UR06六自由度工业机器人说明书
毕业设计（论文）材料之二（1）
安徽工程大学本科
毕业设计（论文）
专业：机械设计制造及其自动化
题目：UR-06六自由度工业机器人设计
作者姓名：
导师及职称：
导师所在单位：机械与汽车工程学院
2012年 6 月 10 日
安徽工程大学
本科毕业设计（论文）任务书
2012 届机械与汽车工程学院
机械设计制造及其自动化专业
学生姓名：
Ⅰ毕业设计（论文）题目
中文：UR-06六自由度工业机器人设计
英文：UR-06 Six Degrees Freedom of Industrial Robot
Ⅱ原始资料
1.设计要求一份
2.三维软件一套；
3.相关文献资料若干。
Ⅲ毕业设计（论文）任务内容
1、课题研究的意义
通过对家用机器人机构设计，希望学生熟悉机电一体化系统的设计过程，以及掌握利用AUTO CAD或UG来绘制二维图形或创建三维实体的能力。毕业设计环节是教学计划中综合性最强的实践教学环节，对培养学生的思想、工作作风及实际能力、提高毕业生全面素质具有很重要的意义。
同时，对所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好的开端
2、本课题研究的主要内容：
（1）根据机器人功能确定其结构；
（2）确定运动方案；
（3）零件设计与校核
1）轴承校核：设计中所用的所有重要轴承都要经过强度校核。在满足尺寸和强度要求的情况下，尽可能地选用国产轴承，以降低机器人的成本。
2）轴的校核：设计中所用的所有较重要的轴都要经过强度校核和刚度校核。
3）齿轮选用：设计中所用的所有齿轮都要经过强度校核。
4）键及花键：设计中所用的所有较重要的键及花键都要经过强度校核。
5）销与螺钉：设计中所用的所有较重要的销与螺钉都要经过强度校核。
（4）机器人运动学及动力学分析；
（5）零件图的绘制与建模三维建模及仿真。
3、提交的成果：
（1）毕业设计（论文）正文；
（2）各零件二维图，各零件的三维模型，及装配模型。
（3）至少一篇引用的外文文献及其译文；
（4）附不少于10篇主要参考文献的题录及摘要。
指导教师（签字）
教研室主任（签字）
批准日期2011/12/12
接受任务书日期2012/1/5
完成日期
接受任务书学生（签字）
安徽工程大学毕业设计（论文）
UR-06 六自由度工业机器人
摘要
课题是机械设计制造及其自动化专业毕业设计题目，从题目可以看出本次设计的机器人是通用工业机器人，通过加装不同的手爪可以完成不同的工作内容，具有操作简单，装卸方便，应用广泛等特点。本次设计主要工作内容包括机器人主要结构的参数选定，电机和减速器的选择，轴承、螺钉、键等标准件的选用，轴、轴承、螺钉和键的强度校核，以及模型的运动仿真。
本次设计中，通过采用六个特定自由度的运动方式可以使其工作范围大大增加，减少了工业机器人工作死区（在自身运动范围内却无法到达的位置）。由于工作环境以及产品美观的要求，本次设计大体采用空心管道结构，各种线都是从轴的内部通过，而且结构本身材料采用铝合金2014，极大的减轻了结构的重量，同时由于结构的简单以及紧凑，更增加了设备的装卸速度，节省了时间。
UR机器人广泛应用于工业、农业、医疗及家庭生活中，工业机器人主要应用领域有弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业。总之，工业机器人的多领域广泛应用，其发展前景广阔。
关键词:毕业设计，UR机器人，应用领域
学生姓名：陶彬彬课题题目：UR-06六自由度工业机器人
UR-06 Six Degrees Freedom of Industrial Robot
Abstract
This issue is a Mechanical Design Manufacturing and Automation graduation project topic ,The design of the robot can be seen from the title is a general-purpose industrial robots ，Through the installation of different gripper can perform different work ，it have the feature that simple operation, convenient of loading and unloading, and widely used .The design includes parameters selected for robot main structure, chose of the motor and gear, bearings, screws, keys and other standard parts ' selection , Strength Check of Shaft, bearings, screws, and bond ,moreover the motion simulation of the model.
In this design, scope of work can be greatly increase by six specific degrees freedom movement, reduce the dead zone of industrial robots' work (it was unable reach the location of its ' own range of motion). With the requirements of working conditions and the product appearance，this design generally use hollow pipe structure，various lines through the inside of axis，and the structure of the material using aluminum alloy 2014 ，greatly reduce the weight of the structure，at the same time due to the structure is simple and compact, also increase the speed of loading and unloading equipment, it can save time.
UR robots are widely used in industry, agriculture, medical and family life, the main application areas of industrial robot are complex operations includes welding, spot welding, assembly, handling, painting, inspection, palletizing, grinding polishing and Laser processing etc. In one word, the development prospects of widely used in many fields of industrial robots are broad.
Keywords: Graduation design; UR robots; Application field
安徽工程大学毕业设计（论文）
目录
第1章绪论 (2)
第2章结构方案确定 (3)
2.1 任务介绍 (3)
2.2 结构方案选择 (4)
第3章交流伺服电机及减速器选择 (5)
3.1 交流伺服电机选择 (5)
3.2 各关节减速器的选择 (7)
第4章结构参数设计 (9)
4.1 一号关节 (9)
4.2 二号关节 (9)
4.3 三号关节 (10)
4.4 四号关节 (11)
4.5 五号关节 (11)
4.6 六号关节 (12)
第5章结构校核 (14)
5.1 轴的校核 (14)
5.2 轴承校核 (15)
5.3 键的校核 (16)
5.4 螺钉校核 (16)
第6章结论与展望 (18)
第7章致谢 (20)
第8章参考文献 (21)
第9章附录 (22)
9.1 附录A 主要参考文献题录及摘要 (22)
9.2 附录B 外文翻译 (24)
学生姓名：陶彬彬课题题目：UR-06六自由度工业机器人
插图清单
图2-1三维效果图 (4)
图4-1一号关节 (9)
图4-2二号关节 (10)
图4-3 三号关节 (10)
图4-4 四号关节 (11)
图4-5 五号关节 (12)
图4-6 六号关节 (13)
安徽工程大学毕业设计（论文）
插表清单
表3- 1电机参数表 (5)
表3- 2减速器参考表 (7)
安徽工程大学毕业设计（论文）
引言
UR-06 六自由度工业机器人是个较新的课题，虽然其在国外已经具有了较完善的研究，但是在国内，对于它的研究依旧停留在较低的水平上。
安徽工程大学是一所以工为主的省属多科性高等院校和安徽省重点建设院校，其前身机电学院办学始于1935年由西班牙天主教耶稣会创设的安徽私立内思高级工校。尤其是我校的机械设计制造及其自动化专业更是国家特色专业，我专业对于机器人的研究已初见成效，虽然比不上那些老牌的重点院校。机械与汽车工程学院的机器人实验室中摆放着一台我校教工自主研发的通用机器人，尤其值得称道是我校教工自主开发的驱动程序。它基于旋转副及齿轮传动等原理，从而达到360度工作范围，通过驱动程序参数的设定，更能精确的完成点与点之间的运动。
本次设计完成的主要内容是UR-06 六自由度工业机器人结构设计，以及初步运动仿真。在设计过程中，我初步参考了实验室机器人的结构设计理念，后经过老师提供现实产品的结构参考，完善了本次设计的结构设计。
通用机器人主要应用领域有弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业，其各种优异的功能使其在现代工业生产中更是具有及其重要的地位。
学生姓名：课题题目：UR-06六自由度工业机器人
第1章绪论
机器人在生产生活中具有极其重要的作用，由于现阶段的工业机器人普遍体积较大，安装过程繁琐，操作不易。工厂生产迫切的需要一种新的机器人，它必须是模块式的安装，操作简易，所以UR机器人的研制是顺应生产的实际需要。
UR-06 六自由度工业机器人在现实生产实践中具有极其重要的作用，它在满足人工工作的条件下，节省了人力物力，以及大大缩短了生产周期，消除了人工长期重复一种劳动时的视觉及精神疲劳。其在工厂中具有不可替代的作用，同时跟上了时代的要求，追求技术创新及能源节省。
对人的研究，国外侧重于对人行走时的步态分析，通过对人脚形状的分析，得出具有圆形截面的脚趾和脚后跟以及具有扁平截面的连接脚趾和脚后跟的中间部分具有最佳的动力学性能。
对动物的研究则表现为对诸如蛇、鱼的结构以及运动性能的研究。仿蛇机器人不仅可以作为管道检测装置也可以作为地震或矿难探索装置，更可以当作极地探测器来进行科研活动。
新型机构也是当前研究的热点之一。随着对机器人的柔性程度和精度要求越来越高。于是对可重构机器人和并联机构的研究成为了时代的必要。
我国对工业机器人的研究始于20世纪70年代，通过“七五”的起步，“八五”、“九五”的技术攻关，已经基本掌握了工业机器人的设计制造技术、控制系统与驱动系统的设计技术和机器人软件与编程等关键技术，形成了一批具有较强机器人科研实力的公司和院校如中科院沈阳自动化研究所、沈阳新松机器人自动化有限公司清华大学哈尔滨工业大学北航等。
本课题来源于安徽工程大学机器人视觉实验室，其首要解决的问题是组件内部组装问题，怎样实现模块化和可重构性。
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第2章结构方案确定
2.1 任务介绍
2.1.1 工作对象以及工作任务确定
通过加装不同的手爪完成各种功能，包括焊接、喷漆、搬运等。
（1）焊接任务
工作对象：一辆汽车或一个复杂曲面的物体；
工作任务：对其实行弧焊或点焊；
要求：制造极度高，对机器人的轨迹精度和位姿精度及速度稳定性有很高的要求，要求具有摆弧的功能，同时要能在狭小空间内自由地运动，具备防碰撞功能，六自由度完全可以满足要求。
（2）喷漆任务
工作对象：一辆汽车或一个复杂曲面的物体；
工作任务：喷涂汽车的内部和车门或复杂曲面物体的表面；
要求：①手腕要灵活，能在狭小空间内自由地运动，具备防碰撞功能；
②要求能够在长时间内连续稳定可靠的工作，同时要求外表面光滑（流线型），漆、气管线最好能从横臂和手腕内部通过，放置污染已喷涂好的工作对象；
③因为在易燃易爆环境中工作，故具备防爆功能，同时轨迹精度和位姿精度及速度稳定性有较高要求。
（3）搬运任务
①工作对象：笨重物品；
工作任务：定点搬运；
要求：定位精度要求高，对其承载能力和定位精度有较高要求。
②工作对象：轻巧物品；
工作任务：定点搬运；
要求：轻拿轻放且定位精度要求高，对机器人的速度稳定和定位精度有较高要求。
（4）装配任务
工作对象：待装配零件；
工作任务：定点运动；
要求：对机器人的速度稳定性和位姿精度有很高要求。
2.1.2设计要求
①负载：5~6 kg（根据用户对象和工作任务要求，参考国内外同类产品的先进机型确定负载）；
②轨迹精度：根据用户对象和工作任务的要求，参考国内外同类产品的先进机型，确定机器人末端的最大符合速度和机器人各单轴的最大角速度；
③位姿精度：根据用户对象和工作任务的要求，参考国内外同类产品的先进机型，确定机器人的重复定位精度，如弧焊机器人的重复定位精度为±0.4 mm，ABB公司开发的Model-5003型喷涂机器人的重复定位精度为±1 mm；同时要确定构成机器人的零
学生姓名：课题题目：UR-06六自由度工业机器人
件的精度、臂体的尺寸精度、形位精度和传动链的间隙，如齿轮的精度和传动间隙，还要确定机器人上所用的元器件的精度，如减速器的传动精度、轴承的精度等。
2.2结构方案选择
2.2.1第一种方案
平面关节型通用机器人，手臂采用口字形设计，电机及减速器位于手臂内部，各旋转副轴向平行；
2.2.2第二种方案
空间关节型通用机器人，手臂采用空心管道结构设计，电机及减速器位于管道内部。一号关节轴轴线是竖直方向，二、三、四号关节轴轴线均是水平方向且相互平行，五号关节轴轴线是二、三、四号关节轴轴线的公垂线，六号关节轴轴线与五号关节轴轴线垂直，电机与六号轴轴线平行。
综上所述，由于工作条件的要求，选择第二种方案。三维效果图见下：
图2- 1 三维效果图
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第3章 交流伺服电机及减速器选择
3.1 交流伺服电机选择
由于受结构重量影响，所以交流伺服电机及减速器的选择从末端关节开始。交流伺服电机参数如表3-1： 表3- 1 电机参数表
MSMA 系列（小惯量） 额定功率
（KW)
0.03 0.05 0.1 0.2 0.4 0.75 额定转矩
（N M ）
0.095 0.16 0.32 0.64 1.3 2.4 最大转矩
（N M ） 0.28 0.48 0.95
1.91 3.8 7.1 3.1.1 六号关节
手爪末端负重5~6 kg ，初步定臂长200 mm ，为了减轻机器人的重量，所以机器人
手臂采用铝合金2014，牌号6061，密度2.7 g/3cm 。
手爪及物体总重量共计6.5 kg ，手臂直径50 mm 。
手爪及手臂转动惯量
22
2mr 6.50.05==0.008125kg m 22
J ?= （3-1） 设机器人转动角速度加速到2πrad/s,所需的时间为t=1.3s ，则其角加速度
2
22rad ===0.00843556s 180t 180 1.3πω
πα? （3-2） 负载启动惯性转矩
0.008435560.0081250.00068539m T J N α==?= （3-3）
根据启动惯性转矩与电机最大静转矩来选择电机，参考表3-1松下A _系列伺服电机手册(中文)，选择MSMA 小惯量30 w 电机，额定转矩T=0.095 N ·m 。
3.1.2 五号关节
初步定五轴长600 mm ，杆重m=3 kg ，直径D=70 mm 。
转动惯量
2222
2mr 5.50.310.2 6.470.07kg =++=0.02833515m 2222
J ???= （3-4） 由公式3-2得
学生姓名：课题题目：UR-06六自由度工业机器人
2rad
=0.00843556s α
负载启动惯性转矩 2
0.008435560.028335150.000239022m N
T J α==?= （3-5） 根据启动惯性转矩与电机最大静转矩来选择电机，参考表3-1松下A _系列伺服电机手册(中文)，选择MSMA 小惯量30 w 电机，额定转矩T=0.095 N ·m 。
3.1.3 四号关节
初步定四轴长300 mm ，杆重m=3 kg ，直径D=70 mm 。
转动惯量
222222
22
mr 6.50.65 1.50.5 1.10.4 1.10.3 1.50.2=22222240.06=1.735325kg m 2J ?????=+++++? （3-6） 代入2
rad
=0.0843556s α，得负载启动惯性转矩 1.738532850.0843858560.146384381m T J N α==?= （3-7）
根据启动惯性转矩与电机最大静转矩来选择电机，参考表3-1松下A _系列伺服电机手册(中文)，选择MSMA 小惯量50 w 电机，额定转矩T=0.16 N ·m 。
3.1.4 三号关节
初步定三号后管道长400 mm ，三号管道长400 mm ，杆重m=6 kg ，直径D=80 mm 。 转动惯量
222222
22
mr 6.51 1.50.9 1.10.8 1.10.7 1.50.6=22222240.46=10.3444kg m 2J ?????=+++++? （3-8） 代入2
rad
=0.0843556s α，得负载启动惯性转矩 10.34440.0843556=0.872608068m T J N α==? （3-9）
根据启动惯性转矩与电机最大静转矩来选择电机，参考表3-1松下A _系列伺服电机手册(中文)，选择MSMA 小惯量400 w 电机，额定转矩T=1.3 N ·m 。
3.1.5 二号关节
初步定二号后管道长600 mm ，杆重m=8 kg ，直径D=100 mm 。
转动惯量
安徽工程大学毕业设计（论文）
222222
2222
mr 6.5 1.6 1.5 1.5 1.1 1.4 1.1 1.3 1.5 1.2=2222224 1.06 1.330.65 1.50.65=15.9410375m 222
J N ?????=+++++???++ （3-10） 代入2
rad
=0.0843556s α，得负载启动惯性转矩 185.941037850.0843556 1.344715783m T J N α==?= （3-11）
根据启动惯性转矩与电机最大静转矩来选择电机，参考表3-1松下A _系列伺服电机手册(中文)，选择MSMA 小惯量750 w 电机，额定转矩T=2.4 N ·m 。
3.1.6 一号关节
初步定一号后管道长400 mm ，杆重m=6 kg 。
转动惯量
222222
2222
mr 6.52 1.5 1.9 1.1 1.8 1.1 1.7 1.5 1.6=2222224 1.46 1.33 1.05 1.5 1.05=27.4702379kg m 222J ?????=+++++???++ （3-12） 代入2
rad
=0.0843556s α，得负载启动惯性转矩 27.47023790.0843556 2.3172684m T J N α==?= （3-13）
根据启动惯性转矩与电机最大静转矩来选择电机，参考表3-1松下A _系列伺服电机手册(中文)，选择MSMA 小惯量750 w 电机，额定转矩T=2.4 N ·m 。
3.2 各关节减速器的选择
参考表3-2，一号关节选择XB 100-125,二号关节选择XB 100-125,三号关节选择XB 50-80,四号关节选择XB 25-63,五号关节XB 25-63，六号关节选择XB 25-63.
表3- 2 减速器参考表
机型
传动比 输入转速3000 r/min 输入转矩 （N*m ） 输出转速 （r/min ） 输入功率 （kw ） 25
63 2.0 47.6 0.031 32
64 80 4.5 5.0 46.9 37.5 0.025 0.025 40
80 100 12.0 15.0 37.5 30 0.059 0.059
50 80 84
100
125 25 25 30 30
37.5 35.7 30 24 0.123 0.117 0.118 0.097
学生姓名：课题题目：UR-06六自由度工业机器人
60 80
100
120
150
160
40
50
50
50
50
37.5
30
25
20
18.8
0.197
0.197
0.169
0.140
0.139
80 80 80
100
135
160
200
100
120
120
120
120
37.5
30
22.2
18.8
15
0.493
0.473
0.363
0.312
0.264
100 80
84
100
125
160
168
200
200
200
240
240
240
240
240
37.5
35.7
30
24
18.8
17.9
15
0.986
0.939
0.947
0.777
0.624
0.594
0.527
安徽工程大学毕业设计（论文）
第4章结构参数设计
4.1 一号关节
UR机器人为了达到模块化以及可重组等特点，所以底座采用空心圆形管道结构，与一号关节通过螺钉连接，底座通过螺钉可固定在流水线上，通过螺纹连接。
一号关节处包含底座、关节、关节端盖、轴承座以及联轴器等结构。各组件间连接基本采用螺纹连接。因为机器人的任务要求，所以各组件需做成空心管道结构。在必要处甚至要开孔，已完成走线。
关节所有孔、轴配合公差等级选用8级精度。关节与减速器之间的配合为基轴制间
隙配合
8
h7
N
，轴承与轴承座之间的配合为基孔制过盈配合
8
n7
H
。关节与关节端盖之间的
配合为基轴制过渡配合
8
h7
K
，轴承与联轴器之间的配合为基孔制过盈配合
7
n6
H
。结构图
如图4-1：
图4- 1一号关节
1—关节端盖2—关节3—联轴器4—轴承座5—底座
4.2 二号关节
二号关节处包含包含前管道、联轴器、轴承座、关节、关节端盖以及后管道等结构。各组件间连接大都采用螺纹连接。管道、联轴器以及轴承座等都采用空心管道结构，联轴器中间部位开孔，可以走线。
关节所有孔、轴配合公差等级选用8级精度。关节与减速器之间的配合为基轴制间
隙配合
8
h7
N
，轴承与轴承座之间的配合为基孔制过盈配合
8
n7
H
，轴承与联轴器之间的配
合为基孔制过盈配合
7
n6
H
。结构图如图4-2：
1 2 3
4
5
学生姓名：课题题目：UR-06六自由度工业机器人
图4- 2二号关节
1—关节端盖2—后管道3—关节4—联轴器5—轴承座6—前管道
4.3 三号关节
三号关节处包含包含前管道、联轴器、轴承座、关节、关节端盖等结构。各组件间连接大都采用螺纹连接。管道、联轴器以及轴承座等都采用空心管道结构，联轴器中间部位开孔，可以走线。
关节所有孔、轴配合公差等级选用8级精度。关节与减速器之间的配合为基轴制间
隙配合
8
h7
N
，轴承与轴承座之间的配合为基孔制过盈配合
8
n7
H
，轴承与联轴器之间的配
合为基孔制过盈配合
7
n6
H
。结构图如图4-3：
图4- 3 三号关节
1
2
3 4 5 6
1
3
4
2
5
6
六自由度工业机器人设计
六自由度工业机器人 对于工业机器人的设计与大多数机械设计过程相同;首先要知道为什么要设计机器人机器人能实现哪些功能活动空间（有效工作范围）有多大了解基本的要求后，接下来的工作就好作了。 首先是根据基本要求确定机器人的种类，是行走的提升（举升）机械臂、还是三轴的坐标机器人、还是六轴的机器人等。选定了机器人的种类也就确定了控制方式，也就有了在有限的空间内进行设计的指导方向。 接下来的要做的就是设计任务的确定。这是一个相对复杂的过程，在实现这一复杂过程的第一步是将设计要求明确的规定下来;第二步是按照设计要求制作机械传动简图，分析简图，制定动作流程表（图），初步确定传动功率、控制流程和方式;第三步是明确设计内容，设计步骤、攻克点、设计计算书、草图绘制，材料、加工工艺、控制程序、电路图绘制;第四步是综合审核各方面的内容，确认生产。 下面我将以六轴工业机器人作为设计对象来阐明这一设计过程： 在介绍机器人设计之前我先说一下机器人的应用领域。机器人的应用领域可以说是非常广泛的，在自动化生产线上的就有很多例子，如垛码机器人、包装机器人、转线机器人;在焊接方面也有很例子，如汽车生产线上的焊接机器人等等;现在机器人的发展是非常的迅速，机器人的应用也在民用企业的各个行业得以延伸。机器人的设计人才需求也越来越大。 六轴机器人的应用范筹不同，设计形式也各不相同。现在世界上生产机器人的公司也很多，结构各有特色。在中国应用最多的如：ABB、Panasonic、FANUK、莫托曼等国外进口的机器人。 既然机器人的应用那么广泛，在我国却没有知名的生产公司。对于作为中国机械工程技术人员来说是一个值得思考的问题！有关机器人技术方面探讨太少了从业人员还不能成群体虽然在很多地方可以看到机器的论术，可是却没有真正形成普及的东西。 即然是要说设计，那我就从头一点一点的说起。力求讲的通俗简明一些，讲得不对的地方还请各位指正！ 六轴机器人是多关节、多自由度的机器人，动作多，变化灵活;是一种柔性技术较高的工业机器人，应用面也最广泛。那么怎样去从头开始的设计它呢工作范围又怎样去确定动作怎样去编排呢位姿怎样去控制呢各部位的关节又是有怎么样的要求呢等等。。。。。。让我们带着众多的疑问慢慢的往下走吧！ 首先我们设定：机器人是六轴多自由度的机器人，手爪夹持二氧气体保护焊标准焊枪;完成点焊、连续焊等不同要求的焊接部件，工艺要求、工艺路线变化快的自动生线上。最大伸长量：1700mm;转动270度;底座与地平线水平固定;全电机驱动。 好了，有了这样的基本要求我们就可以做初步的方案的思考了。 首先是全电机驱动的，那么我们在考虑方案的时候就不要去考虑液压和气压的各种结构了，也就是传动机构只能用齿轮齿条、连杆机构等机械机构了。 机器人是用于焊接方面的，那么我们就去考察有人工行为下的各种焊接手法和方法。这里就有一个很复杂的东西在里面，那就是焊接工艺;即然焊艺定不下来，我们就给它区分一下，在常用焊接里有单点点焊、连续断点点焊、连续平缝焊接、填角焊接、立缝焊接、仰焊、环缝焊等等。。。。。。 搞清了各种焊方法，也就明白了要实现这些复杂的动作就要有一套可行的控制方式才行;在机械没有完全设计出来之前可以不做太多的控制方案思考，有一个大概的轮廓概念就行了，待机械结构做完，各方面的驱动功率确定下来之后再做详细的程序。 焊枪是用常用的标准的焊枪，也就是说焊枪是随时可以更换下来的，也就要求我们要做到对焊枪的夹持部分进行快速锁定与松开。
AI机器人系统使用说明书
智营呼叫中心系统 使用说明书 目录 目录 (1) 前言 (3) 功能说明 (4) 1. 登陆 (4) 2. 客户管理 (4) 2.1客户列表 (4)
2.2跟进记录 (6) 3. 坐席管理 (6) 3.1坐席列表 (6) 3.2分机管理(软电话或语音网关登录的账号) (7) 3.3主叫号码 (7) 3.4坐席统计 (8) 3.5班组管理 (8) 3.6分机统计 (9) 4. 通话记录 (9) 5. 财务管理 (9) 6. 企业管理 (9) 6.1添加企业 (9) 6.2企业管理 (10) 7. 大数据 (10) 8. AI机器人 (11) 8.1纠正列表 (11) 8.2数据列表 (11) 8.3呼叫队列 (12) 8.4呼叫记录 (12) 8.5模板列表 (13) 9. 知识库 (15) 9.1分类管理 (15) 9.2问题列表 (16) 10. 短信管理 (17) 11. 系统设置 (17) 11.1修改密码 (17) 11.2系统配置 (17) 11.3定义字段 (18)
前言 本手册针对的用户需要具备一定的后台管理系统操作常识。本手册从使用者的角度，充分地描述系统所具有的特点、功能及使用方法并配截图页面说明,从而使用户通过说明书能够了解系统的操作及用途，并且能够确定在何种情况下，如何使用它；同时向用户提供系统每一个运行的具体过程及相关知识。
功能说明 1.登陆 用户在浏览器输入后台http地址，按回车键，跳转到登录页面，输入用户名、密码，点击“登陆”按钮进入系统，如图1。 图1 注意: 企业登录,直接用企业账号+密码. 坐席登录坐席工号@企业账号+密码. 或者坐席绑定的主叫号码+密码登录. 2.客户管理 2.1客户列表 1）客户管理：查看和编辑客户的详细信息。（如图2） ①添加客户：手动添加单个客户。（如图3） ②导入：下载导入模板，并按模板编排好客户资料，成批导入客户。（如 图4） ③分配：可将客户分配至坐席进行人工拨打。（图5）
机器人操作调节说明书
机器人操作调节说明 1．开启机器人电箱电源，待机器人启动完毕后将将选择开关扭至手动模式，机器人处于手动工作状态；2．程序说明： a．nWheelH1放下高度 b．nWheelH2抓取高度 c．nWheelD扫粉深度（高度） d．wobjCnv1固化线解码器（坐标） e．wobjCnv2喷粉线解码器（坐标） f．tool_Grip机器人坐标 g．phome机器人原点位置 h．pReady1机器人准备位置1 i．pcln1机器人清扫位置1 j．pReady2机器人准备位置2 k．Pick机器人抓取位置 l．pLeave机器人离开位置 m．Dplace机器人放下位置 n．rOpenGripper打开夹爪 o．rCloseGripper放开夹爪 3．机器人启动完毕，按一下左上角ABB，弹出选择目录，可进入不同控制目录； 4．选择程序调试，进入各单元程序，可手动调节及测试各单元程序及位置点； 进入程序调试后选择phome，运行程序为使机器人回原点，修改phome位置为改变原点位置； 选择TSingle为校正追踪固化线输送机及追踪喷粉线输送机，具体操作步骤为： 开启固化线输送机后单步运行程序 DeactUnit CNV1; DropWObj wobjCnv1; ActUnit CNV1; 跳步将PP移至WaitWObj wobjCnv1;时连续执行程序 待出现警报立即停止固化线输送机，停止运行程序可手动操纵机器人到固化线轮毂放下位置，修改相应位置； 再次运行一次该程序，正常后完成放下轮毂位置的设定； 关于追踪喷粉线输送机位置的步骤如上； 注意：同步感应开关位置不能变更！！！ 选择ClnWheel为校正清扫位置，设定好相应位置后，修改相应位置；
六轴运动机器人运动学求解分析_第九讲
六轴联动机械臂运动学及动力学求解分析 V0.9版 随着版本的不断更新，旧版本文档中的一些笔误得到了修正，同时文档内容更丰富，仿真程序更完善。 作者朱森光 Email zsgsoft@https://www.360docs.net/doc/e016718772.html, 完成时间 2016-02-28
1引言 笔者研究六轴联动机械臂源于当前的机器人产业热，平时比较关注当前热门产业的发展方向。笔者从事的工作是软件开发，工作内容跟机器人无关，但不妨碍研究机器人运动学及动力学，因为机器人运动学及动力学用到的纯粹是数学和计算机编程知识，学过线性代数和计算机编程技术的人都能研究它。利用业余时间翻阅了机器人运动学相关资料后撰写此文，希望能够起到抛砖引玉的作用引发更多的人发表有关机器人技术的原创性技术文章。本文内容的正确性经过笔者编程仿真验证可以信赖。 2机器建模 既然要研究机器人，那么首先要建立一个机械模型，本文将以典型的六轴联动机器臂为例进行介绍，图2-1为笔者使用3D技术建立的一个简单模型。首先建立一个大地坐标系，一般教科书上都是以大地为XY平面，垂直于大地向上方向为Z轴，本文为了跟教科书上有所区别同时不失一般性，将以水平向右方向为X轴，垂直于大地向上方向为Y轴，背离机器人面向人眼的方向为Z轴，移到电脑屏幕上那就是屏幕水平向右方向为X轴，屏幕竖直向上方向为Y轴，垂直于屏幕向外为Z轴，之所以建立这样不合常规的坐标系是希望能够突破常规的思维定势训练在任意空间建立任意坐标系的能力。 图2-1 图2-1中的机械臂，底部灰色立方体示意机械臂底座，定义为关节1，它能绕图中Y轴旋转；青色长方体示意关节2，它能绕图中的Z1轴旋转；蓝色长方体示意关节3，它能绕图中的Z2轴旋转；绿色长方体示意关节4，它能绕图中的X3轴旋转；深灰色长方体示意关节5，它能绕图中的Z4轴旋转；末端浅灰色机构示意关节6即最终要控制的机械手，机器人代替人的工作就是通过这只手完成的，它能绕图中的X5轴旋转。这儿采用关节这个词可能有点不够精确，先这么意会着理解吧。 3运动学分析 3.1齐次变换矩阵 齐次变换矩阵是机器人技术里最重要的数学分析工具之一，关于齐次变换矩阵的原理很多教科书中已经描述在此不再详述，这里仅针对图2-1的机械臂写出齐次变换矩阵的生成过程。首先定义一些变量符号，关节1绕图中Y轴旋转的角度定义为θ0，当θ0=0时，O1点在OXYZ坐标系内的坐标是(x0,y0,0)；关节2绕图中的Z1轴旋转的角度定义为θ1，图中的θ1当前位置值为+90度；定义O1O2两点距离为x1,关节3绕图中的Z2轴旋转的角度定义为θ2，图中的θ2当前位置值为-90度；O2O3两点距离为x2，关节4绕图中的X3轴旋转的角度定义为θ3, 图中的θ3当前位置值为0度；O3O4两点距离为x3，关节5绕图中的Z4轴旋转的角度定义为θ4, 图中的θ4当前位置值为-60度；O4O5两点距离为x4，关节6绕图中的X5轴旋转的角度定义为θ5, 图中的θ5当前位置值为0度。以上定义中角度正负值定义符合右手法则,所有角度定义值均为本关节坐标系相对前一关节坐标系的相对旋转角度值（一些资料上将O4O5两点重合在一起即O4O5两点的距离x4退化为零，本文定义x4大于零使得讨论时更加不失一般性）。符号定义好了，接下来描述齐次变换矩阵。 定义R0为关节1绕Y轴的旋转矩阵 =cosθ0 s0 = sinθ0 //c0 R0 =[c0 0 s0 0 0 1 0 0 0 c0 0 -s0 0 0 0 1] 定义T0为坐标系O1X1Y1Z1相对坐标系OXYZ的平移矩阵 T0=[1 0 0 x0 0 1 0 y0 00 1 0 0 0 0 1] 定义R1为关节2绕Z1轴的旋转矩阵 R1=[c1 –s1 0 0 s1 c1 0 0
新时达机器人系统说明书.
1.1机器人组成 (3 1.2机械本体说明 (3 1.2.1机械本体 (3 1.2.2机器人轴说明 (4 1.2.3各关节电机说明 (5 1.2.4各轴机械零点说明 (6 1.2.5机器人铭牌 (8 1.3电气控制柜说明 (9 1.3.1控制柜正面介绍 (9 1.3.2控制柜内部说明 (9 1.3.3控制柜背面说明 (10 1.3.4控制柜接线斜面板说明 (11 1.4示教器说明 (12 1.5连接线缆说明 (13 1.6机器人系统的吊装搬运方式 (14 1.6.1准备工作 (14 1.6.2 搬运和拆封 (15 1.6.3安装机器人控制系统 (18 1.6.4 机器人本体线缆连接 (19
1.6.5 机器人控制柜电源连接 (19 1.6.6机器人工作状态确认 (19 2机器人控制系统介绍 (20 2.1控制器说明 (20 2.2 STEP伺服说明 (21 2.3安全逻辑板说明 (27 2.4柜冷却装置说明 (28 2.5 I/O模块 (28 2.6 软件功能介绍 (29 3机器人标定和性能测试 (30 3.1.1标定工具DynCal (30 3.1.2标定过程 (30 3.2机器人性能测试 (30 3.2.1性能测试工具CompuGauge (31 3.2.2硬件安装及调试 (31 4故障处理及维护说明 (33 4.1示教器常见错误信息提示及处理方法 (33 4.2电气系统常见故障 (36 4.3机器人维护保养 (37
4.3.1 维护保养注意 (37 4.3.2 定期检修日程表 (37 4.3.3检修项目 (38 5安全注意事项 (52 5.1机器人安全防护装置 (52 5.1.1 安全防护装置预览 (52 5.1.2 紧急关断按键 (52 5.1.3 运行方式选择开关 (52 5.1.4 点动运行 (53 5.1.5 机械终端限位 (53 5.1.6 软件限位开关 (53 5.2 相关人员 (53 5.2.1 操作人员资格要求 (54 5.2.2设备操作规程的规定 (54 5.3培训 (54 5.4安全措施 (55 5.5检查 (56 1机器人系统 1.1机器人组成
ABB工业机器人操作手册
目录 一、系统安全 (1) 二、手动操纵工业机器人 (1) 1.单轴运动控制 (1) 2.线性运动与重定位运动控制 (3) 3.工具坐标系建立 (5) 4.示教器上用四点法设定TCP (6) 操作方法及步骤如下： (6) 三、程序建立 (10) 1.建立RAPID程序 (10) 2.基本RAPID程序指令 (11) （1）赋值指令 (11) （2）常用的运动指令 (12) （3） I/O控制指令 (14) 1）Set数字信号置位指令 (14) 2）Reset数字信号复位指令 (15) 3）WaitDI数字输入信号判断指令 (15) 4）WaitDO数字输出信号判断指令 (15) 5）WaitUntil信号判断指令 (15) （4）条件逻辑判断指令 (15) 1）Compact IF紧凑型条件判断指令 (15) 2）IF条件判断指令 (16) 3)FOR重复执行判断指令 (16) 4)WHILE条件判断指令 (16)
一、系统安全 以下的安全守则必须遵守，因为机器人系统复杂而且危险性大, 万一发生火灾，请使用二氧化炭灭火器。 急停开关(E-Stop)不允许被短接。 机器人处于自动模式时，不允许进入其运动所及的区域。 在任何情况下，不要使用原始盘，用复制盘。.搬运时，机器停止，机器人不应置物，应空机。 意外或不正常情况下，均可使用E-Stop键，停止运行。 在编程，测试及维修时必须注意既使在低速时，机器人仍然是非常有力的，其动量很大，必须将机器人置于手动模式。 气路系统中的压力可达0. 6MP，任何相关检修都要断气源。 在不用移动机器人及运行程序时，须及时释放使能器(EnableDevice)。 调试人员进入机器人工作区时，须随身携带示教器，以防他人无意误操作。 在得到停电通知时，要预先关断机器人的主电源及气源。 突然停电后，要赶在来电之前预先关闭机器人的主电源开关，并及时取下夹具上的工件。 维修人员必须保管好机器人钥匙，严禁非授权人员在手动模式下进入机器人软件系统，随意翻阅或修改程序及参数。 二、手动操纵工业机器人 1.单轴运动控制 （1）左手持机器人示教器，右手点击示教器界面左上角的“”来打开ABB菜单栏；点击“手动操纵”，进入手动操纵界面；如图1-1所示。
六自由度机械手重载搬运机器人本体结构设计(全套CAD图纸)
全套设计通过答辩优秀CAD图纸QQ 36396305 XX学院 毕业设计说明书(论文) 作者: 学号： 学院(系): 专业: 题目: 重载搬运机器人本体结构设计【六自由 度机械手】 2015 年5月
全套设计通过答辩优秀CAD图纸QQ 36396305 毕业设计说明书（论文）中文摘要 机械手是一种典型的机电一体化产品，搬运机械手是机械手研究领域的热点。研究搬运机械手需要结合机械、电子、信息论、人工智能、生物学以及计算机等诸多学科知识，同时其自身的发展也促进了这些学科的发展。 本文对一种使用在搬运机械手的结构进行设计，并完成总装配图和零件图的绘制。要求对机械手模型进行力学分析，估算各关节所需转矩和功率，完成电机和减速器的选型。其次从电机和减速器的连接和固定出发，设计关节结构，并对机构中的重要连接件进行强度校核。 关键词：结构设计，机器臂，关节型机械手，结构分析
毕业设计说明书（论文）外文摘要
目录 1 绪论 (1) 1.1 引言 (2) 1.2 搬运机械手研究概况 (3) 1.2.1 国外研究现状 (3) 1.2.2 国内研究现状 (4) 1.4 搬运机械手的总体结构 (5) 1.5 主要内容 (5) 2 总体方案设计 (6) 2.1 机械手工程概述 (6) 2.2 工业机械手总体设计方案论述 (7) 2.3 机械手机械传动原理 (8) 2.4 机械手总体方案设计 (8) 2.5 本章小结 (10) 3 机械手大臂结构设计 (1) 3.1 大臂部结构设计的基本要求 (1) 3.2 大臂部结构设计 (2) 3.3 大臂电机及减速器选型 (2) 3.4 减速器参数的计算 (3) 3.5承载能力的计算 (7) 3.5.1 柔轮齿面的接触强度的计算 (7) 3.5.2 柔轮疲劳强度的计算 (7) 3.6 轴的计算校核 (8) 3.7 大臂的平衡设计 (11) 3.7.1 弹簧的受力分析 (11) 3.7.2 弹簧的设计计算 (14) 4机械手小臂结构设计 (18) 4.1 腕部设计 (18) 4.2 小臂部结构设计 (31)
六自由度机器人说明书
六自由度机器人说明书 专业：机械制造与自动化 班级： 成员：
目录 一、打开气源 二、机器人的快速操作入门 1、坐标系的选择 2、手动速度调整 3、伺服电源接通 4、接通主电源 5、接通伺服电源 三、伺服电源切断 1、切断伺服电源 2、切断主电源 四、轴操作
一、打开气源 请确认系统进气气源已进行供气，未供气或气压不足将会导致系统无法正常工作，系统运行中如断开气源，可能导致设备损坏，甚至造成人员伤害。 打开下图气泵，将开关拨到“I”，再打开气阀
拨到“开”，即 “Ⅰ” 往上拨，打开气阀
二、机器人的快速操作入门 1、坐标系的选择 在示教模式下，选择机器人运动坐标系：按手持操作示教器上的【坐标系】键，每按一次此键，坐标系按以下顺序变化，通过状态区的显示来确认。 2、手动速度调整 示教模式下，选择机器人运动速度：按手持操作示教器上【高速】键或【低速】键，每按一次，手动速度按以下顺序变化，通过状态区的速度显示来确认。 ?按手动速度【高速】键，每按一次，手动速度按以下顺序变化：微动1%→微动2%→低5%→低10%→中25%→中50%→高75%→高100%。 ?按手动速度【低速】键，每按一次，手动速度按以下顺序变化：高100%→高75%→中50%→中25%→低10%→低5%→微动2%→微动1%。 3、伺服电源接通 打开上电控柜上的主电源开关时，应确认在机器人动作 范围内无任何人员。
忽视此提示可能会发生与机器人的意外接触而造成人身伤害。如有任何问题发生，应立即按动急停键，急停键位于 电控柜前门的右上方。 4、接通主电源 ●把电控柜侧板上的主电源开关扳转到接通(ON) 的位置，此 时主电源接通。 ●按下电控柜面板上的绿色伺服启动按钮。
定制机器人系统说明书 模板
XX机器人2.0系统说明书 版本<2.0> XXXX股份有限公司
目录 一、XX机器人2.0简介 (3) 二、XX机器人2.0特点 (3) 三、机器人主要结构 (4) 3.1 机器人本体结构 (4) 3.2底盘结构图 (5) 3.3充电桩结构图 (6) 3.4机器人附件及配件 (6) 四、机器人配置参数 (7) 4.1 机器人本体配置参数 (7) 4.1.1机器人硬件参数 (7) 4.1.2 开关类型及其作用 (8) 4.2 充电座相关参数和说明 (8) 4.2.1指示灯说明 (8) 4.2.2充电座相关接口说明 (8) 五、充电座部署 (9) 六、机器人使用说明 (9) 6.1开机配置 (9) 6.2使用环境 (10) 6.3注意事项 (11) 七、机器人硬件模块质保清单 (11) 八、FAQ (12) 8.1 机器人充电相关问题 (12) 8.2 外部按钮功能 (12) 8.3其他常见问题 (13)
一、XX机器人2.0简介 机器人作为智能社会的重要切入点，正在改变人类的生产和生活方式。XXXX自主研发的智能服务机器人——XX机器人2.0（以下简称XX或机器人），是以人工智能技术为核心，依托强大的云计算平台支撑，结合互联网和智能终端技术的行业级智慧解决方案。“XX”集成了全球领先的AIUI技术，可以实现远场拾音、声源定位、回声消除、降噪处理等功能，通过多模态的交互方式实现人机之间的无障碍交互，更贴近用户的绝佳体验。 二、XX机器人2.0特点 ?全双工语音交互 主动交互，自由对话：AIUI人机智能交互，实现人机交互无障碍。支持语音、图像、手势等多种交互方式的无缝融合，实现多语种语音识别、语音合成以及自然语义理解等技术的完美结合，且对话过程可随时打断，降低用户交互门槛，人机交互过程更加流畅、自然，更贴近人人之间的交流习惯。 ?多模态交互方式 语音触屏，多种交互：支持语音、触屏、动作等多模态交互模式，满足用户业务需求，增加产品的趣味性、易用性。通过流程化配置，自动进行业务流程管理，提升运营效率。 ?智能客服 知识定制，智慧管家：便捷的知识管理系统，可根据客户需求设置专属业务知识问答。内置12亿条百科知识问答，覆盖1200种生活场景，智慧闲聊问答 ?自主导航避障 自主定位，安全护航：基于激光高精度定位导航，无须标点设置轨道，零施工成本。自动化地图构建及路线规划，实现5cm的精确导航与360度避障能力，为安全保驾护航。
六自由度机械手设计说明书
六自由度机械手设计说明书
设计参数
摘要 随着现代科技和现代工业的发展，工业的自动化程度越来越高。工业的自动化中机械手发挥了相当大的作用，小到机床的自动换刀机械手，大到整个的全自动无人值守工厂，无一不能看到机械手的身影。 机械手在工业中的应用可以确保运转周期的连贯，提高品质。另外，由于机械手的控制精确，还可以提高零件的精度。机械手在工业中的应用十分广泛，如：一、以提高生产过程中的自动化程度 应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。 二、以改善劳动条件，避免人身事故 在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。 在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。 三、可以减轻人力，并便于有节奏的生产 应用机械手代替人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床的综合加工自动线上，目前几乎都设有机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工作生产。 应用前景 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。 机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发殿起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用
六自由度机器人结构设计
六自由度机器人结构设计、 运动学分析及仿真 学科：机电一体化 姓名：袁杰 指导老师：鹿毅 答辩日期： 2012.6 摘要 近二十年来，机器人技术发展非常迅速，各种用途的机器人在各个领域广泛获 得应用。我国在机器人的研究和应用方面与工业化国家相比还有一定的差距，因此 研究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人、推广机器人的应用是有现实意义 的。 典型的工业机器人例如焊接机器人、喷漆机器人、装配机器人等大多是固定在 生产线或加工设备旁边作业的，本论文作者在参考大量文献资料的基础上，结合项 目的要求，设计了一种小型的、固定在AGV 上以实现移动的六自由度串联机器人。 首先，作者针对机器人的设计要求提出了多个方案，对其进行分析比较，选择
其中最优的方案进行了结构设计；同时进行了运动学分析，用D-H 方法建立了坐标变换矩阵，推算了运动方程的正、逆解；用矢量积法推导了速度雅可比矩阵，并计算了包括腕点在内的一些点的位移和速度；然后借助坐标变换矩阵进行工作空间分析，作出了实际工作空间的轴剖面。这些工作为移动式机器人的结构设计、动力学分析和运动控制提供了依据。最后用ADAMS 软件进行了机器人手臂的运动学仿真，并对其结果进行了分析，对在机械设计中使用虚拟样机技术做了尝试，积累了 经验。 第1 章绪论 1.1 我国机器人研究现状 机器人是一种能够进行编程，并在自动控制下执行某种操作或移动 作业任务的机械装置。 机器人技术综合了机械工程、电子工程、计算机技术、自动控制及 人工智能等多种科学的最新研究成果，是机电一体化技术的典型代表，是当代科技发展最活跃的领域。机器人的研究、制造和应用正受到越来越多的国家的重视。近十几年来，机器人技术发展非常迅速，各种用途的机器人在各个领域广泛获得应用。 我国是从 20 世纪80 年代开始涉足机器人领域的研究和应用的。1986年，我国开展了“七五”机器人攻关计划。1987 年，我国的“863”计划将机器人方面的研究列入其中。目前，我国从事机器人的应用开发的主要是高校和有关科研院所。最初我国在机器人技术方面的主要
工业机器人课程设计说明书
工业机器人课程设计基于Matlab的工业机器人运动学和雅克比运动分析 班级： 学号 姓名：
目录 摘要 ..................................................................................................................................................... - 2 - PUMA560机器人简介 ...................................................................................................................... - 3 - 一、PUMA560机器人的正解 .......................................................................................................... - 4 - 1.1、确定D-H 坐标系 .................................................................................................................... - 4 - 1.2、确定各连杆D-H 参数和关节变量 ........................................................................................ - 4 - 1.3、求出两杆间的位姿矩阵 ......................................................................................................... - 4 - 1.4、求末杆的位姿矩阵 ................................................................................................................. - 5 - 1.5、M A TLAB 编程求解 .................................................................................................................. - 6 - 1.6、验证 ......................................................................................................................................... - 6 - 二、PUMA560机器人的逆解 .......................................................................................................... - 7 - 2.1、求1θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.2、求3θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.3、求2θ ........................................................................................................................................ - 8 - 2.4、求4θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.5、求5θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.6、求 6 θ ...................................................................................................................................... - 10 - 2.7、解的多重性 ........................................................................................................................... - 10 - 2.8、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 10 - 2.9、对于机器人解的分析 ........................................................................................................... - 10 - 三、机器人的雅克比矩阵 ............................................................................................................... - 11 - 3.1、定义 ....................................................................................................................................... - 11 - 3.2、雅可比矩阵的求法 ............................................................................................................... - 11 - 3.3、微分变换法求机器人的雅可比矩阵 ................................................................................... - 12 - 3.4、矢量积法求机器人的雅克比矩阵 ....................................................................................... - 13 - 3.5、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 14 - 附录 ................................................................................................................................................... - 15 - 1、M ATLAB 程序 ........................................................................................................................... - 15 - 2、三维图 ...................................................................................................................................... - 24 -
工业机器人的基本参数和性能指标
工业机器人的基本参数和性能指标 表示机器人特性的基本参数和性能指标主要有工作空间、自由度、有效负载、运动精度、运动特性、动态特性等。 (1)工作空间（Work space）工作空间是指机器人臂杆的特定部位在一定条件下所能到达空间的位置集合。工作空间的性状和大小反映了机器人工作能力的大小。理解机器人的工作空间时，要注意以下几点： 1)通常工业机器人说明书中表示的工作空间指的是手腕上机械接口坐标系的原点在空间能达到的范围，也即手腕端部法兰的中心点在空间所能到达的范围，而不是末端执行器端点所能达到的范围。因此，在设计和选用时，要注意安装末端执行器后，机器人实际所能达到的工作空间。 2)机器人说明书上提供的工作空间往往要小于运动学意义上的最大空间。这是因为在可达空间中，手臂位姿不同时有效负载、允许达到的最大速度和最大加速度都不一样，在臂杆最大位置允许的极限值通常要比其他位置的小些。此外，在机器人的最大可达空间边界上可能存在自由度退化的问题，此时的位姿称为奇异位形，而且在奇异位形周围相当大的范围内都会出现自由度进化现象，这部分工作空间在机器人工作时都不能被利用。 3)除了在工作守闻边缘，实际应用中的工业机器人还可能由于受到机械结构的限制，在工作空间的内部也存在着臂端不能达到的区域，这就是常说的空洞或空腔。空腔是指在工作空间内臂端不能达到的完全封闭空间。而空洞是指在沿转轴周围全长上臂端都不能达到的空间。 (2)运动自由度是指机器人操作机在空间运动所需的变量数，用以表示机器人动作灵活程度的参数，一般是以沿轴线移动和绕轴线转动的独立运动的数目来表示。
自由物体在空间自六个自由度（三个转动自由度和三个移动自由度）。工业机器人往往是个开式连杆系，每个关节运动副只有一个自由度，因此通常机器人的自由度数目就等于其关节数。机器人的自由度数目越多，功能就越强。日前工业机器人通常具有4—6个自由度。当机器人的关节数（自由度）增加到对末端执行器的定向和定位不再起作用时，便出现了冗余自由度。冗余度的出现增加了机器人工作的灵活型，但也使控制变得更加复杂。 工业机器人在运动方式上，总可以分为直线运动（简记为P）和旋转运动（简记为R）两种，应用简记符号P和R可以表示操作机运动自由度的特点，如RPRR表示机器人操作机具有四个自由度，从基座开始到臂端，关节运动的方式依次为旋转-直线-旋转-旋转。此外，工业机器人的运动自由度还有运动范围的限制。 (3)有效负载(Payload) 有效负载是指机器人操作机在工作时臂端可能搬运的物体重量或所能承受的力或力矩，用以表示操作机的负荷能力。 机器人在不同位姿时，允许的最大可搬运质量是不同的，因此机器人的额定可搬运质量是指其臂杆在工作空间中任意位姿时腕关节端部都能搬运的最大质量。 (4)运动精度(Accurucy) 机器人机械系统的精度主要涉及位姿精度、重复位姿精度、轨迹精度、重复轨迹精度等。 位姿精度是指指令位姿和从同一方向接近该指令位姿时各实到位置中心之间的偏差。重复位姿精度是指对同指令位姿从同一方向重复响应n次后实到位姿的不一致程度。 轨迹精度是指机器人机械接口从同一方向n次跟随指令轨迹的接近程度。轨迹重复精度是指对一给定轨迹在同方向跟随n次后实到轨迹之间的不一致程度。
六自由度工业机器人实验指导书
六自由度工业机器人实验指导书 前言 机器人已广泛应用于汽车与汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电器行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域。在工业生产中，弧焊机器人，点焊机器人，喷涂机器人及装配机器人等都被大量使用。 机器人系统由机器人和作业对象及环境共同组成的，其中包括机器人机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统四部分组成，其实际上是一个典型的机电一体化系统，其工作原理为：控制系统发出动作指令，控制驱动器动作，驱动器带动机械系统运动，使末端操作器到达空间某一位置和实现某一姿态，实施一定的作业任务。末端操作器在空间的实时位姿由感知系统反馈给控制系统，控制系统把实际位姿与目标位姿相比较，发出下一个动作指令，如此循环，直到完成作业任务为止。 首钢莫托曼机器人有限公司生产的SG—MOTOMAN—UP6工业机器人，为6轴垂直多关节型，具有节省空间、高速动作时的轨迹精度高、轨迹流畅、动作速度高、动作范围广、安全可靠等特点,在工业上可进行弧焊、点焊、切割、搬运等。 实验项目机器人示教编程与再现控制 一、实验目的 通过本次试验，掌握六自由度工业机器人的工具坐标系及工件坐标系的标定方法、示教编程与再现控制。 二、实验内容 实验前请仔细阅读MOTOMAN-UP6机器人使用说明书、Y ASNAC XRC使用说明书及操作要领书相关内容。 2.1 示教的基本步骤 开始示教前，请做以下准备： 1.开启电源，接通XRC控制柜的控制按钮； 2.确认急停键是否可以正常工作； 3.设置示教锁定： 按下再现操作盒的[TEACH]按钮（指示灯点亮），使机器人工作在示教模式。
● 2.2 输入程序名 ●在示教编程器显示画面中下拉菜单选择【程序】→选择【新建程序】→输入程序名 →按【回车】键→选择【执行】。 2.3 示教 2.3.1 示教任务 机器人卸料作业如下图所示，当自动输送线的卸料工位有工件且运料小车到位时，机器人从卸料工位上抓取工件，堆放到运料箱中（运料箱中可存储工件4×6个），当工件堆满后，机器人停止作业，直到下一个空运料箱到位，重复堆垛工作。 机器人卸料作业示意图 2.3.2 示教要求 1. 画出机器人工作流程图； 2. 完成工具坐标系、工件坐标系的标定 3. 完成机器人卸料作业的示教程序的编写，要求对通用I/O地址、变量进行定义， 实现卸料工位是否有工件、运料小车是否到位等状态检测、堆料工件的计数、启动平移功能时移动量的设定、夹爪的夹紧/松开等等功能。 4. 在再现模式下验证所编写程序的正确性。 2.4 实验报告要求 1. 以小论文的形式完成书面实验报告。 2. 对卸料作业任务要求进行分析，提出机器人卸料的解决方案，并画出机器人的 工作流程。 3. 完成机器人卸料作业所必需的参数设定及坐标系的标定、程序设计等。
六自由度机器人
本科毕业设计(论文) FINAL PROJECT/THESIS OF UNDERGRADUATE (2014届) 六自由度机器人机械机构设计 学院机械工程学院 专业机械设计制造及其自动化学生姓名** 学号 指导教师*** 完成日期2014年5月
承诺书 本人郑重承诺：所呈交的毕业论文“六自由度机器人机械结构设计”是在导师的指导下，严格按照学校和学院的有关规定由本人独立完成。文中所引用的观点和参考资料均已标注并加以注释。论文研究过程中不存在抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。如若出现任何侵犯他人知识产权等问题，本人愿意承担相关法律责任。 承诺人(签名)：______________________ 日期：年月日
六自由度机器人机械结构设计 摘要 机械手是模仿人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置，其主要由执行机构、驱动机构、控制机构以及位置检测装置等所组成。本论文围绕机器人本体结构设计，进行机器人静力学分析及研究极限位置下关节力矩情况，并以此为依据为机器人机构改进奠定理论基础，主要设计内容如下：（1）阐述六自由度工业机器人当前发展现状，对比现有机械手传动方式及空间布局，分析其技术特点。 （2）根据预期假定机器人工作运动范围及有效负载，参考目前应用较广泛的本体结构，在solidworks环境下先设计简单机器人初期模型。通过静力学分析得出关节所受负载，进行伺服电机、减速机选型以及确定同步齿形带相关参数，完成机械手内部空间整体布局，确定传动方式并能达到相关目标要求完成理论作业。 （3）建立考虑约束及质量等效转换的机械手模型，分析典型工况下各关节的运动情况。对关键零件及手部轴承通过施加约束、负载完成相应应力分析，验证不同电机、减速机选型的合理性，完成机器人结构校核与优化。 关键词：六自由度传动方式静力学分析 i