工業(yè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)報(bào)告02-機(jī)械41-示教-離線編程

..工業(yè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)報(bào)告——機(jī)器人示教與離線編程實(shí)驗(yàn)班級：機(jī)械41組別：第一組組員：陳豪2140101003尹鑫鑫2140101023武文家2140101020指導(dǎo)老師：桂亮XX交通大學(xué)2017年5月3日XX交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告第頁〔共頁課程：工業(yè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)日期：2017年5月3日專業(yè)班號機(jī)械41組別第一組交報(bào)告日期：年月日姓名陳豪學(xué)號2140101003報(bào)告退發(fā)：〔訂正、重做姓名尹鑫鑫學(xué)號2140101023教師審批簽字：姓名武文家學(xué)號2140101020實(shí)驗(yàn)一機(jī)器人示教實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解機(jī)器人示教與再現(xiàn)的原理；2.掌握機(jī)器人示教和再現(xiàn)過程的操作方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.模塊化機(jī)器人一臺；2.模塊化機(jī)器人控制柜一臺。三、實(shí)驗(yàn)原理機(jī)器人的示教-再現(xiàn)過程是分為四個步驟：示教、記憶、再現(xiàn)、操作。示教,就是操作者把規(guī)定的目標(biāo)動作<包括每個運(yùn)動部件,每個運(yùn)動軸的動作>一步一步的教給機(jī)器人。記憶,即是機(jī)器人將操作者所示教的各個點(diǎn)的動作順序信息、動作速度信息、位姿信息等記錄在存儲器中。再現(xiàn),便是將示教信息再次浮現(xiàn),即根據(jù)需要,將存儲器所存儲的信息讀出,向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出具體的指令。操作,指機(jī)器人以再現(xiàn)信號作為輸入指令,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)重復(fù)示教過程規(guī)定的各種動作。示教的方法有很多種,有主從式,編程式,示教盒式等多種。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.接通控制柜電源,按下"啟動"按鈕；2.啟動計(jì)算機(jī),運(yùn)行機(jī)器人軟件；3.點(diǎn)擊主界面"模塊組合方式"按鈕,按照實(shí)際情況選擇已組合的模塊設(shè)備,并點(diǎn)擊"確定"按鈕；4.點(diǎn)擊主界面"機(jī)器人復(fù)位"按鈕,機(jī)器人進(jìn)行回零運(yùn)動。觀察機(jī)器人的運(yùn)動,所有模塊全部運(yùn)動完成后,機(jī)器人處于零點(diǎn)位置；5.點(diǎn)擊"示教"按鈕,出現(xiàn)界面；6.在"速度"中選擇示教速度<由左到右從低速到高速1.5度/秒、6度/秒、12度/秒、24度/秒共四個擋,默認(rèn)是6度/秒,一般情況下建議選擇12度/秒；在"模塊運(yùn)動"中有每個關(guān)節(jié)的正反向運(yùn)動,持續(xù)按下相應(yīng)模塊的按鈕,機(jī)器人的模塊會按照指令運(yùn)動,松開相應(yīng)的按鈕,機(jī)器人的模塊會停止運(yùn)動；7.在機(jī)器人"模塊狀態(tài)"和"當(dāng)前坐標(biāo)"中,可以實(shí)時顯示機(jī)器人的運(yùn)動狀態(tài),當(dāng)每運(yùn)動到一個點(diǎn),必須按下"記錄"按鈕,在再現(xiàn)時機(jī)器人將忽略中間過程而只再現(xiàn)各個點(diǎn),在"示教列表"中會記錄并顯示機(jī)器人相應(yīng)模塊運(yùn)動的信息,繼續(xù)運(yùn)動其他模塊,直到整個示教程序完成；8.點(diǎn)擊"保存"按鈕,示教完的信息以<*.RBT6>格式保存在示教文件中；9.點(diǎn)擊"再現(xiàn)"按鈕,機(jī)器人按照記錄的機(jī)器人各模塊信息再現(xiàn)一遍運(yùn)動軌跡；10.點(diǎn)擊"清空"按鈕會把示教列表全部清除。11.點(diǎn)擊"退出"按鈕,退出當(dāng)前界面；12.點(diǎn)擊"機(jī)器人復(fù)位"按鈕,使機(jī)器人回到零點(diǎn)位置；13.按下控制柜上的"停止"按鈕,關(guān)閉計(jì)算機(jī)；14.斷開控制柜電源。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.示教實(shí)驗(yàn)結(jié)果截屏圖1.1回參考點(diǎn)圖1.2機(jī)械手吸取物塊圖1.3機(jī)器人放下物塊2.示教實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析2.1實(shí)驗(yàn)結(jié)論在實(shí)驗(yàn)中,我們可以看到,經(jīng)過示教和記憶后的機(jī)器人能夠較為準(zhǔn)確地再現(xiàn)示教過程的動作,能夠完成物塊的運(yùn)輸裝配工作。2.2實(shí)驗(yàn)問題但在實(shí)驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn),有時機(jī)器人無法再現(xiàn)動作與示教動作有所偏差,即機(jī)器人無法準(zhǔn)確到達(dá)物塊所在位置,進(jìn)行物塊的搬運(yùn)工作。我們分析,造成該問題的原因有如下幾點(diǎn)：機(jī)器人的控制與響應(yīng)有延遲,導(dǎo)致機(jī)器人運(yùn)動存在偏差；機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)造成機(jī)器人的誤差不可避免〔如反向間隙的存在；機(jī)器人在運(yùn)動過程中存在干擾,造成誤差。2.2實(shí)驗(yàn)過程總結(jié)機(jī)器人示教過程總結(jié)：通過控制軟件可視化界面,控制機(jī)器人完成拾取物塊、搬運(yùn)物塊、放置物塊的工作；在示教的同時完成記憶過程；通過再現(xiàn)過程,計(jì)算機(jī)向機(jī)器人發(fā)出指令；機(jī)器人接受指令,進(jìn)行預(yù)定操作。六、思考題1.通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)機(jī)器人示教－再現(xiàn)的概念機(jī)器人示教和再現(xiàn)實(shí)際上是一個信號輸入與輸出過程。通過示教,機(jī)器人采集關(guān)鍵點(diǎn)的位置信息,并將位置反饋給存儲器。在再現(xiàn)過程中,存儲器將已有的位置以指令的形式發(fā)出,控制機(jī)器人按示教的順序,完成對應(yīng)的工作。試分析機(jī)器人的示教屬于PTP<點(diǎn)到點(diǎn)>控制還是輸入CP<連續(xù)軌跡>控制機(jī)器人的示教屬于PTP〔點(diǎn)到點(diǎn)控制。在實(shí)驗(yàn)中,我們注意到在示教過程中,每控制機(jī)器人到達(dá)一個新位置,都要重新記錄機(jī)器人關(guān)鍵點(diǎn)的位置,由此可以看出機(jī)器人示教實(shí)際上是對關(guān)鍵點(diǎn)位置和到達(dá)順序的記錄。而再現(xiàn)是將關(guān)鍵點(diǎn)按順序重新復(fù)現(xiàn)的過程。即機(jī)器人的示教屬于PTP〔點(diǎn)到點(diǎn)控制。XX交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告第頁〔共頁課程：工業(yè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)日期：2017年5月3日專業(yè)班號機(jī)械41組別第一組交報(bào)告日期：年月日姓名陳豪學(xué)號2140101003報(bào)告退發(fā)：〔訂正、重做姓名尹鑫鑫學(xué)號2140101023教師審批簽字：姓名武文家學(xué)號2140101020實(shí)驗(yàn)二機(jī)器人離線編程實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過編程,實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的控制；2.熟悉機(jī)器人的操作控制過程；3.熟悉利用VC++實(shí)現(xiàn)可視化機(jī)器人控制程序的編寫過程。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.模塊化機(jī)器人一臺；2.模塊化機(jī)器人控制柜一臺。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在VisualC++6.0中編寫可視化機(jī)器人控制程序。通過完成的控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的一些簡單操作。并要求控制程序能夠控制機(jī)器人的運(yùn)動模式、選擇方式、啟動方式、運(yùn)動速度、目標(biāo)位置、運(yùn)動方向、手爪張閉。完成程序后在機(jī)器人上實(shí)現(xiàn)操作。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.程序界面截圖圖2.1程序頭文件截圖圖2.2程序可視化界面截圖五、實(shí)驗(yàn)分析與總結(jié)1.實(shí)驗(yàn)過程總結(jié)在實(shí)驗(yàn)中,我們通過調(diào)用機(jī)器人動態(tài)鏈接庫函數(shù)實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的控制。通過實(shí)驗(yàn),我們有如下幾點(diǎn)收獲：我們從函數(shù)形式中可以看出控制機(jī)器人需要提供給機(jī)器人一些參數(shù)〔運(yùn)動軸號、目標(biāo)位置、運(yùn)動速度、運(yùn)動模式和啟動方式；手部的控制函數(shù)與其他軸的控制函數(shù)不同,可見手部控制器是一個獨(dú)立的部件；只有當(dāng)機(jī)器人的速度、目標(biāo)位置控制在一個合適的范圍內(nèi)時、機(jī)器人的運(yùn)動才能穩(wěn)定。不同的運(yùn)動模式下,機(jī)器人方式有所不同。2.實(shí)驗(yàn)問題分析實(shí)驗(yàn)中遇到的最大問題是程序與機(jī)器人的鏈接問題,通過調(diào)用動態(tài)鏈接庫最終能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人的鏈接。由于我們不熟悉VC++語言,在編寫程序時遇到了很多困難,但實(shí)際上,通過查找相關(guān)資料以及查看錯誤說明能夠很好地解決問題。機(jī)器人鏈接庫編程實(shí)驗(yàn)程序見附頁XX交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告第頁〔共頁課程：工業(yè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)日期：2017年5月3日專業(yè)班號機(jī)械41組別第一組交報(bào)告日期：年月日姓名陳豪學(xué)號2140101003報(bào)告退發(fā)：〔訂正、重做姓名尹鑫鑫學(xué)號2140101023教師審批簽字：姓名武文家學(xué)號2140101020機(jī)器人示教與離線編程實(shí)驗(yàn)總結(jié)機(jī)器人示教與離線編程的對比表1機(jī)器人示教與離線編程的對比項(xiàng)目示教離線編程編程門檻低高機(jī)器人占用占用不占用事故示教過程中易碰撞不易碰撞精度靠人控制,精度低精度高應(yīng)用范圍針對特定機(jī)器人可控制大部分機(jī)器人直觀程度高低二、實(shí)驗(yàn)體會陳豪：通過本次實(shí)驗(yàn),我們了解了機(jī)器人的控制系統(tǒng)的組成。在實(shí)驗(yàn)中,我們進(jìn)一步認(rèn)識了示教的作用,對機(jī)器人控制有了進(jìn)一步的理解。并在實(shí)驗(yàn)中復(fù)習(xí)了方VC++程序的編寫、有關(guān)機(jī)器人示教和離線編程的相關(guān)知識、并對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了分析。對機(jī)器人理論的相關(guān)知識有了更深入的理解。尹鑫鑫：武文家：通過此次試驗(yàn),我們親自操作完成了六自由度機(jī)器人的示教,對六自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)和運(yùn)轉(zhuǎn)有了更深入的認(rèn)知。在編程控制實(shí)驗(yàn)中,我們又回顧了vc++的編寫與應(yīng)用,真正的把學(xué)到的知識用到了實(shí)踐中去,對機(jī)器人的控制編程更加熟悉,也增加了對機(jī)器人開發(fā)的興趣實(shí)驗(yàn)分工表2實(shí)驗(yàn)分工組員陳豪尹鑫鑫武文家學(xué)號214010100321401010232140101020實(shí)驗(yàn)前期實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,了解實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)分析、程序編寫實(shí)驗(yàn)操作、分析數(shù)據(jù)記錄、控制調(diào)試實(shí)驗(yàn)結(jié)束實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論報(bào)告撰寫理論部分分析部分總結(jié)部分XX交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告附頁機(jī)器人離線編程程序//expDlg.cpp:implementationfile//#include"StdAfx.h"#include"exp.h"#include"expDlg.h"#include"s6s1.h"#ifdef_DEBUG#definenewDEBUG_NEW#undefTHIS_FILEstaticcharTHIS_FILE[]=__FILE__;#endif///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////CAboutDlgdialogusedforAppAboutclassCAboutDlg:publicCDialog{public: 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