机器人控制与轨迹规划实验解析

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1、机器人控制与轨迹规划 实验报告姓名： 学号： 学院： 电话： 邮箱：2016年5月i论述题(每题10 分)1) SSF200CB器人有哪几个轴，请对每一个轴的性能进行详细说明;2) 对于示教模式、再现模式、远程模式进行详细说明；3) 对于关节插补、直线插补、圆弧插补 、自由曲线插补方法进行详细说明；4) 如何实现程序内容的删除；5) 请详细说明在示教模式下如何实现机器人第 7 轴的运动控制；6) 请对机器人常用坐标系进行详细说明；7) 机器人安全模式分为哪几种？8) 试述机器人示教编程的过程及特点。现场操作题( 20 分)8、SSF2000机器人有哪几个轴，请对每一个轴的性能进行详细说明:答：

2、SSF2000机器人具有6个控制轴，其中，基本轴 3个，分别为S轴、L轴、U轴；腕部轴3个，分别为R轴、B 轴、T轴。各个轴的作用及性能如下：1、S轴，控制本体左右回转，最大动作范围：土 170° ,最大速度：3.67 rad/s , 2107s；2、L轴，控制下臂前后运动，最大动作范围： +155° , -90° ,最大速度：3.32 rad/s , 1907s；3、U轴，控制上臂上下运动，最大动作范围： +250° , -175 ° ,最大速度：3.67 rad/s , 2107s；4、R轴，控制上臂带手腕回旋，最大动作范围：±1

3、80° ,最大速度：6.98 rad/s , 4007s ,允许力矩：11.8Nm,允许惯性力矩：0.24Kg m2;5、B轴，控制手腕上下运动，最大动作范围：+225° , -45° ,最大速度：6.98 rad/s , 4007s ,允许力矩：8.8N - m 允许惯T力矩：0.17Kg m2;6、T轴，控制手臂回旋，最大动作范围：土360°,最大速度：10.47 rad/s , 6007s ,允许力矩：5.9N m1允许惯性力矩：0.06Kg m2UM、对于示教模式、再现模式、远程模式进行详细说明答：1、示教模式：即“ TEACH模式，可用示教编程

4、器进行轴操作和编辑，在此模式中，外部设备发出的启动信号无效。在示教模式下可以进行：编制、示教程序、修改已登录程序、各种特性文件和参数的设定。示教时，必须 把示教编程器的模式旋钮旋至“TEACH 。2、再现模式：即“ PLAY模式，可对示教完的程序进行再现运行，在此模式中，外部设备发出的启动信号无效。在再现模式下可以进行：示教程序的再现、各种条件文件的设定、修改或删除。再现时，机器人从程序点1开始移动，把光标移到程序开头，用轴操作键把机器人移到程序点1。3、远程模式：即“ REMOTE模式，可通过外部信号进行操作，在此模式中，START按钮无效。在远程模式下，可以通过外部输入信号指定进行以下操作

5、：接通伺服电源、启动、调出主程序、设定循环等与开始运行有关的操作，在远程模式下，外部输入信号有效， 示教编程器上的START按钮失效，在远程模式下，数据传输功能 （选 项功能）有效。卜表显示了各种模式下的操作方式:示教模式再现模式远程模式伺服准备PPPPP外部输入信号启动无效PP外部输入信号循环变更PPPP: 外部输入信号调出主程序PPPP外部输入信号注：“PP”表示示教编程器。三、对于关节插补、直线插补、圆弧插补 、自由曲线插补方法进行详细说答：1、关节插补：按插补方式键，将插补方式设定为关节插补 MOVJ。机器人在未规定采取何种轨 迹移动时，使用关节插补。用关节插补示教机器人轴时，移动命令

6、为MOVJ出于安全方面的考虑，通常在程序点1用关节插补示教。设定关节插补的再现速度：把光标移到再现速度上，按转换+光标键，设定再现速度。2、直线插补：按插补方式键，将插补方式设定为直线插补 MOVL。用直线插补示教的程序点，以直线 轨迹移动。设定直线插补的再现速度：把光标移到再现速度上，按转换+光标键，设定再现速度。3、圆弧插补：按插补方式键，将插补方式设定为关节插补 MOVC|机器人沿着用圆弧插补示教的三个 程序点执行圆弧轨迹移动。设定圆弧插补的再现速度：把光标移到再现速度上，按转换+光标键，设定再现速度。A单一圆弧：只有一个圆弧时，如图所示，用圆弧插补示教 P1至P3三点。用关节插补或直线

7、插补示教进入圆弧插补前的P0时,P0至P1的轨迹自动成为直线。点楠计方式命令P0美节戌底线WOVJ 眼JYLP1P2P3moveP-1苫甘班口桀师1璃网信的拈*方式B:连续圆弧：两个以上圆弧相连时，必须执行圆弧分离，在如图的P4点，即前圆弧与后圆弧的连接点处，同一点加入关节插补或直线插补的程序点点描补方式命令P0美单成直钱W1VJMOVLP1P2P3MQVCP4关节军4战mvjIDYLPSP6F7圆盘MOVCPS美甘或在生H0¥|近幢前弧的扬补市式4、自由曲线插补：按插补方式键，将插补方式设定为自由曲线插补MOVS。对于有不规则曲线的工件，使用自由曲线插补方式后，可使此类示教更为简单

8、。轨迹为经过三点的抛物线。设定自由曲线插补的再现速度：把 光标移到再现速度上，按转换+光标键，设定再现速度。A:单一自由曲线：如图，用自由曲线插补示教 P1至P3三点。用关节插补或直线插补示教进入自由曲线前的P0后，P0至P1的轨迹自动成为直线。小植?卜年式命全FO笑节漉在喊原WJW.WLFJ FZ P3口出.叫走廿歌mW.I UUVL中一口曲方残的曲祚方式B:连续自由曲线：用重叠的抛物线的合成作为轨迹。与圆弧插补不同，两个自由曲线的连接点不用加入同点程序点也出臼山曲或抽讣方式为重叠抛物线时，作成合成的轨迹四、如何实现程序内容的删除答:挽住带舞删蹄的优速1把光标移到欷删除的整地命令母惴嘛的福司

9、会存D(n MWIMT 姐 + filial MOVL V-5530DD5 M0VJVJ=5ODO机找人的位一皆，光林所在彳的应比'不过时，Xk 去中 1% 设M小闪烽，为幌光标不囚爆，使用以卜 方法之一操作.投1附进犍，把机器人林刃一删除的移动能 > 的位 置*【修门3回年一把光标闪烁行的位置性帮修 改为戒辟及当前处置的功据.腐刑除：键技四车键此键的指示灯点亮.此林忏的程早点戚刎除.000$WVL /做PTin MQVJ VJ-50 00五、请详细说明在示教模式下如何实现机器人第7轴的运动控制答：在使用7轴机器人时，同时按转换+S-或转换+S+,移动第7轴。六、请对机器人常用坐

10、标系进行详细说明答：机器人常用的坐标系有关节坐标系，直角坐标系，圆柱坐标系，工具坐标系，以及用户坐标系。1、关节坐标系：机器人各轴进行单独动作，称关节坐标系，设定关节坐标系时，机器人的S、L、U、R日T各轴分别运动，按轴操作键时各轴的动作情况如下图所示；轴转称用本轴W轴.而口岫掰嘲I"轴.后轴TW劫作 水伟左右祠序诃而能旷卜.臂上下运动下腕上下运动手用川旋瓮件坐尿断的柏曲什2、直角坐标系：不管机器人处于什么位置，均可沿设定的X轴、Y轴、Z轴平行移动，设定为直角坐标系时，机器人控制点沿X、Y Z轴平行移动，按住轴操作键时，各轴的动作情况如下图所示；3、圆柱坐标系：0 轴绕S轴运动，R轴

11、沿L轴臂、U轴臂轴线的投影方向运动， Z轴运动方向与直角坐标 完全相同，设定为圆柱坐标系时，机器人控制点以本体轴S轴为中心回旋运动，或与 Z轴成直角平行移动。按住轴操作键时，各轴的动作情况如下图所示；他 OttlnlHrZ轴，并把坐标定义在工具的尖端点,4、工具坐标系：工具坐标系把机器人腕部法兰盘所持工具的有效方向作为设定为工具坐标系时，机器人控制点沿设定在工具尖端点的X, Y, Z轴做平行移动，按住轴操作键时，各轴的动作情况如下图所示；乐布轴 X岫版陋柚治上手千柠善前捶林柏梓*"Ad；克4r祚，博拿郎-2r»工具尖端也的罹强:"工具坐标系把机器人腕部法兰盘所握工

12、具的有效方向定为Z轴，把坐标定义在工具尖端点，所以工具坐标的方向随腕部的移动而发生变化；工具坐标的移动，以工具的有效方向为基准，与机器人的位置、姿势无关，所以进行相 对于工件不改变工具姿势的平行移动操作时最为适宜；5、用户坐标系：机器人沿所指定的用户坐标系各轴平行移动。在关节坐标系以外的其他坐标系中，均可只改变工具姿态而不改变工具尖端点(控制点)位置，这叫做控制点不变动作，在机器人动作允许范围内的任意位置，设定任意角度的X、Y、Z轴，机器人均可沿所设各轴平行移动，如下图所示。七、机器人安全模式分为哪几种?4至8位字母、数字或答：安全模式有三种类型；分别为操作模式、编辑模式、管理模式。在编辑模式

13、和管理模式下的任何操作，都要设定用户口令。用户口令由 符号组成。1、操作模式：是面向生产线中进行机器人动作监视的操作者的模式，主要可进行机器人启动、停止、监 视操作等。可进行生产线异常时的恢复作业等；2、编辑模式：是面向进行示教作业的操作者的模式，比操作模式可进行的作业有所增加，可进行机器人 的缓慢动作、程序编辑、以及各种动作文件的编辑；3、管理模式：是面向进行系统设定及维护的操作者的模式，比编辑模式可进行的作业有所增加，可进行 参数设定、时间设定、用户口令的修改等机器管理。八、试述机器人示教编程的过程及特点答：1、过程：操作者根据机器人作业的需要把机器人末端执行器送到目标位置，且处于相应的姿态，然后把这一位置、 姿态所对应的关节角度信息记录到存储器保存。对机器人作业空间的各点重复以上操作，就把整个作业过程记录下 来，再通过适当的软件系统，自动生成整个作业过程的程序代码。2、优点：操作简单，易于掌握，操作者不需要具备专门知识，不需复杂的装置和设备，轨迹修改方便，再现过程快。3、缺点：(1)示教相对于再现所需的时间较长；(2)很难示教复杂的运动轨迹及准确度要求高的直线；(3)示教轨迹的重复性差；(4)无法接受传感器信息；(5)难以与其他操作或其他机器人操作同步。