机 器 人 手 臂 运 动 学 中 有 两 个 基 本 问 题 :
1 ) 对 给 定 机 械 臂 , 已 知 各 关 节 角 矢g(t)=[g1(t),g2(t),……,gn(t)], 其 中n 为 自 由 度 ;求 末 端 操 作 器 相 对 于 参 坐 标 系 的 位 迓 和 姿 态 ,称 之 为 运 动 学 正 问 题 。 在 机 器 人 示 教 过 程 中 , 机器 人 控 制 器 即 逐 点 进 行 运 动 学 正 问 题 运 算 。
2 ) 对 给 定 机 械 臂 , 已 知 末 端 操 作 器 在 参 坐 标 系 中 的 期 望 位 置 和 姿 态 , 求 各 关 节 矢 量 , 称之 为 运 动 学 逆 问 题 。 在 机 器 人 再 现 过 程 中 , 机 器人 控 制 器 即 逐 点 进 行 运 动 学 逆 问 题 运 算 , 将 角 矢量 分 解到 机 械 W各 关 节 。
运 动 学 正 问 题 的 运 算 都 采 用 D- H法 , 这 种方 法 采 用 4 x4 齐 次 变 换 矩 阵 来 描 述 两 相 邻 刚 体杆 件 的 空 间 关 系 ; 把 正 问 题 简 化 为 寻 求 等 价 的 4x4 齐 次 变 换 矩 阵 。 逆 问 题 的 运 算 可 用 几 种 方 法求 解 , 最 常 用 的 是 矩 阵 数 、 迭 或 几 何 方 法 。
对 于 高 速 、 高 精 度 机 器 人 , 还 必 须 建 立 动 力学 模 型 , 由 于 目 前 通 用 的 工 业 机 器 人 ( bao 括 焊接 机 器 人 ) 极限运 动 速 度 都 在 3 m/ S内 、 精 度 大多 不 高 于 0 . 1 mm, 所 以 都 只 作 简 单 的 动 力 学 控制.
点焊机器人焊接系统
焊接系统主要由焊接控制器、焊钳(含阻 焊变压器〉及水、电、气等辅助部分组成。
点焊机器人焊钳。点焊机器人焊钳从用 途上可分为C型和X型两种。C型焊钳用于点 焊垂直及近于垂直倾斜位置的焊缝;X型焊钳则主要用于点焊水平及近于水平倾斜位置的焊缝。
从阻焊变压器与焊钳的结构关系上可将焊钳 分为分离式、内藏式和一体式三种形式。
工 业 机 器 人 主 要 名 词 术 语
1 ) 机 械 手 ( Manipulator〉 , 也 可 称 为 操 作机 。 具 有 和 人 臂 相 似 的 功 能 , 可 在 空 间 抓 放 物 体
或 进 行 其 他 操 作 的 机 械 装 置 。
2 ) 驱 动 器 (Actuator) , 将 电 能 或 流 体 能 转换 成 机 械 能 的 动 力 装 置 。
3 ) 末 端 操 作 器 ( End Effector) , 位 于 机 器人 腕 部 末 端 、 直 接 执 行 工 作 要 求 的 装 置 。 如 夹 持器 、 焊 枪 、 焊 钳 等 。
4 ) 位 姿 (Pose) , 工 业 机 器 人 末 端 操 作 器在 一定 坐 标 系 中 的 位 置 和 姿 态 。
5 ) 工 作 空 间 ( Working Space) , 工 业 机 器人 执 行 任 务 时 , 其 腕 轴 交 点 能 在 空 间 活 动 的 范围 。
6) 机 械 原 点 ( Mechanical Origin) , 工 业 机器 人 各 自 由 度 共 用 的 、 机 械 坐 标 系 中 的 基 准 点 。
7 ) 工 作 原 点 ( Work Origin) , 工 业 机 器 人工 作 空 间 的 基 准 点 。
8 ) 速 度 (Velocity) , 机 器 人 在 额 定 条 件 下 ,匀 速 运 动 过 稗 中 , 机 械 接 口 中 心 或 工 具 中 心 点 在
单 位 时 间 内 所 移 动 的 距 离 或 转 动 的 角 度 。
9 ) 额 定 负 栽 ( Rated Load〉 , 工 业 机 器 人 在限 定 的 操 作 条 件 下 , 其 机 械 接 口 处 能 承 受 的 负 载 ( bao 括 末 端 操 作 器 ) , 用 质 量 或 力 矩 表 示 。
10) 重 复 位 置 精 度 ( Pose RepeatabilUy) , 工业 机 器 人 在 同 一 条 件 下 , 用 同 一 方 法 操 作 时 , 重复 n次 所 测得 的 位 置 一 致 程 度 。
11) 轨 迹 重 复 精 度 ( PathRepeatabi丨 hy) , 工业 机 器 人 机 械 接 口 中 心 沿 同 一 轨 迹 跟 随 n次 所 测得 的 轨 迹 之 间 的 一 致 程 度 。
12) 点 位 控 制 ( Point To Point Controt),控制 机 器 人 从 一 个 位 姿 到 另 一 个 位 姿 , 其 路 径 不限 。
13) 连 续 轨 迹 控 制 ( Continuous Path Consol) , 控 制 机 器 人 机 械 接 口 , 按 编 程 规 定 的 位 姿
和 速 度 , 在规定的 轨 迹 上 运 动 。
14) 存 储 容 虽 ( Memory Capacity) , 计 算 机存 储 装 置 中 可 存 储 的 位 置 、 顺 序 、