低成本六轴工业机器人实践型教学方案
机器人实训报告操作过程
一、前言随着科技的飞速发展，机器人技术在我国逐渐成熟，并在工业、医疗、农业等多个领域得到了广泛应用。
为了更好地了解和掌握机器人技术，提高自身的实践能力，我们组织了一次机器人实训活动。
本文将详细记录实训过程中的操作步骤和注意事项。
二、实训设备与环境1. 设备：本次实训采用ABB工业机器人，型号IRB 460，它是一款六轴工业机器人，具有高精度、高速度、高稳定性等特点。
2. 环境：实训场地为我校机器人实验室，实验室配备了机器人控制系统、示教器、电源等设备，为实训提供了良好的环境。
三、实训内容1. 熟悉机器人系统（1）了解机器人系统的组成：包括机械臂、控制器、示教器、传感器等。
（2）掌握机器人系统的操作方法：如启动、停止、紧急停止、移动、编程等。
2. 机器人编程（1）学习机器人编程语言：如RAPID语言，了解其语法和功能。
（2）编写机器人程序：根据实际需求，编写机器人运动轨迹、抓取、放置等程序。
3. 机器人调试（1）检查机器人系统是否正常，如机械臂、控制器、传感器等。
（2）调整机器人运动参数，如速度、加速度、关节角度等。
（3）测试机器人程序，确保机器人能够按照预期运行。
4. 机器人应用（1）了解工业机器人应用场景，如焊接、搬运、装配等。
（2）学习机器人与外部设备（如焊接设备、搬运设备等）的连接方法。
（3）设计并实现一个简单的机器人应用案例。
四、操作过程1. 熟悉机器人系统（1）首先，我们仔细观察ABB工业机器人的外观和结构，了解其组成和功能。
（2）接着，在指导老师的带领下，我们学习了机器人控制系统的操作方法，包括启动、停止、紧急停止、移动、编程等。
2. 机器人编程（1）在掌握了RAPID语言的基础上，我们开始编写机器人程序。
（2）首先，我们设计了一个简单的运动轨迹，使机器人从初始位置移动到指定位置。
（3）然后，我们编写了机器人抓取和放置程序的代码，实现机器人对物体的抓取和放置。
3. 机器人调试（1）在调试过程中，我们首先检查了机器人系统的各个部分是否正常，如机械臂、控制器、传感器等。
低负荷六轴工业机械手的设计与仿真
低负荷六轴工业机械手的设计与仿真设计与仿真低负荷六轴工业机械手引言六轴工业机械手是现代制造业中广泛使用的自动化设备之一，能够完成各种复杂的任务。
在设计和仿真低负荷六轴工业机械手时需要考虑机械结构、电气系统、控制系统等多个方面的因素。
本文将介绍如何进行低负荷六轴工业机械手的设计与仿真。
机械结构设计1.功能需求：首先需要确定机械手需要完成的任务以及所需的工作空间大小，确定六个关节的自由度。
2.结构选择：根据功能需求选择机械手的结构类型，例如串联关节、并联关节等。
3.关节参数设计：确定机械手的关节参数，如关节旋转角度范围、关节长度、负载能力等。
4.运动学分析：进行机械手的运动学分析，确定机械手的运动范围和工作精度。
电气系统设计1.电机选择：根据机械手的负载需求选择合适的电机，需考虑转矩、功率、速度等参数。
2.传感器选择：选择合适的传感器用于感知机械手的位置、力矩以及其他需要的信息。
3.电气线路设计：设计机械手的电气线路，包括电机驱动器、编码器等设备的连接以及电源的供应等。
控制系统设计1.控制算法选择：选择合适的控制算法，如PID控制、模糊控制等。
2.控制器选择：根据控制算法选择合适的控制器，如PLC或者单片机等。
3.控制系统实现：将控制算法和控制器实现到机械手的控制系统中，编写相应的软件。
仿真实验设计完成后，需要进行仿真实验来验证机械手的性能。
在仿真实验中可以模拟机械手的工作场景，评估机械手的工作性能并进行调整。
仿真实验可以通过使用机器人仿真软件，如MATLAB、SolidWorks等来进行。
结论本文介绍了低负荷六轴工业机械手的设计与仿真过程。
在进行设计时需要考虑机械结构、电气系统和控制系统等多个方面的因素。
通过仿真实验可以验证机械手的性能并进行调整。
通过这些步骤的设计与仿真过程可以有效地设计和优化低负荷六轴工业机械手的性能。
六轴工业机器人实验报告
六轴工业机器人模块实验报告六轴工业机器人模块实验报告一、实验背景六自由度工业机器人具有高度得灵活性与通用性,用途十分广泛。
本实验就是在开放得六自由度机器人系统上,采用嵌入式多轴运动控制器作为控制系统平台,实现机器人得运动控制。
通过示教程序完成机器人得系统标定。
学习采用C++编程设计语言编写机器人得基本控制程序,学习实现六自由度机器人得运动控制得基本方法。
了解六自由度机器人在机械制造自动化系统中得应用。
在当今高度竞争得全球市场,工业实体必须快速增长才能满足其市场需求。
这意味着,制造企业所承受得压力日益增大,既要应付低成本国家得对手,还要面临发达国家得劲敌,二后者为增强竞争力,往往不惜重金改良制造技术,扩大生产能力。
机器人就是开源节流得得利助手,能有效降低单位制造成本。
只要给定输入成值,机器人就可确保生产工艺与产品质量得恒定一致,显著提高产量。
自动化将人类从枯燥繁重得重复性劳动中解放出来,让人类得聪明才智与应变能力得以释放,从而生产更大得经济回报。
二、实验过程1、程序点0——开始位置把机器人移动到完全离开周边物体得位置,输入程序点 0。
按下手持操作示教器上得【命令一览】键,这时在右侧弹出指令列表菜单如图:按手持操作示教器【下移】键,使{移动 1}变蓝后,按【右移】键,打开{移动1}子列表,MOVJ 变蓝后,按下【选择】键,指令出现在命令编辑区。
修改指令参数为需要得参数,设置速度,使用默认位置点 ID 为 1。
(P1 必须提前示教好)。
按下手持操作示教器上得【插入】键,这时插入绿色灯亮起。
然后再按下【确认】键,指令插入程序文件记录列表中。
此时列表内容显示为:MOVJ P=1 V=25 BL=0 (工作原点)2、程序点1——抓取位置附近(抓取前)位置点1必须选取机器人接近工件时不与工件发生干涉得方向、位置。
(通常在抓取位置得正上方)按下手持操作示教器上得【命令一览】键按手持操作示教器【下移】键,使{移动 1}变蓝后,按【右移】键,打开{移动 1}子列表,MOVJ 变蓝后,按下【选择】键,指令出现在命令编辑区。
六轴关节机器人机械结构教案
六轴关节机械结构教案.doc教案内容：一、教学目标：1. 了解六轴关节的基本概念和应用领域。
2. 掌握六轴关节的主要机械结构及其功能。
3. 能够分析六轴关节的运动学原理。
二、教学重点：1. 六轴关节的基本概念和应用领域。
2. 六轴关节的主要机械结构及其功能。
3. 六轴关节的运动学原理。
三、教学难点：1. 六轴关节的运动学原理。
2. 分析六轴关节的机械结构及其功能。
四、教学准备：1. PPT课件。
2. 六轴关节模型或图片。
3. 相关视频资料。
五、教学过程：1. 导入：通过展示六轴关节的实际应用场景，引起学生兴趣，引导学生思考六轴关节的基本概念。
2. 基本概念：介绍六轴关节的定义、分类和应用领域，让学生了解六轴关节的基本情况。
3. 主要机械结构及其功能：讲解六轴关节的主要机械结构，包括关节、连杆、驱动器等，并阐述各部分的功能和作用。
4. 运动学原理：讲解六轴关节的运动学原理，包括正运动学、逆运动学等，引导学生理解六轴关节的运动规律。
5. 课堂互动：组织学生进行小组讨论，分析六轴关节的机械结构及其功能，让学生通过实践操作加深对知识点的理解。
7. 课后作业：布置有关六轴关节机械结构的课后作业，巩固所学知识。
注意：在教学过程中，要注重理论与实践相结合，引导学生主动思考、积极参与，提高学生的实际操作能力。
及时解答学生在学习过程中遇到的问题，确保教学效果。
六、教学评价：1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况，了解学生的学习兴趣和积极性。
2. 课后作业：评估学生课后作业的完成质量，检查学生对课堂所学知识的掌握程度。
3. 小组讨论：评价学生在小组讨论中的表现，包括分析问题、合作解决问题的能力。
七、教学反思：1. 课堂讲解是否清晰易懂，是否能够引导学生主动思考。
2. 实践操作是否充足，学生是否能够将理论知识运用到实际问题中。
3. 教学方法是否适合学生，是否需要调整教学策略以提高教学效果。
八、教学拓展：1. 介绍其他类型的关节，如旋转关节、滑动关节等。
【实验】六轴工业机器人实验报告
【关键字】实验六轴工业机器人模块实验报告姓名：张兆伟班级：13 班学号：30日期：2016年8月25日六轴工业机器人模块实验报告一、实验背景六自由度工业机器人具有高度的灵活性和通用性，用途十分广泛。
本实验是在开放的六自由度机器人系统上，采用嵌入式多轴运动控制器作为控制系统平台，实现机器人的运动控制。
通过示教程序完成机器人的系统标定。
学习采用C++编程设计语言编写机器人的基本控制程序，学习实现六自由度机器人的运动控制的基本方法。
了解六自由度机器人在机械制造自动化系统中的应用。
在当今高度竞争的全球市场，工业实体必须快速增长才能满足其市场需求。
这意味着，制造企业所承受的压力日益增大，既要应付低成本国家的对手，还要面临发达国家的劲敌，二后者为增强竞争力，往往不惜重金改良制造技术，扩大生产能力。
机器人是开源节流的得利助手，能有效降低单位制造成本。
只要给定输入成值，机器人就可确保生产工艺和产品质量的恒定一致，显著提高产量。
自动化将人类从枯燥繁重的重复性劳动中解放出来，让人类的聪明才智和应变能力得以释放，从而生产更大的经济回报。
二、实验过程1、程序点0——开始位置把机器人移动到完全离开周边物体的位置，输入程序点0。
按下手持操作示教器上的【命令一览】键，这时在右侧弹出指令列表菜单如图：按手持操作示教器【下移】键，使{移动1}变蓝后，按【右移】键，打开{移动1}子列表，MOVJ 变蓝后，按下【选择】键，指令出现在命令编辑区。
修改指令参数为需要的参数，设置速度，使用默认位置点ID 为1。
（P1 必须提前示教好）。
按下手持操作示教器上的【拔出】键，这时拔出绿色灯亮起。
然后再按下【确认】键，指令拔出程序文件记录列表中。
此时列表内容显示为：MOVJ P=1 V=25 BL=0 （工作原点）2、程序点1——抓取位置附近（抓取前）位置点1必须选取机器人接近工件时不与工件发生干涉的方向、位置。
（通常在抓取位置的正上方）按下手持操作示教器上的【命令一览】键按手持操作示教器【下移】键，使{移动1}变蓝后，按【右移】键，打开{移动1}子列表，MOVJ 变蓝后，按下【选择】键，指令出现在命令编辑区。
六轴机器人单元实训指导书
六轴机器人单元实训指导书4、工作任务1) 六轴工业机器人单元安装与接线；2) 六轴工业机器人的参数设置与程序编写； 3) 六轴工业机器人单元的PLC 程序设计； 4) 六轴工业机器人单元的调试与运行。
5、任务目标六轴机器人按照任务要求完成物料瓶的搬运、包装与贴标工作。
6、设备认识1 机器人夹具2 6轴机器人3 步进驱动器4 标签料台5 升降台A6 推料气缸A7 网孔挂板8 PLC9 挂板接口板 10 桌体 11 按钮面板 12 台面接口板 13 步进电机 14 挡料机构 15 出料台 16物料盒17推料气缸B18升降台B图4-1 六轴机器人单元结构示意图 表4-1 六轴机器人单元部件明细表 87 4 2 1 5 6 910 11 1214 16 17 1815 13 37、控制要求1、初始位置：六轴机器人处于收回安全状态（如图4-1）；夹具爪张开，夹具吸盘关闭；升降台A：第一个物料盒刚好升到出料台面上方；推料气缸A：收回状态；升降台B：第一个盒盖刚好升到出料台面上方；推料气缸B：收回状态；挡料气缸：收回状态；2、“单机”工作状态下按“启动”按钮，或者“联机”状态下，主站给出“启动”信号后，系统进入运行状态，“启动”指示灯亮，档料气缸伸出，同时推料气缸A将物料盒推出到装箱台上；机器人开始从检测分拣单元的出料位将物料瓶搬运到物料盒中；物料盒中装满4个瓶子后，机器人再用吸盘将物料盒盖吸取并盖到物料盒上；6轴机器人最后根据装入物料盒内4个物料瓶盖颜色的顺序，依次将与物料瓶盖颜色相同的标签贴到盒盖的标签位上。
3、在“单机”工作状态下按“停止”按钮，或者“联机”状态下主站给出“停止”信号，“停止”指示灯亮，系统进入停止状态，机器人停止搬运，其它所有机构均停止动作，保持状态不变。
4、在“单机”工作状态下按“复位”按钮，或者“联机”状态下主站给出“复位”信号，“复位”指示灯亮，系统进入复位状态，机器人复位，其它执行机构均恢复到初始位置。
《制作六足机器人》教学设计
解机器人腿部运动的基本原理， 才能
更 好地 完成搭 建 工 作， 这 里 涉及 齿轮
经验分析问题、 解决问题， 提高实践操
作能力。
的传动结构和曲柄连杆结构， 对于五
年级 学 生来说 这 里是 个难 点。 在教 学
● 学生分析
本课学习对象为五年级学生， 之
前没有接触过机器人项目 ， 学过Ｌ Ｏ Ｇ Ｏ
一
个机器人的搭建。
学 生 按 顺 序 在 教 师 的 指 导 以及
学习材料的帮助下， 顺序搭建机器人的 躯干部分： 腿部一膝盖一齿轮一脚部
连接。
问题的过程中体验到机器人项目 的乐 趣， 提高实践操作能力， 培养合作、 创新
精神。
脚， 机器人的各种动作由它完成。
传 感模 块 —— 它 是 机 器 人 的 眼
ｔ ｏ ｕ ｇ ａ ｏ ４ ＠ ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｉ ｔ ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｒ ｌ Ｊ 信息技术课
制作六足机器人 教学设计
叶建胜 浙江省杭州市采荷第－ －ｚ Ｊ ｘ 学教育集团
● 教材分析 “ 六足机 器人” 是 我在 “ 中文乐高” 论坛中看到的一个 简单机器人， 其机械
活泼， 我猜想他 们会对 机器人 项目 抱有
个“ 移动模块” ， 简单地完成一个控
成部分： 控制模块、 执行模块和传感模
块； 通 过制作 六足 机器 人 腿 部移 动结 构， 初步认 识齿轮传动结构和曲柄连杆 结构的运 动方式与作 用； 通过 制作六足
论、 板书呈现以及分步制作等方式， 让 学生初步了解和体验机器人项目 活动
的三个 基本 过程 ： 搭 建结 构、 编写程序 和下 载运行 。 在 搭 建过程 中， 学 生要了
六轴关节机器人机械结构教案
六轴关节机械结构教案第一章：简介1.1 的定义与发展历程1.2 的分类与应用领域1.3 学的相关知识体系第二章：六轴关节机械结构概述2.1 六轴关节的结构组成2.2 关节与驱动器的类型及特点2.3 传感器在中的应用第三章：六轴关节运动学分析3.1 运动学基本概念3.2 正向运动学与逆向运动学3.3 运动学求解方法与应用第四章：六轴关节动力学分析4.1 动力学基本概念4.2 动力学建模与求解方法4.3 动力学控制在中的应用第五章：六轴关节机械结构设计要点5.1 设计原则与目标5.2 机械结构设计流程5.3 关键部件设计实例与分析第六章：六轴关节控制系统6.1 控制系统的基本组成与功能6.2 常用控制算法及其原理6.3 控制系统硬件与软件设计第七章：六轴关节编程与操作7.1 编程语言与规范7.2 示教与再现编程技术7.3 操作界面与操作方法第八章：六轴关节路径规划与避障8.1 路径规划的基本概念与方法8.2 避障策略与算法8.3 路径规划与避障在实际应用中的结合第九章：六轴关节传感技术与应用9.1 常用传感器的原理与特点9.2 传感器在中的集成与应用9.3 传感器数据融合与处理第十章：六轴关节的维护与保养10.1 日常维护与保养的基本内容10.2 故障诊断与排除方法10.3 系统的优化与升级第十一章：六轴关节应用案例分析11.1 工业自动化领域的应用案例11.2 服务领域的应用案例11.3 特殊环境下的应用案例分析第十二章：六轴关节的安全性12.1 安全标准与规范12.2 安全监控与预警系统12.3 紧急停止与故障安全模式第十三章：六轴关节的仿真与虚拟现实13.1 仿真技术的基本原理13.2 仿真软件及其应用13.3 虚拟现实技术在教学与培训中的应用第十四章：六轴关节的未来发展趋势14.1 技术的发展趋势14.2 六轴关节在智能化、网络化方向的发展14.3 伦理、法律与社会影响第十五章：实战演练与项目案例15.1 编程与操作实战演练15.2 典型应用场景的项目案例分析15.3 案例讨论与分析总结重点和难点解析1. 的定义与发展历程，的分类与应用领域，学的相关知识体系。
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低成本六轴工业机器人人手一套实践型教学方案
一、方案提出的背景
1）学校机器人少，学生操作机器人的机会不多；蜻蜓点水；
2）学生对机器人结构不理解，影响其学习效果；知其然不知其所以然；
3）老师教一点，学生就学一点，没有自信心，没有兴趣；照猫画虎，没有触及本质；
4）目前机器人培训手段单一，师资贫乏，导致很多学生的学习效果企业不认可；培而不精，训而不专；
二、方案分析
要想得到很好的教学效果，实践是非常重要的环节，但是由于安全性、成本、是否方便上课等原因，导致目前机器人教学的实践效果受到很大的限制。
一台6轴、全伺服的工业机器人，按照传统的模块划分如下：
1）机械本体；（底座、大臂、小臂等）
2）减速器、轴承、同步带、齿轮等；
3）驱动器、电机；
4）控制器、示教盒；
5）外部模块、总线、通讯等；
如果按照30人同时上课，人手一套的实践理论，结合机器人本身的特色，考虑成本因素，提出如下的方案：
1）以1kg~3kg负载的工业机器人为对象，500mm~700mm臂长，六轴，全伺服，主流控制系统；
2）配置2套完整的机器人，机器人+电控箱+主流控制系统和示教盒，随时可以操作、演示、学习等；
3）配置15套机械本体（底座、大臂、小臂等）+减速器、轴承、同步带、齿轮+内部电缆等；人手一套，2个学生一组，完成装配过程，如果需要体验精密加工过程，则机械本体直接提供铸造件和精加工图纸；
4）配置5套驱动器+电机+线缆+控制器+简易示教盒；学生组装完成的机器人本体在此步骤做整体测试；
5）配置5套外部模块、总线和通讯模块，机器人连接外部模块、总线等做高级使用；
6）全虚拟软件、半实物仿真、离线编程软件等。
一轴结构二轴结构
三轴结构四轴结构
五轴结构六轴结构
以上方案，既能保证理论性，又能保证完整的实践，各模块的具体成本为：
表1 分项报价清单
三、方案配置及成本（分为3kg和1kg两个版本）
表2 30人上课使用3kg负载六轴机器人
表3 30人上课使用1kg负载六轴机器人。