 即位置/力混合控制。
2
机器人控制的特点
• 描述机器人状态和运动的数学模型是一个非线性 模型，随着状态的变化，其参数也在变化，各变 量之间还存在耦合。因此，仅仅是位置闭环是不 够的，还要利用速度，甚至加速度闭环。系统中 还经常采用一些控制策略，比如前馈、 PID控制、 解耦控制等。 • 机器人还有一种持有的控制方式—示教再现控制 方式。当要机器人完成某作业时，可预先移动机 器人的手臂，来示教该作业顺序、位置以及其他 信息，在执行时，依靠机器人的动作再现功能， 可重复进行该作业。
13
• 如图所示，系统的参数m＝1，c=1和k＝1，为了使质 量块保持在某个固定位置，需要对系统实施控制。 试利用控制规律的分解方法，确定控制器的α、β和 增益kp和kv，要求闭环系统具有临界阻尼，且刚度为 k'＝16.0。
带驱动器的质量-弹 簧-阻尼系统
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利用控制规律分解的定点位置控制器
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点位控制
连续轨迹控制
5
机器人控制的分类
• 速度控制：对机器人的运动控制 来说，在位置控制的同时，有时 还要进行速度控制。由于机器人 是一种工作情况(行程、负载)多 变、惯性负载大的运动机构，要 处理好快速与平稳的矛盾，必须 控制启动加速和停止前的减速这 两个过渡运动区段。