机器人综合实验教程

目录前言

第1章机器人实验系统的组成1
本章目标1
1.1双臂协调串联机器人系统1
1.1.1机器人的结构与规格参数1
1.1.2控制系统的功能模块2
1.1.3双臂协调机器人系统3
1.2基于并联机器人的自动化分拣系统6
1.2.1机器人及其控制系统单元7
1.2.2上位机单元11
1.2.3上下料与工件传输单元13
1.3视觉系统14
1.3.1CCD相机原理及使用方法14
1.3.2图像传感器15
1.3.3镜头16
1.3.4光源17
1.3.5视觉识别软件18
1.4测量臂系统19
1.4.1测量臂结构19
1.4.2测量精度20
1.4.3测量软件20
第2章实验系统的基本操作22
本章目标22
2.1示教盒的基本设置22
2.1.1示教盒的语言设定24
2.1.2示教盒的时间设定25
2.1.3使能按钮的使用26
2.1.4查看常用信息与日志26
2.1.5数据的备份与恢复26
2.2机器人的手动操作30
2.2.1机器人状态切换30
2.2.2单轴运动的手动操作30
2.2.3线性运动的手动操作33
2.2.4重定位运动的手动操作34
2.2.5转数计数器更新操作35
2.3程序数据的设定36
2.3.1建立程序数据36
2.3.2工具数据的设定38
2.3.3工件坐标系的设定45
2.3.4有效载荷的设定49
2.4视觉系统的操作52
2.4.1配置Integrated Vision52
2.4.2相机标定的基本原理58
第3章实验理论基础与实践61
本章目标61
3.1刚体的位姿描述61
3.1.1空间点的位置描述61
3.1.2刚体的姿态描述61
3.1.3坐标变换62
3.1.4齐次坐标与齐次矩阵64
3.1.5齐次矩阵变换65
3.1.6姿态的其他描述方法67
3.2机器人运动学71
3.2.1连杆参数71
3.2.2连杆坐标系73
3.2.3连杆变换74
3.2.4逆解的存在性与工作空间75
3.2.5逆解的求解方法76
3.3工件坐标系与工具坐标系的转换78
3.3.1工件及夹具与测量臂坐标系
之间的转换78
3.3.2工件与夹具坐标系之间的转换79
3.3.3机器人的位置精度80
3.3.4机器人的重复位置精度81
第4章编程基础与实践82
本章目标82
4.1RAPID程序的建立82
4.2常用的RAPID程序指令87
4.3RAPID指令简介92
4.3.1I/O控制指令92
4.3.2条件逻辑判断指令94
4.3.3赋值指令95
4.4建立一个可以运行的基本RAPID
程序101
第5章机器人仿真软件介绍及
实践111
本章目标111
5.1认识和安装工业机器人仿真软件
RobotStudio111
5.1.1了解工业机器人仿真软件
RobotStudio111
5.1.2安装工业机器人仿真软件
RobotStudio112
5.1.3RobotStudio界面介绍113
5.2搭建机器人基本工作站115
5.2.1导入机器人115
5.2.2加载机器人末端执行器115
5.2.3建立工业机器人系统122
5.3仿真软件中机器人的手动操作124
5.3.1直接拖动的操作方式124
5.3.2精确手动的操作方式125
5.4创建机器人工件坐标系与轨迹程序128
5.4.1创建工件坐标系128
5.4.2创建机器人运动轨迹程序130
5.4.3机器人运动轨迹仿真136
第6章机器人双臂协调装配实验139
本章目标139
6.1实验任务描述139
6.2实验目标139
6.3实验任务实施140
6.3.1工作站的建立140
6.3.2程序数据的建立142
6.3.3轨迹规划与仿真144
6.3.4程序注解146
第7章并联机器人自动化分拣
实验160
本章目标160
7.1实验任务描述160
7.2实验目标161
7.3实验任务实施161
7.3.1相机的标定161
7.3.2坐标系的标定163
7.3.3目标动态跟踪165
7.3.4标准块分拣168
7.3.5程序注解168
参考文献178