文档介绍：总评成绩:
《机器人应用技术》实验报告
专业: 机电一体化
班级: 机电141班
学号: 140212107
姓名: 刘宗成
河南工学院
机电工程系
实验一工业机器人机械结构
实验目的:1、认识机器人的基本结构和组成
2、熟悉工业机器人基本工作原理
3、了解工业机器人技术参数
实验原理:
六自由度机械手本体结构图
实验器材:1、FANUC M-6i六自由度机械手二台
2、FANUC M-6iB六自由度机械手一台
3、ABB IRB-2400六自由度机械手一台
4、实验设备使用说明书各一本
实验步骤:1、学****ABB和FANUC六自由度机械手基本构成控制柜与机械本体
2、学****六自由度机械手本体各关节的作用
3、学****六自由度机械手本体中定位关节与姿态关节
4、学****六自由度机械手本体各关节驱动机构与传动机构
5、学****典型工业机器人机械本体质量分布,以及各关节中质量平衡和力矩平衡
6、学****六自由度机械手各关节运动范围及运动速度控制
7、学****工业机器人重复定位精度的定义,并且了解相应机器人的重复定位精度
8、学****工业机器人最大负载
9、学****工业机器人最大运动范围
实验报告:课后每位同学按照要求完成实验报告。
思考题:1、画出六自由度机械手的结构简图
分析各关节机械手臂的运动范围
注意事项:1、实验开始之前认真学****工业机器人机械本体结构。
2、实验过程认真阅读实验设备说明书。
实验报告
实验名称
工业机器人机械结构
成绩
班级
机电141班
姓名
刘宗成
学号
140212107
日期
实
验
内
容
与
过
程
分
析
1、六自由度机械手主要由手部和运动机构主城
2、六自由度机械手手部是用来抓持工件,运动机构使手部完成各种规定的动作改变被抓持物件的位置。
3、六自由度机械手本体中定位关节与姿态关节
4、六自由度机械手本体各关节驱动机构大致可分为液压、气压、电动、和机械、动四类。传动机构主要有涡轮蜗杆传动、行星轮系传动、链传动、带传动等
5、FANUC M-6i六自由度机械手各关节运动范围及运动速度控制
运动范围
最大运动速度
J1回转
330
120/s
J2立臂
210
120/s
J3横臂
299
120/s
J4腕
380
360/s
J5腕摆
280
360/s
J6腕传
640
450/s
6、工业机器人重复定位精度是指机器人末端执行器为重复达到同一目标位置而实际达到位置之间的接近程度,FANUC M-6i六自由度机械手重复定位精度为±。
7、工业机器人最大负载为6KG
8、工业机器人最大运动范围1368mm。
附:六自由度机械手的结构简图
实验二机器人运动学实验
实验目的:1、了解四自由机械臂的开链结构
2、掌握机械臂运动关节之间的坐标变换原理
3、学会机器人运动方程的正反解方法
实验原理:
机器人运动学只涉及到物体的运动规律,不考虑产生运动的力和力矩。机器人正运动学所研究的内容是:给定机器人各关节的角度或位移,求解计算机器人末端执行器相对于参考坐标系的位置和姿态问题。
各连杆变换矩阵相乘,可得到机器人末端执行器的位姿方程(正运动学方程)为:
=
其中:向矢量处于手爪入物体的方向上,称之为接近矢量,y向矢量的方向从一个指尖指向另一个指尖,处于规定手爪方向上,称为方向矢量;最后一个矢量叫法线矢量,它与矢量和矢量一起构成一个右手矢量集合,并由矢量的叉乘所规定:。
上式表示了机器人变换矩阵,它描述了末端连杆坐标系{4}相对基坐标系{0}的位姿,是机械手运动分析和综合的基础。
实验器材:
1、RBT-4T03S机器人一台;
2、RBT-4T03S机器人控制柜一台;
3、装有运动控制卡和控制软件的计算机一台。
实验步骤:
根据机器人坐标系的建立中得出的A矩阵,相乘后得到T矩阵,根据一一对应的关系,写出机器人正解的运算公式,并填入表6-1中;
表6-1机器人的正运动学的参数
参数
计算公式
nx
ny
nz
ox
oy
oz
ax
ay
az
px
py
pz
将变量这组数据带入表6-2中,求出各个分量的值,填入表6-2中;
表6-2 机器人正运动学输入和输出参数
输入值
10
-15
d3
23
45
输出值
nx
ox
ax
px
ny
oy
ay
py
nz
oz
az
pz
运行机器人控制软件,点击“正运动学分析”按钮,出现如图6-1所示界面,输入各个关节的变量值,点击“计算”按钮,各个参数