六自由度机器人示教编程与再现控制实验

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1、六自由度机器人示教编程与再现控制实验一．实验目的1.了解机器人示教与再现的原理；2.掌握机器人示教和再现过程的操作方法。二．实验设备和工具1、GRB3016六自由度机器人一台；2、GRB3016六自由度机器人控制柜一台；3、基于OtoStudio开发平台的控制软件一套；4、机器人气动手爪一套。三．实验原理与方法1,示教再现原理机器人的示教-再现过程是分为四个步骤进行的，它包括：示教，就是操作者把规定的目标动作(包括每个运动部件，每个运动轴的动作)一步一步的教给机器人。示教的简繁，标志着机器人自动化水平的高低。记忆，即是机器人将操作者

2、所示教的各个点的动作顺序信息、动作速度信息、位姿信息等记录在存储器中。存储信息的形式、存储存量的大小决定机器人能够进行的操作的复杂程度。再现，便是将示教信息再次浮现，即根据需要，将存储器所存储的信息读出，向执行机构发出具体的指令。至于是根据给定顺序再现，还是根据工作情况，由机器人自动选择相应的程序再现这一功能的不同，标志着机器人对工作环境的适应性。操作，指机器人以再现信号作为输入指令，使执行机构重复示教过程规定的各种动作。在示教-再现这一动作循环中，示教和记忆是同时进行的；再现和操作也是同时进行的。这种方式是的机器人控制中比较方便和

3、常用的方法之一。示教的方法有很多种，有主从式，编程式，示教盒式等多种。主从式既是由结构相同的大、小两个机器人组成，当操作者对主动小机器人手把手进行操作控制的时候，由于两机器人所对应关节之间装有传感器，所以从动大机器人可以以相同的运动姿态完成所示教操作。编程式既是运用上位机进行控制，将示教点以程序的格式输入到计算机中，当再现时，按照程序语句一条一条的执行。这种方法除了计算机外，不需要任何其他设备，简单可靠，适用小批量、单件机器人的控制。示教盒和上位机控制的方法大体一致，只是由示教盒中的单片机代替了电脑，从而使示教过程简单化。这种方法由

4、于成本较高，所以适用在较大批量的成型的产品中。2,GRB3016六自由度机器人GRB3016六自由度机器人采用六关节串联结构，各个关节以“绝对编码器电机+精密谐波减速器”为传动。控制方面采用集成了PC技术、图像技术、逻辑控制及专业运动控制技术的VME运动控制器。其控制软件是基于OtoStudio开发平台编制，除了支持PLC编程，还支持总线接口、驱动设备（特别是伺服、数控）、显示设备、IO设备等的编程。图3-1GRB3016六自由度机器人系统其机器人技术参数如下：项目指标臂长第一伸臂（J3到J2）720mm第一伸臂偏移（J2到J1）1

5、50mm第二伸臂长（J5到J3）645mm第二伸臂偏移（J4到J3）150mm运动范围运动半径R2（从P点到J1）1537mmR3（P点盲区）356mm运动角度J1±180degJ2-105，+175degJ3-235，+85degJ4±180degJ5-40,+220degJ6±360deg运动速度末端合成速度>8000mm/sJ1140deg/sJ2180deg/sJ3225deg/sJ4450deg/sJ5450deg/sJ6545deg/s关节分辨率J12048000pulse/rJ21638400pulse/rJ31310

6、720pulse/rJ4655360pulse/rJ5655360pulse/rJ6540672pulse/r运动重复精度X/Y/Z±0.08mm最大许用负载惯量J40.3kg*m2J50.3kg*m2J60.2kg*m2最大负载6kg重量140kg　VME控制器控制轴数供8轴伺服/步进控制CPUX86架构CPU板，赛扬1.6GCPU，提供USB2.0、10M/100M以太网、键盘、鼠标、VGA、CF卡标准接口图像处理卡（可选）支持两路视频输入，支持PAL、NTSC制式，隔行/逐行扫描安装要求安装方式水平地脚螺栓安装安装环境温度：0

7、~45°C湿度：20~80%RH(不能结露)震动：0.5G以下避免接触易燃腐蚀性液体或气体，远离电气噪声源3,示教再现操作方法（1）接通主电源把控制柜侧板上的主电源开关扳转到接通(ON)的位置，此时主电源接通，接下来按下控制柜面板上的绿色启动按钮，则进行初始化操作，并进入WinCE系统。（2）接通伺服电源伺服电源需要在进入机器人控制程序后通过软件开启。进入机器人控制软件，软件打开后系统会自动上伺服。窗口1系统信息与设置功能区窗口2示教盒功能区窗口3机器人坐标显示功能区窗口4坐标操作模式功能区窗口5关节参数功能区窗口7关节状态功能区窗

8、口8手动控制功能区窗口9状态反馈功能区窗口6示教列表操作功能区图3-2控制软件主界面（3）创建示教文件点击示教列表操作区的“文件”后面的编辑框，在屏幕软件盘上，输入一个未曾示教过的文件名称。图3-3示教文件名输入界面此时示教盒功能区会