工业机器人技术

应用工业机器人解决工程难题的基本任务

6）系统集成首先，利用技术手段，将机器人及外围设备融合成一个功能明确、性能可靠的工作单元——工业机器人工作站；其次，将工业机器人工作站与生产系统相融合，完成用户提出的作业任务要求。
理论教育 2023-06-16

关节空间插补优化方法

对关节进行插值时，应满足一系列约束条件。由式和式可以确定该关节的位移、速度和加速度为θ＝20t2－4.44t3，＝40t－13.32t2，＝40－26.64t6.3.3.2过路径点的三次多项式插值多项式插值的方法也可应用于具有多个路径点（结点）的运动规划。
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向量的坐标和基变换方式

因而，对于同一向量，一旦“基向量”发生变化，则该向量的坐标也随之发生变化。由于式（2-6）和式（2-7）表示的是同一个向量v，故v＝［ijk］＝［noa］，因而式（2-8）称为向量v由基｛n，o，a｝到基｛i，j，k｝的坐标变换。过渡矩阵的三列元素［p 11p 12p 13］T、［p 21p 22p 23］T、［p 31p 32p 33］T分别表示向量n、o、a在基｛i，j，k｝下的坐标。
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机器人轨迹生成的方式优化

机器人可以再现这些位姿，从而完成焊接作业。图6-5机器人直线焊缝示教示意图2）关节空间运动生成机器人各轴依据直接输入关节变量的值产生运动，每个关机变量的值受到其最大速度和最大加速度的限制。3）直角坐标空间运动生成空间直线运动。这是一种在直角坐标空间里的运动，它便于描述空间操作，计算量小，适宜于简单的作业。这是一种在直角坐标空间描述的具有明确轨迹表达的运动，如圆周运动、螺旋运动等。
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工业机器人运动学可逆性分析

为了简化D-H矩阵，通用工业机器人每个连杆上的两个关节轴线一般不是取为平行就是垂直，这使得运动学方程得到简化，从而降低了逆向运动学问题的求解难度。在给定机器人末端执行器位姿的前提下，逆向运动学问题可能无解，如位置向量超出机器人的工作空间范围就会出现无解情况。对于6自由度串联机器人，其运动副的配置处于特殊情况下，其逆向运动学问题才有封闭解。设计串联工业机器人时，一般要求逆向运动学问题有封闭解。
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刚体运动的描述、坐标变换及坐标系变换

◎学习成果达成要求学生应达成的能力要求包括：1.掌握刚体位置和姿态的概念以及坐标变换和基变换的方法。因而，要使得末端执行器能够完成既定的任务，如抓取工件，工件坐标系、工作台坐标系、末端执行器坐标系和机器人基坐标系之间必须建立准确的位置关系，这种关系就是坐标系变换或基变换。
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机器人正向运动学方程实例优化

已知机器人初始位姿时各轴的旋量坐标为：ξ1＝［000.220 5001］T；ξ2＝［0.02500.4010］Tξ3＝［0.480.055 50.4010］T；ξ4＝［0.68100.425－100］Tξ5＝［0.90.0320.425010］T；ξ6＝［0.9800.425－100］T试用D-H矩阵方法建立其运动学方程。ABB机器人IRB 120的结构如图3-10所示，已知其D-H参数，试求其正向运动学方程。2）建立机器人运动学方程将T、T、…
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向量对时间的导数与刚体转动角速度的关系

基于反对称矩阵可以计算如图5-2所示的坐标系｛A｝中的自由向量Al＝lxi＋l yj＋lzk对时间的导数与刚体转动角速度的关系。这表明，当刚体做一般运动时，其“平动部分”不影响刚体上向量的导数。由于刚体转动的角速度是向量，其坐标依赖于“基坐标系”的选取，因此在描述刚体转动的角速度向量时应该指明在哪个坐标系中的角速度向量。
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工业现场总线接口技术优化

当前工业现场总线逐渐在工业领域推广应用，这使得设备不但具有控制和测量功能，而且还具备通信和管理功能。图9-27FF现场总线网络结构FF总线主要用于生产过程自动化，包括化工、石油、电力等行业。图9-29Profibus现场总线网络结构Profibus支持主-从系统、纯主站系统、多主多从混合系统等几种传输方式。图9-32HART现场总线网络结构HART总线主要用于智能仪器仪表的控制。图9-33CC-Link现场总线网络结构图9-34WorldFIP现场总线网络结构WorldFIP在一条总线和单一协议的
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机器人连杆坐标系约定优化

对于由n＋1个连杆组成的机器人，为了确定各连杆之间的相对运动关系，需要在每个连杆上建立一个与之固接的坐标系，其中基坐标系为｛0｝，末端连杆坐标系为｛n｝，中间连杆i的坐标系为｛i－1｝。对于中间连杆i－1，其坐标系｛i－1｝的建立方法为：确定zi－1轴。
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拉格朗日动力学方程简介

τRn］T；如果考虑到这些力的作用，式应改写为5.7.3.3拉格朗日动力学方程的应用拉格朗日动力学方程可以解决以下两类问题：正问题。
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夹具设计方法优化

1）根据作业的技术要求和工艺要求，确定夹具的总体设计方案收集工装夹具设计所需要的资料，包括零件设计图和技术要求、工艺规程及工艺图、有关加工设备等资料。夹具误差分静态误差和动态误差两部分，其中静态误差占重要的比例。夹具的精度是指夹具的静态误差，过程误差则称为动态误差。
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机器人关节空间与工作空间优化分析

由Θi的笛卡儿积组成的向量空间Θ＝Θ1×Θ2×…，n｝称为机器人的关节空间。图3-8不同坐标形式机器人的工作空间形状机器人的工作空间可分为灵活空间和次工作空间两部分。在生产现场安放机器人时，应尽可能让工件的运动轨迹位于机器人灵活空间，至少应该在次工作空间，否则机器人末端执行器坐标系因不可达而无法完成作业任务。
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机器人雅可比矩阵及应用于速度控制

、n相关，它们之间的联系称为机器人速度雅可比矩阵。式建立了机器人工具坐标系｛T｝的速度与机器人各连杆速度的关系，式中的6×n矩阵0J V称为在基坐标系｛0｝中的机器人速度雅可比矩阵。通用机器人一般有6个自由度，其雅可比矩阵0J V为6×6方阵。由式和式可知，机器人速度雅可比矩阵0J V仅仅是关节变量θ＝［θ1θ2…与机器人速度雅可比矩阵相关问题有三类：正向问题、逆向问题和机器人末端执行器位姿微调问题。
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选择合适的控制平台构建机器人工作站控制系统

机器人和外围设备有不同的控制系统，称为子系统。表9-26外围设备控制参数9.2.5.2以PLC平台构建机器人工作站控制系统对于通用工业机器人，其底层代码一般不对用户开放，但机器人会提供数据传输与交换的接口。
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