文档介绍:
是一种能自动定位控制、可重复编程、多功能、多自由度的操作机(Manipulator)。能搬运物料或操作工具,用以完成各种作业。
组成执行机构:手、腕、臂、腰部基座驱动装置:电、气、液驱动
控制系统:单关节控制器、中控计算机智能系统:传感装置、软件系统
机构关节:转动关节R 移动关节P 自由度:位置自由度姿态自由度
位置机构:直角坐标型PPP 圆柱坐标型RPP 球坐标型RRP 关节型RRR
技术指标:抓取重量、运动速度、自由度(灵活度)、定位精度、工作空间
不同时为0的任意4个数(x1、 x2、 x3、 x4、)称为3维空间点的齐次坐标。
齐次坐标(x1、 x2、 x3、 x4、)与点的笛卡尔坐标(x、y、z)的对应关系
坐标系之间的变换
——x’y’z’坐标系原点在xyz坐标系中的坐标;
—x’坐标轴在xyz坐标系中的方向余弦;
— y’坐标轴在xyz坐标系中的方向余弦;
—z’坐标轴在xyz坐标系中的方向余弦;
平移变换和旋转变换
相对变换
相对于参考坐标系的相对变换——每一次变换始终相对同一个参考系
相对于当前坐标系的相对变换——每一次变换相对于前一变换后的坐标系
机器人杆件的几何参数及关节变量
杆件的几何参数
杆件长度——杆上两关节轴线之间的最短距离
杆件扭角——杆上两关节轴线之间的夹角
两杆之间关节参数
关节转角——两杆长度线之间的夹角
关节偏置量——两杆长度线之间的距离
两杆之间位姿矩阵的建立
建立坐标系: 关节轴线为z轴长度线为x轴
根据作业要求,对末端执行器在工作流程中位姿变化的路径、取向以及它们的变化速度、加速度进行认为设定。
作业规划是轨迹规划的基础。把一个作业分成若干个运动来实现。
关节空间的轨迹规划
PTP(point to point)控制:只关心目标点,而不考虑两点之间的移动路径。
如图,已知A、B两点的位姿矩阵TA、TB,求运动学逆解得到对应于A、B两点的关节变量、末端从A点移动到B点各关节变量的变化量为
直接对关节变量的运动规律进行规划,即关节空间的轨迹规划。
各关节以最大速度运动
各关节协调运动抛物线——直线分段方案各关节同时启停
直角坐标空间的轨迹规划
路径在空间描述而驱动关节
连续轨迹控制CP(Continuous Path )
控制机器人末端沿着所设定的轨迹在一定精度范围内跟踪运动。
四种插补曲线
直线插补:两点定轨迹,等距或定时
圆弧插补:三点定轨迹
空间曲线插补随机曲线插补
两种插补方法
定时插补:插补按一定的采样周期定时进行
等距插补:空间插补距离恒定,采样周期随速度变化
绝对式插