6自由度机器人梯形速度控制直线插补算法研究

工业机器人编程与实操 期末试题

ABB机器人考试试题 姓名：李智鹏 班级：工业机器人161 一、判断题(Y/N) 正确填Y 错误填N 1．机械手亦可称之为机器人。（Y） 2．完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。（Y） 3、关节空间是由全部关节参数构成的。（Y） 4、任何复杂的运动都可以分解为由多个平移和绕轴转动的简单运动的合成。（Y） 5、关节i的坐标系放在i-1关节的末端。（N） 6．手臂解有解的必要条件是串联关节链中的自由度数等于或小于6。（N） 7．对于具有外力作用的非保守机械系统，其拉格朗日动力函数L可定义为系统总动能与系统总势能之和。（N） 8．由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量的传感器。（Y）9．激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。（Y） 10．运动控制的电子齿轮模式是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比的随动系统。（Y） 11．谐波减速机的名称来源是因为刚轮齿圈上任一点的径向位移呈近似于余弦波形的变化。（N） 12．轨迹插补运算是伴随着轨迹控制过程一步步完成的，而不是

在得到示教点之后，一次完成，再提交给再现过程的。（Y） 13．格林（格雷）码被大量用在相对光轴编码器中。（N） 14．图像二值化处理便是将图像中感兴趣的部分置1，背景部分置2。（N） 15．图像增强是调整图像的色度、亮度、饱和度、对比度和分辨率，使得图像效果清晰和颜色分明。（Y） 二、填空题 安全防护： 1.万一发生火灾，请使用（二氧化碳）灭火器对机器人进行灭火。 2 机器人在发生意外或运行不正常等情况下，均可使用 （急停）键，停止运行。 3. 气路系统中的压力可达（0.6）MP，任何相关检修都要 切断气源。 4.如果在（CPU）非常忙的时候发生断电，有可能由于系 统无法正常关机而导致无法重新启动。在这种情况下机器人系统将显示错误信息 5使能器—使动装置是一个位于示教器一侧的按钮，将该按钮按下一半可使系统切换至（ON）状态。释放或全按使动装置时，机器人切换至OFF 状态。 6. 机器人在（紧急停止）模式下，使能器无效。 7、在手动回“home”位置时，出现（80001）错误，可以

工业机器人的实时轨迹插补算法(精)

工业机器人的实时轨迹插补算法 李天友 ,孟正大 ,陈勍奇 （东南大学自动化学院，江苏南京 210096） 摘要：提出了一种实现工业机器人实时轨迹插补的规划算法。该算法既能满足时间上的实时性，又能够在完成机器人当前轨迹插补的同时，实现在线调整插补参数，改变机器人当前插补方程，从而改变机器人运动轨迹与状态。而对于不同插补类型，只要找准对应线长的表示，不需要对算法本身进行修改，就可以完成相应的轨迹插补。本算法应用于“昆山一号”焊接机器人中，表明其满足焊接实时性和可调速性要求。 关键词：工业机器人；实时插补；算法；轨迹规划 示教再现方式下的轨迹插补算法是工业机器人的一个传统课题[1]，技术和方法比较成熟有效。文献[2-4]分别解决了直线、圆弧、样条曲线等单一类型的轨迹插补，文献[5,6]讨论了复杂曲线在编程时用分段直线或圆弧进行拟合插补的方法，文献[7]研究了关节空间和笛卡儿空间的通用插补算法，把插补段分为加速段、匀速段、减速段进行插补, 但算法复杂，运算量大，且不能进行实时控制。此外，时间上满足实时性的轨迹插补方法也得到了研究[3,4]。但是既满足实时性要求又能够进行平滑调速并且能够同时完成关节空间和笛卡儿空间各种类型插补的通用轨迹插补算法却比较少见。 本文介绍工业机器人的实时轨迹插补算法。它是为满足“昆山一号”焊接机器人的实时性而设计的，实时性包含两层涵义，一是满足时间上的实时性，即在一个采样周期内能够完成一次轨迹插补，多数算法能够满足这层要求；而实时性第二层涵义是系统能够在完成机器人当前轨迹插补的同时，实现在线调整插补参数，改变机器人当前插补方程，从而改变机器人运动轨迹与状态，本文的算法很好地完成了这层实时性的要求。并且这种算法能够完成PTP （点到点）、多点关节空间、直线、圆弧、样条曲线、FlyBy [8,9]等多种类型的轨迹插补。

工业机器人技术及应用教案4初识工业机器人的作业示教

第四章初识工业机器人的作业示教 4.1 工业机器人示教的主要内容 4.1.1 运动轨迹 4.1.2 作业条件 4.1.3 作业顺序 学习目标导入案例课堂认知扩展与提高本章小结思考练习 4.2 工业机器人的简单试教学与再现 4.2.1 在线示教及其特点 4.2.2 在线示教的基本步骤其特点 4.3 工业机器人的离线编程技术 4.3.1 离线编程及其特点 4.3.2 离线编程系统的软件架构 4.3.3 离线编程的基本步骤 课前回顾 如何选择机器人坐标系和运动轴？ 机器人点动与连续移动有何区别，分别适合在哪些场合运用？ 学习目标 认知目标 掌握工业机器人示教的主要内容 熟悉机器人在线示教的特点与操作流程 熟悉机器人离线编程的特点与操作流程 掌握机器人示教 - 再现工作原理 能力目标 能够进行工业机器人简单作业在线示教与再现 能够进行工业机器人离线作业示教与再现 导入案例 机器人职业前景分析 对于机器人企业来说，他们需要的高端人才，至少应熟悉编程语言和仿真设计，以及神经网络、模糊控制等常用控制算法，能达到指导员工的程度。在此基础上，能依据实际情况自主研究算法。此外，最好还能主导大型机电一体化设备的研发，具备一定的管理能力。而其余调试，操作员工的要求相应递减。跟据职能划分，大概可分为四个工种： 1. 工程师助手，主要责任是协助工程师绘制机械图样、电气图样、简单工装夹具设计、制作工艺卡片、指导工人按照装配图进行组装；2. 机器人生产线试产员与操作员；3. 机器人总装与调试者；4.高端维修或售后服务人员。 课堂认知

4.1 工业机器人示教的主要内容 目前，企业引入的以第一代工业机器人为主，其基本工作原理是“示教 - 再现”。 “示教”也称导引，即由操作者直接或间接导引机器人，一步步按实际作业要求告知机器人应该完成的动作和作业的具体内容，机器人在导引过程中以程序的形式将其记忆下来，并存储在机器人控制装置内；“再现”则是通过存储内容的回放，机器人就能在一定精度范围内按照程序展现所示教的动作和赋予的作业内容程序是把机器人的作业内容用机器人语言加以描述的文件，用于保存示教操作中产生的示教数据和机器人指令。 机器人完成作业所需的信息包括运动轨迹、作业条件和作业顺序。 4.1.1 运动轨迹 运动轨迹是机器人为完成某一作业，工具中心点（ TCP ）所掠过的路径，是机器示教的重点。从运动方式上看，工业机器人具有点到点（ PTP ）运动和连续路径（ CP ）运动2 种形式。按运动路径种类区分，工业机器人具有直线和圆弧 2 种动作类型。 示教时，直线轨迹示教 2 个程序点（直线起始点和直线结束点）；圆弧轨迹示教3 个程序点（圆弧起始点、圆弧中间点和圆弧结束点）。在具体操作过程中，通常 PTP 示教各段运动轨迹端点，而 CP 运动由机器人控制系统的路径规划模块经插补运算产生。 机器人运动轨迹 机器人运动轨迹的示教主要是确认程序点的属性。每个程序点主要包含： 位置坐标:描述机器人 TCP 的 6 个自由度（ 3 个平动自由度和 3 个转动自由度）。 插补方式:机器人再现时，从前一程序点移动到当前程序点的动作类型。 再现速度:机器人再现时，从前一程序点移动到当前程序点的速度。 空走点:指从当前程序点移动到下一程序点的整个过程不需要实施作业，用于示教除作业开始点和作业中间点之外的程序点。 作业点:指从当前程序点移动到下一程序点的整个过程需要实施作业，用于作业开

插补原理

插补原理：在实际加工中，被加工工件的轮廓形状千差万别，严格说来，为了满足几何尺寸精度的要求，刀具中心轨迹应该准确地依照工件的轮廓形状来生成，对于简单的曲线数控系统可以比较容易实现，但对于较复杂的形状，若直接生成会使算法变得很复杂，计算机的工作量也相应地大大增加，因此，实际应用中，常采用一小段直线或圆弧去进行拟合就可满足精度要求(也有需要抛物线和高次曲线拟合的情况)，这种拟合方法就是“插补”，实质上插补就是数据密化的过程。插补的任务是根据进给速度的要求，在轮廓起点和终点之间计算出若干个中间点的坐标值，每个中间点计算所需时间直接影响系统的控制速度，而插补中间点坐标值的计算精度又影响到数控系统的控制精度，因此，插补算法是整个数控系统控制的核心。插补算法经过几十年的发展，不断成熟，种类很多。一般说来，从产生的数学模型来分，主要有直线插补、二次曲线插补等；从插补计算输出的数值形式来分，主要有脉冲增量插补(也称为基准脉冲插补)和数据采样插补[26]。脉冲增量插补和数据采样插补都有个自的特点，本文根据应用场合的不同分别开发出了脉冲增量插补和数据采样插补。 1数字积分插补是脉冲增量插补的一种。下面将首先阐述一下脉冲增量插补的工作原理。2.脉冲增量插补是行程标量插补，每次插补结束产生一个行程增量，以脉冲的方式输出。这种插补算法主要应用在开环数控系统中，在插补计算过程中不断向各坐标轴发出互相协调的进给脉冲，驱动电机运动。一个脉冲所产生的坐标轴移动量叫做脉冲当量。脉冲当量是脉冲分配的基本单位，按机床设计的加工精度选定，普通精度的机床一般取脉冲当量为：0.01mm，较精密的机床取1或0.5 。采用脉冲增量插补算法的数控系统，其坐标轴进给速度主要受插补程序运行时间的限制，一般为1~3m/min。脉冲增量插补主要有逐点比较法、数据积分插补法等。逐点比较法最初称为区域判别法，或代数运算法，或醉步式近似法。这种方法的原理是：计算机在控制加工过程中，能逐点地计算和判别加工偏差，以控制坐标进给，按规定图形加工出所需要的工件，用步进电机或电液脉冲马达拖动机床，其进给方式是步进式的，插补器控制机床。逐点比较法既可以实现直线插补也可以实现圆弧等插补，它的特点是运算直观，插补误差小于一个脉冲当量，输出脉冲均匀，速度变化小，调节方便，因此在两个坐标开环的CNC系统中应用比较普遍。但这种方法不能实现多轴联动，其应用范围受到了很大限制。对于圆弧插补，各个象限的积分器结构基本上相同，但是控制各坐标轴的进给方向和被积函数值的修改方向却不同，由于各个象限的控制差异，所以圆弧插补一般需要按象限来分成若干个模块进行插补计算，程序里可以用圆弧半径作为基值，同时给各轴的余数赋比基值小的数(如R/2等)，这样可以避免当一个轴被积函数较小而另一个轴被积函数较大进，由于被积函数较小的轴的位置变化较慢而引起的误差。4.2 时间分割插补是数据采样插补的一种。下面将首先阐述数据采样插补的工作原理。2.1 数据采样插补是根据用户程序的进给速度，将给定轮廓曲线分割为每一插补周期的进给段，即轮廓步长。每一个插补周期执行一次插补运算，计算出下一个插补点坐标，从而计算出下一个周期各个坐标的进给量，进而得出下一插补点的指令位置。与基准脉冲插补法不同的是，计算出来的不是进给脉冲而是用二进制表示的进给量，也就是在下一插补周期中，轮廓曲线上的进给段在各坐标轴上的分矢大小，计算机定时对坐标的实际位置进行采样，采样数据与指令位置进行比较，得出位置误差，再根据位置误差对伺服系统进行控制，达到消除误差使实际位置跟随指令位置的目的。数据采样法的插补周期可以等于采样周期也可以是采样周期的整数倍；对于直线插补，动点在一个周期内运动的

(新)机器人示教器操作说明

一．示教操作盘面板介绍 示教操作盘是主管应用工具软件与用户之间的接口的操作装置。示教操作盘经由电缆与控制装置内部的主CPU印刷电路板和机器人控制印刷电路板连接。 示教操作盘在进行如下操作时使用。 ●机器人的JOG进给

●程序创建 ●程序的测试执行 ●操作执行 ●状态确认 示教操作盘由如下构件构成。 ●横向40字符、纵向16行的液晶画面显示屏 ●61个键控开关 ●示教操作盘有效开关 ●Deadman开关 ●急停按钮 1.示教操作盘有效开关 在盘左上角，如右图所示： 其将示教操作盘置于有效状态。示教操作盘处在无效状态下，不能进行JOG进给、程序创建和测试执行等操作。 2.Deadman开关 在盘背面，如右图所示两黄色键： 示教操作盘处在有效状态下松开此开关时，机器人 将进入急停状态。

3.急停按钮 在盘右上角，如右图所示红色键： 不管示教操作盘有效开关的状态如何，都会使 执行中的程序停止，机器人伺服电源被切断，使 得机器人进入急停状态。 示教操作盘的键控开关，由如下开关构成。 ●与菜单相关的键控开关 ●与JOG相关的键控开关 ●与执行相关的键控开关 ●与编辑相关的键控开关 1.与菜单相关的键控开关： 1.）、、、、 功能( F )键，用来选择液晶画面最下行的功能键菜单。2．） 翻页键将功能键菜单切换到下一页。

3.）、 MENU（画面选择）键，按下，显示出画面菜单。 FCTN（辅助）键用来显示辅助菜单。 4.）、、、、、、、、SELECT（一览）键用来显示程序一览画面。 EDIT（编辑）键用来显示程序编辑画面。 DATA（数据）键用来显示寄存器等数据画面。 OTF键用来显示焊接微调整画面。 STATUS（状态显示）键用来显示状态画面。 I/O（输入/输出）键用来显示I/O画面。 POSN（位置显示）键用来显示当前位置画面。 DISP单独按下的情况下，移动操作对象画面。在与SHIFT键同时按下的情况下，分割画面（1个画面、2个画面、3个画面、状态/1 个画面）。 DIAG/HELP单独按下的情况下，移动到提示画面。在与SHIFT键同时按下的情况下， 移动到报警画面。 2.与JOG相关的键控开关 1.） SHIFT键与其他按键同时按下时，可以进行JOG进给、位置数据的示教、程序的启动等特定功能。左右的SHIFT键功能相同。

第五章运动控制插补原理及实现

运动控制插补原理及实现 数控系统加工的零件轮廓或运动轨迹一般由直线、圆弧组成，对于一些非圆曲线轮廓则用直线或圆弧去逼近。插补计算就是数控系统根据输入的基本数据，通过计算，将工件的轮廓或运动轨迹描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给指令。 数控系统常用的插补计算方法有：逐点比较法、数字积分法、时间分割法、样条插补法等。逐点比较法，即每一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较，视该点在给定规矩的上方或下方，或在给定轨迹的里面或外面，从而决定下一步的进给方向，使之趋近给定轨迹。 直线插补原理 图3—1是逐点比较法直线插补程序框图。图中n是插补循环数，L是第n个插补循环中偏差函数的值，Xe，Y。是直线的终点坐标，m是完成直线插补加工刀具沿X，y轴应走的总步数。插补前，刀具位于直线的起点，即坐标原点，偏差为零，循环数也为零。 在每一个插补循环的开始，插补器先进入“等待”状态。插补时钟发出一个脉冲后，插补器结束等待状态，向下运动。这时每发一个脉冲，触发插补器进行一个插补循环。所以可用插补时钟控制插补速度，同时也可以控制刀具的进给速度。插补器结束“等待”状态后，先进行偏差判别。若偏差值大于等于零，刀具的进给方向应为+x，进给后偏差值成为Fm-ye；若偏差值小于零，刀具的进给方向应为+y，进给后的插补值为Fm+xe。。 进行了一个插补循环后，插补循环数n应增加l。 最终进行终点判别，若n

步进电机插补算法stm

#include "" #include "" #include "" #include <> #include "" #include "" #include "" #include <> void RCC_Configuration(void); void GPIO_Configuration(void); void NVIC_Configuration(void); void TIM_Configuration(void); void USART_Configuration(void); int fputc(int ch,FILE *f); int fgetc(FILE *f);

float Mx=,My=; * This file provides template for all exceptions handler and * peripherals interrupt service routine. ************************************************************************ ****** * @copy * * THE PRESENT FIRMWARE WHICH IS FOR GUIDANCE ONLY AIMS AT PROVIDING CUSTOMERS * WITH CODING INFORMATION REGARDING THEIR PRODUCTS IN ORDER FOR THEM TO SAVE * TIME. AS A RESULT, STMICROELECTRONICS SHALL NOT BE HELD LIABLE FOR ANY * DIRECT, INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES WITH RESPECT TO ANY CLAIMS ARISING * FROM THE CONTENT OF SUCH FIRMWARE AND/OR THE USE MADE BY CUSTOMERS OF THE * CODING INFORMATION CONTAINED HEREIN IN CONNECTION WITH THEIR PRODUCTS.

插补原理

插补 开放分类： 技术 数控技术 高新技术 数控装置根据输入的零件程序的信息，将程序段所描述的曲线的起点、终点之间的空间进行数据密化，从而形成要求的轮廓轨迹，这种“数据密化”机能就称为“插补”。 编辑摘要 插补 - 概述 系统的主要任务之一，是控制执行 机构按预定的轨迹运动。一般情况 是一致运动轨迹的起点坐标、终点坐标和轨迹的曲线方程，由数控系 统实施地算出各个中间点的坐标。 在数控机床中，刀具不能严格地按 照要求加工的曲线运动，只能用折 线轨迹逼近所要加工的曲线。 机床 数控系统依照一定方法确定刀具运 动轨迹的过程。也可以说，已知曲 线上的某些数据，按照某种算法计 算已知点之间的中间点的方法，也 称为“数据点的密化”。 数控装置根据输入的零件程序的信 息，将程序段所描述的曲线的起点、 终点之间的空间进行数据密化，从 而形成要求的轮廓轨迹，这种“数据密化”机能就称为“插补”。 插补 计算就是数控装置根据输入的基本 数据，通过计算，把工件轮廓的形状描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给脉冲，对应每个脉冲，机 床在响应的坐标方向上移动一个脉冲当量的距离，从而将工件加工出所需要轮廓的形状。 插补 - 分类 1、直线插补 直线插补（Llne Interpolation ）这是车床上常用的一种插补方式，在此方式中，两点间的插补沿着直线的点群来逼近，沿此直线控制刀具的运动。 一个零件的轮廓往往是多种多样的,有直线,有圆弧,也有可能是任意曲线,样条线等. 数控机床的刀具往往是不能以曲线的实际轮廓去走刀的,而是近似地以若干条很小的直线去走刀,走刀的方向一般是x 和y 方向. 插补方式有:直线插补,圆弧插补,抛物线插补,样条线插补等 所谓直线插补就是只能用于实际轮廓是直线的插补方式(如果不是直线,也可以用逼近的方式把曲线用一段段线段去逼近,从而每一段线段就可以用直线插补了).首先假设在实际轮廓起始点处沿x 方向走一小段(一个脉冲当量),发现终点在实际轮廓的下方,则下一条线段沿y 方向走一小段,此时如果线段终点还在实际轮廓下方,则继续沿y 方向走一小段,直到在实际轮廓上方以后,再向x 方向走一小段,依次循环类推.直到到达轮廓终点为止.这样,实际轮廓就由一段段的折线拼接而成,虽然是折线,但是如果我们每一段走刀线段都非常小(在精度允许范围内),那么此段折线和实际轮廓还是可以近似地看成相同的曲线的--------这就是直线插补. 2、圆弧插补 圆弧插补（Circula : Interpolation ）这是一种插补方式，在此方式中，根据两端点间的插补数

ABB 机器人简单操作指南

ABB机器人简单操作指南 1 机器人主要由以下两部分组成 控制柜机械手控制柜和机械手之间由两条电缆连接 可以用示教器或位于控制柜上的操作盘来控制机械手,见下图 2 机械手 下图显示了机械手上不同的轴的可移动的方向

3 控制柜 下图显示了控制柜的主要部分 示教器 操作盘主开关 驱动磁盘 4 操作盘 下图描述了操作盘的功能 电机开按钮及指示灯操作模式选择开关 急停,如果按下请拉出来工作时间计数器,显示机械手 的工作时间电机开 在电机开状态,机器人的电机被激活,Motors On按钮保持常亮. 常亮准备执行程序 快速闪烁(4Hz) 机器人没有校准或选择计数器没有更新.电机已经打开. 慢速闪烁(1Hz)一个保护停机被激活,电机关闭.

工作模式自动(生产模式) 在这个模式下,当运行准备就绪后,不能用控制杆手动移动机器人 工作模式手动减速运行(程序模式) 在机器人工作区域里面对其编程时候.也用于在电机关状态设置机器人. 工作模式手动全速(选择,测试模式) 用来在全速情况下运行程序 急停 当按下按钮时,无论机器人处于什么状态都立即停止.要重新启动需将按钮恢复工作时间计数器 显示机械手工作的时间 5 示教器 见下图 控制运行 使能设备 显示屏 控制杆 急停按钮手动慢速运行:打开手动慢速运行窗口 编程: 打开编程及测试窗口

输入/输出:打开输入输出窗口,用来手动操作输入输出信号 其它:打开其它窗口如系统参数,维护,生产及文件管理窗口. 停止: 停止程序执行 对比度: 调节显示屏的对比度 菜单键: 按下后显示包含各种命令的菜单 功能键: 按下后直接选择各种命令 动作单元: 按下后手动慢速运行机器人或其它机械元件 动作形式: 按下后选择怎样手动慢速运行机器人,再定位或直线 动作形式: 轴-轴移动. 1=轴1-3, 2=轴4-6 增加: 增加手动慢速运行开/关 列表: 按下后将指针从一个窗口移到另一个窗口(通常由双画线分开) 返回/翻页: 按下翻页或返回上级菜单 删除: 删除选中的参数 确认: 按下输入数据

步进电机插补算法stm

步进电机插补算法s t m 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

#include "" #include "" #include "" #include <> #include "" #include "" #include "" #include <> void RCC_Configuration(void); void GPIO_Configuration(void); void NVIC_Configuration(void); void TIM_Configuration(void); void USART_Configuration(void); int fputc(int ch,FILE *f); int fgetc(FILE *f);

float Mx=,My=; * This file provides template for all exceptions handler and * peripherals interrupt service routine. ************************************************************************ ****** * @copy * * THE PRESENT FIRMWARE WHICH IS FOR GUIDANCE ONLY AIMS AT PROVIDING CUSTOMERS * WITH CODING INFORMATION REGARDING THEIR PRODUCTS IN ORDER FOR THEM TO SAVE * TIME. AS A RESULT, STMICROELECTRONICS SHALL NOT BE HELD LIABLE FOR ANY * DIRECT, INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES WITH RESPECT TO ANY CLAIMS ARISING * FROM THE CONTENT OF SUCH FIRMWARE AND/OR THE USE MADE BY CUSTOMERS OF THE

连续运动轨迹插补原理

连续运动轨迹插补原理文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

连续运动轨迹插补原理连续运动轨迹控制是诸如数控机床、机器人等机械的一种典型运动方式，这种控制在本质上属于位置伺服系统。以数控机床为例，其控制目标是被加工的曲线或曲面（即轮廓），所以可称之为轮廓控制。如果将被加工的轮廓作为控制器的给定输入，在运动过程中随时根据轮廓参数求解刀具的轨迹和加工的误差，并在求解的基础上决定如何动作，其计算的实时性有难以满足加工速度的需求。因此在实际工程应用中采用的方法是预先通过手工或自动编程，将刀具的连续运动轨迹分成若干段（即数控技术中的程序段），而在执行程序段的过程中实时地将这些轨迹段用指定的具有快速算法的直线、圆弧或其他标准曲线予以逼近。加工程序以被加工的轮廓为最终目标，协调刀具运动过程中各坐标上的动作。加工程序的编制必须考虑诸多约束条件，主要有加工精度、加工速度和刀具半径等。加工程序本质上就是对刀具的连续运动轨迹及其运动特性的一个描述。所以轮廓控制又可称为连续运动轨迹控制。 数控技术一般以标准的格式对程序段进行描述，例如程序段“N15 G02 Xlo Y25 120 JOF125 LF”就规定了一个以(10，25)为起点，在X-Y平面上以150mm/min 的进给速度顺时针加工一个半径为20mm的整圆的过程。程序段只提供了有限的提示性信息（例如起点、终点和插补方式等），数控装置需要在加工过程中，根据这些提示并运用一定的算法，自动地在有限坐标点之间生成一系列的中间点坐标数据，并使刀具及时地沿着这些实时发生的坐标数据运动，这个边计算边执行的逼近过程就称为插补(interpolation)。上述程序段中的准备 功能G02就指定了该程序段的执行要采用顺时针方向的圆弧插补。

数据处理与插补原理

第二章数据处理与插补原理 在第一章已经提到，所谓插补，即已知运动轨迹的起点、终点、曲线类型和走向，计算出运动轨迹所要经过的中间点坐标。伺服系统根据插补输出的中间点坐标值控制机床运动，走出预定轨迹。插补可以用硬件来实现，也可以用软件来实现。故本章主要介绍软件插补方法。 软件插补法可以分成基准脉冲插补法和数据采样插补法两类。在本章中介绍基准脉冲插补法中的逐点比较法和数字积分法；介绍数据采样插补法中的时间分割插补法和扩展DDA 法。 用户的程序指令代码必须经过译码、刀具补偿等一系列的加工预处理过程，才能得出插补计算所需要的数据。本章还介绍译码、刀具补偿以及传动间隙与丝杠螺距误差的补偿。 第一节加工程序预处理 用户输入的零件加工程序、插补程序是不能直接应用的，必须由加工程序预处理程序模块对加工程序进行预处理，得出插补程序（包括进给驱动程序）所需要的数据信息和控制信息。所以加工程序预处理程序又称插补准备程序。数据处理包括译码、刀具补偿计算、辅助信息处理和进给速度计算等。译码程序的功能主要是将用户程序翻译成便于数控系统的计算机处理的格式，其中包括数据信息和控制信息。刀具补偿是由工件轮廓和刀具参数计算出刀具中心轨迹。进给速度计算主要解决刀具运动速度问题。 一．译码 译码程序以程序段为单位处理用户加工程序，将其中的轮廓信息（如起点、终点、直线、圆弧等）、加工速度和辅助功能信息，翻译成便于计算机处理的信息格式，存放在指定的内存专用空间。 译码可以在正式加工前一次性将整个程序翻译玩，并在译码过程中对程序进行语法检查，若有语法错误则报警。这种方式可称之为编译，和通常所说的编译的意义不同的是，生成的不是计算机能直接运行的机器语言，而是便于应用的数据。另一种处理法式是在加工过程中进行译码，即计算机进行加工控制时，利用空闲时间来对后面的程序段进行译码。这种法式可称之为解释。用解释方式，系统在运行用户程序之前通常也对用户程序进行扫描，进行语法检查，有错报警，以免加工到中途在发现错误，造成工件报废。用编译的法式可以节省时间，可使加工控制时计算机不至于太忙，并可在编译的同时进行语法检查，但需要占用较大内存。一般数控代码比较简单，用解释方式占用的时间也不多，所以CNC系统常用解释方式。 在CNC系统中，用户程序一般都先读入内存存放。程序存放的位置可以是零件程序存储区、零件程序缓冲区或键盘输入（MDI）缓冲区。译码程序对内存中的用户程序进行译码。译码程序必须找到要运行的程序的第一个字符，（地址字符应为字母），才能开始译码。译码程序读进地址字符（字母），根据不同的处理遇到功能代码（如G、M等），将其之后的数据（G、M后为二进位数）转换为征码，并存放于对应的规定单元。若是尺寸代码（如X、Y等），将其后的数字串转换为二进制数，并存放于对应的规定区域（如X区、Y区）。数

_S_型加减速曲线在机器人轨迹插补算法中的应用研究_刘鹏飞

0 引言 工业机器人在一些应用领域如焊接和喷涂等需要对末端执行器运动的轨迹进行严格控制，这种控制称CP 控制(Continuous Path Control)[1]，需要在笛卡尔空间内进行轨迹插补。用示教或离线编程的方式告诉机器人路径中的若干点，以及各点之间所走的路径是直线和圆弧等，控制器根据插补算法自动生成路径上的中间点，机器人运行后自动重复上述的路径。 轨迹插补不仅是对位置的插补，也是对速度和加速度的插补[2]。不但要求插补点的位置严格在规定路径上，而且要求末端执行器的速度连续变化，在精度速度要求更高的场合要求加速度也是连续变化的。 1 笛卡尔空间插补概念 1.1 位姿描述 机器人末端的位姿由齐次变换矩阵 描述， 其子矩阵 ‘S’型加减速曲线在机器人轨迹插补算法中的 应用研究 The study of S-curve’s application on manipulator’s trajectory interpolation algorithm 刘鹏飞，杨孟兴，宋 科，段晓妮 LIU Peng-fei, YANG Meng-xing, SONG Ke, DUAN Xiao-ni （中国航天科技集团 第16研究所，西安 710100） 摘 要： 本文用位置向量和姿态四元数描述机器人末端的位姿以减少实时插补的计算量。在分析传统笛卡尔空间插补算法的基础上，提出将‘S’型加减速曲线应用于机器人笛卡尔空间插补算法中。使机器人 末端沿直线或圆弧切线方向速度的大小呈‘S’ 型加减速规律变化，达到了速度和加速度平稳变化的要求，减小了对机器人驱动器和机械结构的冲击。针对‘S’型加减速曲线的生成算法以及归一化方法进行推导，分析并给出了相应的机器人直线和圆弧的插补方法。通过对一段直线和一段圆弧的插补仿真验证，表明该算法能使机器人末端的位姿及其一阶导数都连续平滑变化，满足应用要求。 关键词： 四元数；轨迹规划；S型加减速曲线；直线插补；圆弧插补 中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2012)10(下)-0004-06Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2012.10(下).02 为旋转矩阵，描述姿态；位置矢量 描述位置。旋转矩阵中的9个元素是相关的且只有3个独立变量，所以插补运算时需寻求更精简的姿态描述方式。 通常，用姿态角（回转、俯仰、偏转）[2]、欧拉角、等效旋转矢量和四元素这四种方式描述姿态，这四种表示方法是等效的，它们和姿态旋转矩阵之间转换方法参考文献[2]。本文用位置矢量和姿态四元数的组合描述位姿： 其中：P 是位置矢量；Q 是姿态四元数，是四元数的矢量部分， 四元数的标量部分，n 和j 分别是等效旋转轴和等效旋转角。用这种方法描述位姿应用于插补运算时的计算量最小[3]。 为了避免与机器人机械产生共振，插补周期应控制1-5ms 以内[4]。在每个插补周期内计算机 收稿日期：2012-04-24 基金项目：国家战略性新兴产业高端装备专项（[2012]432） 作者简介：刘鹏飞（1988－），男，内蒙古人，研究生在读，研究方向为工业机器人插补技术。

机器人题库(带答案)

机器人题库（带答案） 1.abb机器人属于哪个国家？（C ） A.美国B中国C瑞典D日本 2.机器人控制柜发生火灾，用何种灭火方式合适？（B ） A.浇水B二氧化碳灭火器C泡沫灭火器D毛毯扑打 3.在何处找到机器人的序列号？（B ） A控制柜名牌B示教器C操作面板D驱动板 4.abb机器人的额定电压是多少？D A 24v B 36v C 110v D380v 5.安川机器人属于哪个国家？（ A ） A日本C挪威C俄罗斯 D 美国 6.abb可以允许有几个主程序main （A ） A一B二 C 三D四 7.在哪个窗口可以改变操作时的工具（B ） A程序编辑器B手动操作C输入输出D其它窗口 8.哪条指令用来等待数字输入信号（A ） A WaitDi B WaitDo C DiWait D WaitTime 9.精确到达工作点用那个zone （D ） A z1 B z50 C z100 ＤFine 10.哪个zone可获得最圆滑路径（D ） A z1 B Z5 Cz10 D z100 11.哪个指令可最方便回到六轴的校准位置？（C） AMoveL BMoveJ CMoveAbsJ DArcL 12.机器人速度是那个单位（C）？ A.cm/min B.in/min C.mm/sec D.in/sec 13.哪条指令将数字输出信号置1 （C ） A Set B Reset C SetAO D PulseDo 14.用何功能保存模块（B） A 程序另存为B另存模块为C另存工具为D系统另存为 15.在哪个窗口可以定义机器人输入输出（ C ） A 程序编辑器 B 手动操作 C 输入输出 D 控制面板 16.在哪个窗口可以标定机器人的零位（ C ） A程序编辑器 B 手动操作 C 校准 D 控制面板 17.在哪个窗口可以看到故障信息（ C ） A 程序数据 B 控制面板 C 事件日志 D 系统信息 18.在急停解除后，在何处复位可以使电机上电（A ） A控制柜白色按钮 B 示教器 C 控制柜内部 D 机器人本体19.机器人手动操作时，示教使能器要一直按住（√） 20机器人四大家族是发那科，安川电机，abb ，酷卡（√） 21机器人工作时，工作范围可以站人（X ） 22机器人不用定期保养（ X ） 23机器人可以做搬运，焊接，打磨等项目（√） 24机器人可以有六轴以上（√）

FANUC机器人示教器的简单认识.

FANUC机器人示教器的简单认识 示教器是主管应用工具软件与用户（机器人）之间的接口操作装置。示教器通过电缆与控制柜连接。我们在机器人的点动进给、程序创建、程序的测试执行、操作执行和姿态确认等等操作时都会使用示教器。 一、示教器开关 示教器具有如下开关： 开关功能 示教器有效开关 将示教器置于有效状态。示教器无效时，点动进给、程序创建、测试执行无法进行。 安全开关 三位置安全开关，按到中间位置成为有效。有效时，从安全开关松开手、或者用力将其握住时，机器人就会停止。 急停按钮 不管示教器有效开关的状态如何，机器人都会停止（停止方法的详情，请参照“为了安全使用”的“机器人的停止方法”）。 表一：示教器开关

二、示教器按键 示教器按键由与菜单相关的按键、与点动相关的按键、与执行相关的按键、与编辑相关的按键和其他按键组成。

（1）与应用相关的按钮 按键功能 功能键(F)，用来选择画面最下行的功 能键菜单。 NEXT（翻页）键将功能键菜单切换到 下一页。

按下[MENU]（菜单）键，显示出画面 菜单。 FCTN（辅助）键用来显示辅助菜单。 SELECT（一览）键用来显示程序一览 画面。 EDIT（编辑）键用来显示程序编辑界 面。 DATA（数据）键用来显示数据画面。 POSN（位置显示）键用来显示当前位 置画面。 单独按下的情况下，移动操作对象画 面。 在与SHIFT键同时按下的情况下，分 割屏幕（单屏、双屏、三屏）。 单独按下的情况下，移动到提示画面。 在于SHIFT键同时按下的情况下，移 动到报警界面。 单独按下时，按照G1→G1S→G2→G 2S→…的顺序，依次切换组、副组。 按住GROUP（组切换）键的同时，按 住希望变更的组号码的数字键，即可变更为 该组。 HANDLING TOOL（搬运工具）用示 教器上的应用专用按键。应用专用按键根据 应用而有所不同。 注释： GROUP键，只有在订购了多动作和附加轴控制的软件选项，追加并启动附加轴和独立附加轴的情况下才有效。