第5章 机器人的控制基础(1)
《机器人控制》PPT课件
同样可得活塞位移X与配油器输入信号(位移误 差信号)U间的关系为:
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29
5.l机器人的基本控制原则
5.1.2伺服控制系统举例 2.电一液压伺服控制系统
据式(5.5)、(5.6)和图5.4可得系统的传递 函数:
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30
5.l机器人的基本控制原则
5.1.2伺服控制系统举例 2.电一液压伺服控制系统 当采用力矩电动机作为位移给定元件时
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43
5.2 机器人的位置控制
机器人为连杆式机械手,其动态特性具有高度的非线性。 要控制这种由马达驱动的操作机器人,用适当的数学方 程式来表示其运动是十分重要的。这种数学表达式就是 数学模型,或简称模型。控制机器人运动的计算机,运 用这种数学模型来预测和控制将要进行的运动过程。
式中,1很小而又可以忽略时
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31
5.l机器人的基本控制原则
5.1.2伺服控制系统举例
3.滑阀控制液压传动系统 图5.5表示出一个简单的滑阀控制液压传动系统 的结构框图。其中所用的控制阀为四通滑阀。
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32
5.l机器人的基本控制原则
5.1.2伺服控制系统举例 3.滑阀控制液压传动系统
5.1.2伺服控制系统举例
3.滑阀控制液压传动系统
式中,c=k1n为闭环系统的自然角振荡频率;
c k1 为闭环系统的阻尼系数:2 1 为k1闭环系统
的第二时间常数;另一时间常数为1。
式(5.25)即为所求闭环系统的传递函数。从此式 可见,此闭环系统为一等价三阶系统。我们往往把 它简化为一个一阶环节与一个二阶环节串联的系统。 这样,便于对系统进行分析与研究。
13
PID控制器参数整定的一般规律
第3章机器人系统控制理论基础(1)。
f
x x0
,并省略高阶项
fh (x)
,
那么可将系统线性化为:
x Ax
第3章 机器人系统控制理论基础
10
Lyapunov稳定性理论
类似地,对于非线性系统
x f (x,u)
当 x 0,u 0 时,f (0, 0) 0 ,那么也可以得到
类似的线性化系统
x
f x
解:令 x (x1 ,x2 ) ( , ), 则可以得到系统的状
态方程 x1 x2
bc x2 a x2 a sin x1
第3章 机器人系统控制理论基础
5
基本概念
根据平衡点定义,令
x2 0
b a
x2
c a
sin
x1
0
即可求得平衡点为 (k,0), k 0, 1,
(1)如果线性化的系统是严格稳定的(即A的所有特 征值都严格位于复平面的左侧),那么原非线性系统 的平衡点是渐近稳定的; (2)如果线性化的系统是不稳定的(即A的所有特征 值至少有一个位于复平面的右侧),那么原非线性系 统的平衡点是不稳定的;
第3章 机器人系统控制理论基础
13
Lyapunov稳定性理论
定义7:正定函数
第3章 机器人系统控制理论基础
8
Lyapunov稳定性理论
Lyapunov 稳定性理论是19世纪俄国数学家 Lyapunov 引入系统稳定性分析的,现在已成为 非线性系统设计与分析的基本方法。
Lyapunov 稳定性理论包括两种基本方法: 即 Lyapunov 线性化方法和 Lyapunov 直接方法。
3
基本概念
教案-工业机器人基础第5章01
第五章机器人驱动系统5.1机器人驱动系统概述【内容提要】本课主要学习机器人驱动系统的主要几个指标:驱动方式、驱动元件、传动机构、制动机构。
知识要点:✓机器人的驱动方式✓机器人的驱动元件✓机器人的传动机构✓机器人的制动机构重点:✓机器人的驱动方式✓机器人的驱动元件难点:✓机器人的传动机构关键字:✓驱动方式、驱动元件、传动机构、制动机构【本课内容】【内容提要】本章主要介绍机器人的驱动系统。
内容包括机器人的直接与间接驱动方式,液压、气压、电动驱动元件与特点,驱动机构与传动机构,制动器;液压系统组成与工作原理,液压系统的主要设各;气压系统组咸与王作原理,气压系统的主要设备;直流电动机与直流伺服电动机的结构原理与参数,交流电动机与交流伺服电动机的结构原理与参数,步进电动机的结构原理与参数,直线步进电动机简介。
学习完本章的内容后,学生应能够;了解机器人的驱动方式,掌握不同类型机器人驱动元件的性能与特点,熟悉驱动机构、传动机构及其传动方式的图例与特点,了解制动器的基本功能;能够熟练地分析实际机器人的驱动机构、驱动方式与制动原理,能够绘制出传动原理图。
掌握机器人的液压驱动系统的组成,熟悉液压驱动系统主要设备的工作机理;能够分析液压驱动系统的流程,能够找出液压驱动系统的故障环节。
掌握机器人的气压驱动系统的组成,熟悉气压驱动系统主要设备的工作机理;能够分析气压驱动系统的流程,能够找出气压驱动系统的故障环节。
了解伺服系统与伺服电动机的要点,掌握直流电动机与直流伺服电动机的结构原理与参数,掌握交流电动机与交流伺服电动机的结构原理与参数,掌握步进电动机的结构原理与参数;能够分析电动机驱动系统的工作特性,能够找出电动机驱动系统的控制要点。
5.1机器人驱动系统概述机器人是运动的,各个部位都需要能源和动力,因此设计和选择良好的驱动系统是非常重要的.本节主要介绍机器人驱动系统的主要几个指标;驱动方式、驱动元件、传动机构、制动机构。
机器人控制基础与系统特点
交流伺服电机 • 结构简单,制造方便,价格低廉,而且
坚固耐用,惯量小,运行可靠,很少需 要维护,可用于恶劣环境等优点,目前 在机器人领域逐渐有代替直流伺服电机 的趋势。
机器人的控制基础和系统特点
ห้องสมุดไป่ตู้
1. 交流伺服电机的结构 交流伺服电机为两相异步电动机,一相为励
磁绕组,另一相为控制绕组,转子为鼠笼型。 交流伺服电机也必须具有宽广的调速范围、
机器人的控制基础和系统特点
三、直流伺服电机 机器人对直流伺服电机的基本要求:
•宽广的调速范围 •机械特性和调速特性均为线性 •无自转现象(控制电压降到零时,伺服电动机 能立即自行停转) •快速响应好
直流伺服电机:传统型和低惯量型两种类型。 传统型按定子磁极的种类分为两种,永磁式和 电磁式。永磁式的磁极是永久磁铁;电磁式的磁 极是电磁铁,磁极外面套着励磁绕组。
机器人的控制基础和系统特点
在电枢控制方式下,直流伺服电机的主 要静态特性是机械特性和调节特性。 1.机械特性 直流伺服电机的机械特性公式,
nC U Ta C eC R T2n0C eC R T2T
n 0 ——电机的理想空载转速;R——电枢电阻;
C e ——直流电机电动势结构常数; ——磁通;T——转矩。 C T ——转矩结构常数; 机器人的控制基础和系统特点
线性的机械特性和快速响应等性能,除此以外, 还应无“自转”现象。
当 U c =0时,电机应当停止旋转,而实际情况是,
当转子电阻较小时,两相异步电机运转起来后,
若控制电压 =0U,c 电动机便成为单项异步电机
继续运行,并不停转,出现了所谓的“自转”现 象,使自动控制系统失控。
机器人的控制基础和系统特点
ABB机器人操作技巧
目录1 培训手册介绍--------------------------------------------22 系统安全与环境保护--------------------------------------------33 机器人综述---------------------------------------------54 机器人示教--------------------------------------------125 机器人启动--------------------------------------------256 自动生产--------------------------------------------277 编程与测试--------------------------------------------328 输入输出信号--------------------------------------------509 系统备份与冷启动--------------------------------------------5210 文件管理--------------------------------------------54❖在没有声明的情况下,文件中的信息会发生变化。
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否则将追究其法律责任。
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机器人学导论第5章1
根据此式可计算出达到目标所需 要的时间
二、 五次多项式轨迹规划
同例5.1,若采用五次多项式,若再已知初始 加速度和末端减速度均为5 度/秒2 ,其他条件不变, 试画出三条相应曲线。(边界条件变为6个)
(t)c0 c1tc2t2 c3t3 c4t4 c5t5 (t)c12c2t 3c3t2 4c4t3 5c5t4 (t)2c2 6c3t 12c4t2 20c5t3
我们可以进一步画出关节的位置,速度和加速度曲线
2
2。
例题: 在例5.1的基础上继续运动,要求在其后的3秒内关节 角到达105 。画出该运动的位置,速度和加速度曲线。
思路点拨:可将第一运动段末端的关节位置和速度 作为下一运动段的初始条件。
解:
t
C
0
C 1t
C
2t 2
C
t3
3
t
C1
2C
2t
3C
时间并绘制位置、速度和加速度曲线。
解:代入相应公式可得到
tb
i
f tf
1s
由 i到A,由 A到B,由 B到f的方程如下所示
305t2 10t 10
A 10 t 10
0
曲线如下图所示:
70 5(5 t)2 10 (5 t) 10
§5.5 直角坐标空间的轨迹规划
一 关节空间的轨迹规划 二 1. 计算起点和终点的关节变量,各关节都以最大
角 速度运动 三 特点:轨迹不规则,末端走过的距离不均匀,且
各关节不是同时到达。
A
B
2. 在1的基础上对关节速率做归一化处理,使各关节 同时到达终点。
特点:各关节同时到达终点,轨迹各部分比较均 衡,但所得路径仍然是不规则的。
工业机器人第五章
(2)在线示教(On -line Teaching)
在机器人工作现场操纵机器人完成全部操作运动,并记录 下位姿等参数的方法,称为~。
条件: 机器人各个关节采用闭环控制(?),具备获得位姿 值的条件(例如利用编码器可以获得关节转角值)。
手把手示教 示教装置示教
手把手示教:
操作员用手直接推动机器人经过一系列示教点。
条件:
编程工具(语言)和显示界面。
机器人控制柜(或示教盒)要含有输入界面(如键盘)和 显示界面(如显示屏)等! 先进机器人基本采用混和示教方式!
四. 示教-再现原理(Teach-Playback)
借助于示教获得机器人的轨迹参数,然后再依靠控制系统 将运动复现出来的方法,称为示教-再现。 关键在于“示教”!再现功能的实现相对容易。 示教再现机器人:
轨迹参数; 示教再现原理; 关节控制曲线; 多轴协调; 轨迹插补; 学习基础: 电机学 古典控制理论 测试技术
§5.1 轨迹参数
从运动学的角度看,机器人控制的目的就是实现要求的运动! 问题:如何向机器人描述希望的运动?
一.轨迹参数
轨迹: 机器人末端执行器标架在运动过程中的广义位移、 广义速度和广义加速度,称为~ 轨迹参数: 描述轨迹的参数,称为~ 主要参数 位姿-轨迹上各点位姿
使用机器人语言的目的是为了进行运动编程; 许多通用计算机语言都具备此类功能; 通用计算机语言功能更多; 现在的机器人控制器远比早期时强大。 对通用计算机编程语言进行改造,保留相关功能,剪裁无 用功能,增加新的函数,即可以快速得到一种不错的机器 人语言,例如ROBOC。
§5.2 轨迹实现
一. 控制方式 1. 点到点控制(PTP-Point To Point)
第五章
第5章机器人控制系统
机器人行程的速度 /时间曲线
在进行装配或抓取物体等作业时,工业机器人末端操作器与环境或作业对象
的表面接触,除了要求准确定位之外,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。力(力矩)控制是对位置控制的补充,这种方式的控制 原理与位置伺服控制原理也基本相同,只不过输入量和反馈量不是位置信号,而是 力 (力矩 )信号,因此,系统中有力 (力矩)传感器。
5.1.4 工业机器人控制的特点
1) 传统的自动机械是以自身的动作为重点,而工业机器人的控制系统则更 着重本体与操作对象的相互关系。
2) 工业机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。
3) 每个自由度一般包含一个伺服机构,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。
4) 描述工业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
姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。 机器人控制系统有三种结构:集中控制、主从控制和分布式控制。
5.1.1 机器人控制系统的基本功能
机器人控制系统是机器人的重要组成部分,用于对操作机的控制,以 完成特定的工作任务,其基本功能如下:
(1)记忆功能 ( 2)示教功能 ( 3)与外围设备联系功能 ( 4)坐标设置功能 ( 5)人机接口 ( 6)传感器接口 ( 7)位置伺服功能
第八页,编辑于星期二:二十点 二十一分。
5.2 工业机器人控制的分类
工业机器人控制结构的选择,是由工业机器人所执行的任务决定的,对不 同类型的机器人已经发展了不同的控制综合方法。工业机器人控制的分类,
没有统一的标准。
? 按运动坐标控制的方式来分:有关节空间运动控制、直角坐标空间 运动控制
发那科机器人基础培训资料
课程名称程序员课程名称:程序员A2015-10-11上海发那科机器人有限公司第一章安全1第五章程序的管理5目录第二章机器人单元2第六章指令6第三章零点复归3第七章备份备份//加载7第四章坐标系设置4第八章基本保养8第九章机器人易耗品介绍9第一章安全1安全操作规程1.示教和手动机器人1)请不要带着手套操作示教盒和操作面板。
2)在点动操作机器人时要采用较低的速度倍率以增加对机器人的控制机会。
3)在按下示教盒上的点动键之前要考虑到机器人的运动趋势。
4)要预先考虑好避让机器人的运动轨迹,并确认该线路不受干涉。
5)机器人周围区域必须清洁、无油、水及杂质等。
安全操作规程2.生产运行1)在开机运行前,必须知道机器人根据所编程序将要执行的全部任务。
2)必须知道所有会左右机器人移动的开关、传感器和控制信号的位置和状态。
3)必须知道机器人控制器和外围控制设备上的紧急停止按钮的位置,准备在紧急情况下必知道机人控制和外控制设备的紧急停按钮的位准备在紧急情使用这些按钮。
4)永远不要认为机器人没有移动其程序就已经完成。
因为这时机器人很有可能是在等待让它继续移动的输入信号。
第二章机器人单元2系统软件机人控制柜机器人周边设备机器人1、机器人的概论一、机器人绝对值脉交流伺电机冲编码器服电机抱闸单元弧焊点焊搬运涂胶喷漆去毛刺切割激光焊接测量等2、机器人的应用弧焊、点焊、搬运、涂胶、喷漆、去毛刺、切割、激光焊接、测量等3、机器人的规型号常机器人型号包括本体型号和控制柜型号。
本体型号位于机器人J3轴手臂上,如下图:FANUCRobotR-2000i B210F如:R ‐2000iB/210F控制柜型号位于控制柜门右上角。
目前在用的主要型号有:R-J3i B、R-J3i C、R-30i A、R-30i B等。
R-30如:R30i B4、机器人的主要参数¾手部负重¾运动轴数¾2,3轴负重23轴负重¾运动范围¾安装方式¾重复定位精度¾最大运动速度在线编程:5、机器人的编程方式z在线编程:围栏内围栏外z 离线编程:6、机器人的安装环境环境温度:0-45摄氏度;环境湿度:普通: ≤75%RH(无露水、霜冻);环境湿度:普通:≤75%RH(无露水、霜冻);短时间:95%(一个月之内);不应有结露现象不应有结露现象;振动:≤0.5G(4.9M/s2) ;7、机器人的特色功能¾High sensitive collision detector高性能碰撞检测机能,机器人无须外加传感器,各种场合均适用¾Soft float软浮动功能用于机床工件的安装和取出,有弹性的机械手¾Remote TCP8、机器人的运动¾机器人根据TP示教或程序中的动作指令进行移动。
《工业机器人技术基础》课程教学大纲
《工业机器人技术基础》课程教学大纲一、课程地位与作用工业机器人技术是近年来新技术发展的重要领域之一,是以微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉、融合而成的一种综合性的高新技术。
这一技术在工业、农业、国防、医疗卫生、办公自动化及生活服务等众多领域有着越来越多的应用。
工业机器人在提高产品质量、加快产品更新、提高生产效率、促进制造业的柔性化、增强企业和国家的竞争力等诸方面具有举足轻重的地位。
本课程是以工业机器人概述、基本组成及技术参数、本体与控制器连接、末端操作器、工业机器人的环境感觉技术、编程语言介绍、工业机器人系统集成项目流程等为研究对象的一门专业基础课。
二、教学目标学生通过对本课程的学习,熟知工业机器人使用及搬运安全事项;了解工业机器人常见国际品牌与国内品牌;掌握工业机器人的三大组成部分和六个子系统;工业机器人的主要技术参数和常用软件,工业机器人末端操作器种类与应用等,让学生对工业机器人的定义、发展历史及前景、运用领域、基本组成、主要技术参数有一个初步的认识,为后面的专业核心课程打下理论基础,培养学生的学习兴趣,建立长期的学习计划。
同时树立示教器、专用设备、教具使用的安全意识及保养意识,使学生初步具备分析和解决基础技术问题的能力。
三、课程教学内容与方法设计第一章绪论【教学目标】1.掌握工业机器人行业典型应用、市场前景;2.熟知工业机器人品牌认识及行业应用前景;3.熟知使用机器人安全注意事项以及机器人的分类。
【重点难点】1.工业机器人的应用环境;2.工业机器人的使用安全;【教学内容】1.机器人的分类;2.工业机器人的应用环境,工业机器人的历史发展;3.工业机器人家族介绍;4.工业机器人应用安全注意事项。
【教学方法与设计】1.本章主要采用哪些教学方法?通过实际工程案例的讲解来引导知识点的学习和应用。
通过讲授和多媒体教学的方式,并结合板书进行教学,在讲解过程中注重与学生互动。
2.如何组织教学?运用哪些教学手段?在课堂中针对重难点内容不仅要通过多媒体展示,还要进行关键词组的板书。
机器人技术基础复习要点
机器人技术基础复习要点第一章:绪论1.机器人分类:按开发内容与应用分为工业机器人,操纵型机器人,智能机器人;按发展程度分为第一代,第二代和第三代机器人;按性能指标分为超大型,大型。
中型。
小型和超小型机器人;按结构形式分为直角坐标型机器人,圆柱坐标型机器人,球坐标型机器人和关节坐标型机器人;按控制方式分为点位控制和连续轨迹控制;按驱动方式分为气力驱动式,液力驱动式和电力驱动式。
按机座可动分类分为固定式和移动式。
2.机器人的组成:驱动系统,机械系统,感知系统,控制系统,机器人-环境交互系统,人机交互系统。
3.机器人的技术参数:自由度:是指机器人所具有的独立坐标轴的数目;精度:主要依存于机械误差,控制算法误差与分辨率系统误差;重复定位精度;是关于精度的统计数据;工作范围:指的是机器人手臂末端或手腕中心所能达到的所有店的集合;最大工作速度:不同厂家定义不同,通常在技术参数中加以说明;承载能力:指的是机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。
第二章:机器人本体结构1.机器人本体基本结构:传动部件,机身及行走机构,臂部,腕部,手部。
2.机器人本体材料的选择:强度高,弹性模量大,质量轻,阻尼大,经济性好。
3.机身设计要注意的问题:刚度和强度大;动灵活,导套不宜过短,避免卡死;驱动方式适宜;结构布置合理。
4.臂部的基本形式:机器人的手臂由大臂,小臂所组成,手臂的驱动方式主要有液压驱动,气动驱动和电动驱动几种形式,其中电动驱动最为通用;臂部的典型机构有臂部伸缩机构,手臂俯仰运动机构,手臂回转与升降机构。
5.臂部设计需要的注意的问题:足够的承载能力;刚度高;导向性能好,运动迅速,灵活,平稳,定位精度高;重量轻,转动惯性小;合理设计与腕部和机身的连接部位。
6.机器人的平稳性和臂杆平衡方法:机身和臂部的运动较多,质量较大,如果运动速度和负载游较大,当运动状态变化时,将产生冲击和振动。
这将仅影响机器人的精确定位,甚至会使其不能正常运转。
机器人的基本控制方法
c、自然约束:vx= 0 vy= 0ωx= 0 ωy= 0 fz= 0τz = 0 人为约束: vz=vc ωz= 0 fx= 0 fy= 0 τx = 0τy= 0 Vc为销子插入孔中的速度
自然约束发生变化的情况总是通过对一些量的
01
检测发现的.而检测量并不是受控量; 手部的位置控制是沿着有自然力约束的方向; 手部的力控制是沿着有自然位置约束的方向。
位置约束可以用手端在约束坐标系中的位置分最表示 V = vx vy vz ωx ωy ωz T 力约束可以用手端在约束坐标中的力、力矩分量表示 F = fx fy fz τx τy τz T 自然约束 力:在切线方向上 位置:在法线方向 人为约束 力:在法线方向 以保证与自然约束相符 位置:在切线方向上
02
三、作业约束与力控制的总结
顺应控制(Appliance Control) 分为 主动式顺应控制 被动式顺应控制
五、刚性控制(Robust Control) 位置和力混合控制系统的特点: 是位置和力是独立控制的以及控制规律是以关节坐标给出的。但当作业环境的约束给出后,在实际环境约束中有不确定的部分,就可能出现控制不稳定的危险。例如,在理应有约束的方向上没有约束时,由于按照作用力保持一定进行控制,就有失控的危险;在理应没有约束的方向上出现了约束时,由于位置控制而产生过大的力。刚性控制就是为了解决此类问题而产生的。刚性控制是将位置和力联合起来进行控制,即在纯粹的位置控制和力控制之问采用能实现弹簧特性的控制,并用作业坐标系表示控制规律。
06
三、PUMA-562 控制器软件系统的工作原理(Software) PUMA-562 控制器软件 上位机软件:系统编程软件 下位机软件:伺服软件 系统软件提供软件系统的各种系统定义、命令、语言及其编译系统。系统软件针对各种运动形式的轨迹规划,坐标变换,完成以28ms时间间隔的轨迹插补点的计算、与下位机的信息交换、执行用户编写的VAL语言机器人作业控制程序、示教盒信息处理、机器人标定、故障 检测及异常保护等。 PUMA-562 控制系统下位机软件驻留在下位单片机的EPROM中。伺服控制关节的运动。PUMA机器人仍然采用PID控制。
机器人概论 第3版 PPT课件第5章 第3节
第5章 工业机器人控制技术
5.3 机器人编程
5.3.4 动作级语言
(4)坐标系(FRAME ) 。 FRAME型坐标系变量用来建立坐标系,以描述作业空间中对象物
体的姿态和位置,变量的值表示物体的固联坐标系与作业空间的参考 坐标系之间的相对位置关系和姿态关系。作业空间的参考坐标系在AL 语言中已顶先用Station定义。作业空间中任何一坐标系可通过调用 函数FRAME来构成。该函数有两个参数:一个表示姿态的旋转,另 一个表示位置的向量。
第5章 工业机器人控制技术
5.3 机器人编程
5.3.4 动作级语言
(5)变换(TRANS) TRANS型变量用来进行坐标变换,与FRAME一样仅有旋转和向
量两个参数。在执行时,先相对于作业空间的基座坐标系旋转然后对 向量参数相加,进行平移操作。
AL语言中有一个预先说明的变换niltrans,定义为: niltrans←TRANS( nilrot,nilvect);
程序中的变量名以英文字母开头,由字母、数字和横划线“_”组 成的字符串,如Puma_base, BEAR , Bolt,大小写字母具有同等 意义。但变量必须在使用前说明其数据类型。
变量可以用赋位语句进行赋值。变量与数值表达式用“←”符号 来连接。当执行赋值语句时,先计算表达式的值,然后将该值赋值 给左边的变量。
符号“ ”可用在语句中,表示当前位置,如:
MOVE barm TO -2﹡zhat﹡inches; 该指令表示机械手从当前位置向下移动2in。由此可以看出,基本的 MOVE语句具有如下形式: MOVE <机械手> TO <目的地> <修饰子句> ; 例如 MOVE barm TO < destination > VIA f1 f2 f3 表示机械手经过中间 点 f1、 f2、 f3移动到目标坐标系 < destination > 。 MOVE barm TO block WITH APPROCH=3﹡zhat﹡inches表示把机 械手移动到在z轴方向上离block 3in的地方;如果DEPARTURE 代替 APPROACH,则表示离开block。关于接近/退避点可以用设定坐标系的 一个矢量来表示,如: WITH APPROACH = < 表达式 > ; WITH DEPARTURE=< 表达式 > ;
第五章ABB机器人的三个关键数据配置
有效载荷的配置
双击load0,选择新载荷数据load1,然后单击“确定”。 同样,在搬运完成后,需要将搬运对象清除为load0。
坐标系的定义及分类
机器人系统中可使用若干坐标系,每一坐标系都适用于特定类
型的控制或编程:
在机器人系统中可使用若干坐标系,每一坐标系都适用于特定
类型的控制或编程。
●
是位于机器人基座,最便于机器人从一个位置移动
到另一个位置的坐标系。
●
与工件有关,通常是最适于对机器人进行编程的
坐标系。
●
定义机器人到达预设目标时所使用工具的位置。
有效载荷数据loaddata用于记录搬运对象的质量、重心的数据。
机器人不用于搬运,则loaddata设置就是默认的load0。
有效载荷的配置
如下表所示
有效载荷的配置
在手动操纵窗口中选择 “有效载荷”。
单击“新建…”。
有效载荷的配置
3.弹出有效载荷数据属性 界面,对属性进行设定,单击 “初始值”。
ABB机器人TCP的标定
操作机器人依次定义点 位2点、点位3、点位4的位 置。
修改后点位 数据后,点击确 定保存。
ABB机器人TCP的标定
查看数据值,最大最小 误差,看是否满足要求,要 是不满足要求,重新示教重 定义。
确定没有问题后,点击 确定进行数据保存。
ABB机器人TCP的标定
点击编辑,选择更改值, 进一步修改工具参数。
坐标系的定义及分类
在工作单元 或工作站中的固定位置有相 应的零点。
有助于处理若干个机器 人或由外轴移动的机器人。
在默认情况下,大地坐 标系与基坐标系是一致的。
国家开放大学《机器人技术及应用》章节测试参考答案
国家开放大学《机器人技术及应用》章节测试参考答案第一章机器人技术与应用一、判断1.机器人是在科研或工业生产中用来代替人工作的机械装置。
(√)2.19世纪60年代和20世纪70年代是机器人发展最快、最好的时期,这期间的各项研究发明有效地推动了机器人技术的发展和推广。
(×)3.对于机器人如何分类,国际上没有制定统一的标准,有的按负载量分,有的按控制方式分,有的按自由度分,有的按结构分,有的按应用领域分。
(√)4.所谓特种机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。
(×)5.机器人机械本体结构的动作是依靠关节机器人的关节驱动,而大多数机器人是基于开环控制原理进行的。
(×)6.机器人各关节伺服驱动的指令值由主计算机计算后,在各采样周期给出,由主计算机根据示教点参考坐标的空间位置、方位及速度,通过运动学逆运算把数据转变为关节的指令值。
(√)7.为了与周边系统及相应操作进行联系与应答,机器人还应有各种通信接口和人机通信装置。
(√)8.轮式机器人对于沟壑、台阶等障碍的通过能力较高。
(×)9.为提高轮式移动机器人的移动能力,研究者设计出了可实现原地转的全向轮。
(√)10.履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的,是一类具有良好越障能力的移动机构,对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。
(√)11.腿式(也称步行或者足式)机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。
(√)12.机器人定义的标准是统一的,不同国家、不同领域的学者给出的机器人定义都是相同的。
(×)13.球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳,通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。
(√)14.可编程机器人可以根据操作员所编的程序,完成一些简单的重复性操作,目前在工业界已不再应用。
(×)15.感知机器人,即自适应机器人,它是在第一代机器人的基础上发展起来的,具有不同程度的“感知”能力。
《工业机器人技术基础》(第5章)
2.连续轨迹控制
(a)
(b)
(c)
图5-11 示教数据的编辑机能
(d)
连续轨迹控制不仅要求机器人以一定的精度到达目标点,而且对移动轨
迹也有一定的精度要求。
5.2.2 力控制
1.被动交互控制
在被动交互控制中,由于机器人固有的柔顺,机器人末端执行器的轨迹 被相互作用力所修正。被动交互控制不需要力〔力矩〕传感器,并且预设的 末端执行器轨迹在执行期间也不需要改变。此外,被动柔顺结构的响应远快 于利用计算机控制算法实现的主动重定位。
集中控制结构是用一台计算机实现全部控制功能,构简单、本钱低,但实时 性差,难以扩展。
图5-3 集中控制结构框图
2.主从控制结构
主从控制结构采用主、从两级处理器实现系统的全部控制功能。主计算机实现管理、 坐标变换、轨迹生成和系统自诊断等;从计算机实现所有关节的动作控制。这种控制结 构系统实时性较好,适于高精度、高速度控制,但其系统扩展性较差,维修困难。
2.运动控制功能
运动控制功能是指通过对机器人末端执行器在空间的位姿、速度、加速度等项的 控制,使机器人末端执行器按照任务要求进行动作,最终完成给定的作业任务。
运动控制功能与示教再现功能的区别
在示教再现控制中,机器人末端执行器的各项运动参数是由示教人员 教给它的,其精度取决于示教人员的熟练程度;而在运动控制中,机器 人末端执行器的各项运动参数是由机器人的控制系统经过运算得来的, 且在工作人员不能示教的情况下,通过编程指令仍然可以控制机器人完 成给定的作业任务。
5.1.3 工业机器人控制系统的组成
工业机器人控制系统主要由控制计算机、示教盒、操作面板、硬盘和软盘存储器、 数字和模拟量输入/输出接口、打印机接口、传感器接口、轴控制器、辅助设备控制 接口、通信接口、网络接口等组成,如图5-2所示。
《工业机器人技术基础》教学大纲(可编辑修改word版)
《工业机器人技术基础》教学大纲一、课程基本信息课程名称:工业机器人技术基础学时:48适用对象: 工业机器人技术专业、电气自动化技术专业、机电一体化技术专业考核方式:考查二、课程简介机器人学是一门高度交叉的前沿学科,机器人技术是集力学、机械学、生物学、人类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等多学科知识之大成,是一项综合性很强的新技术。
通过该课程的学习,使得学生基本熟悉这门技术以及其发展状况,为今后从事工业机器人的操作管理、维护维修、系统安装调试和集成设计的工作打下基础。
三、课程性质与教学目的本课程是专业基础课,通过本课程的学习,使学生了解机器人及其应用,掌握机器人系统组成、机构、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论。
机器人是典型的机电一体化装置,它不是机械、电子的简单组合,而是机械、电子、控制、检测、通信和计算机的有机融合,通过这门课的学习,使学生对机器人有一个全面、深入的认识。
培养学生综合运用所学基础理论和专业知识分析问题解决问题的能力。
第1 章概述机器人的基本概念,机器人的组成原理、机器人应用与外部的关系、机器人应用技术的现状第2 章机器人的基础知识机器人的分类、机器人的基本术语与图形符号、机器人的技术参数、机器人的运动学基础、机器人的动力学基础第3 章机器人的机械结构系统机器人的机械结构系统、机器人的腕部机构、机器人的手部机构、机器人的行走机构第4 章机器人的驱动系统机器人的驱动系统概述、电动机及其特性、液压驱动系统及其特性第5 章机器人的控制系统机器人的控制系统、伺服控制系统及其参数、交流伺服电动机的调速、机器人控制系统结构、机器人控制的示教再现、机器人控制系统举例第6 章机器人的感觉系统机器人的传感技术、机器人的内部传感器、机器人的外部传感器、机器人的视觉系统、机器人传感器的选择第7 章机器人的语言系统机器人的语言系统概述、常用的机器人语言简介、机器人的离线编程、机器人的编程示例第8 章工业机器人及其应用工业机器人概述、焊接机器人、搬运机器人、喷涂机器人、装配机器人五、需要说明的问题1.本大纲适用于工业机器人技术、电气自动化技术、机电一体化技术专业;2.本大纲的学时为参考学时,学时如有变化,任课教师可在此大纲的基础上增减一些内容。