六自由度机械臂

VME

运动控制器

六自由度机器人

概 述

六自由度机器人是一种典型的工业机器人，在自动搬运、装配、焊接、喷涂等工业现场中有广泛的应用。固高科技GRB 系列六自由度机器人是固高成熟完备的运动控制技术与先进的设计和教学理念有机结合的产物,既满足工业现场要求，也是教学、科研机构进行运动规划和编程系统设计的理想对象。

该机器人采用六关节串联结构，各个关节以“绝对编码器电机+精密谐波减速器”为传动。在小臂处留有安装摄像头、气动工具等外部设备的接口，并提供备用电气接口，方便用户进行功能扩展。

机器人的控制方面，采用集成了PC 技术、图像技术、逻辑控制及专业运动控制技术的VME 运动控制器，性能可靠稳定，高速高精度。

主要特点

开放式控制实验平台

z 基于VME 总线高性能工业运动控制器的开放式平台，支持用户自主开发； z 通用智能运动控制开发平台，采用VC++或OtoStudio 计算机可编程自动化控

制系统开发工具

z 配备图形示教功能，便于机器人的编程操作和应用培训； z 配套内容详尽的操作手册和学生实验指导书，通过实例演示，引导用户操作并学习如何基于运动控制器开发各种应用软件系统。

工业化设计与制造

z 按照工业标准设计和制造；

z 机构设计成6轴串联旋转式关节，各关节采用绝对型编码盘交流伺服电机驱

动，谐波减速器传动；

z 模块化结构，简单、紧凑，预留电气与气动标准接口；

z 较高的负载、更快的轴动作速度、大的许用扭矩和转动惯量使机器人应用广

泛，可用于搬运，点焊，装配，点胶，切割，喷涂等行业；

z 具备最大的工作半径和最小的干涉半径，工作范围大，在系统设计上提供较

大的灵活性，夹具、剪丝机等设备可以采用更高效的安装方式；

控制软件

采用VC++开发的控制系统

采用OtoStudio开发的控制系统

基于OtoStudio软件环境开发的六自由度机器人接口界面

OtoStudio是固高科技开发的计算机可编程自动化系统开发平台。它支持完整版本的IEC61131标准的编程环境，支持标准的六种编程语言，是一个标准的软件平台，被很多硬件厂家支持，除了支持PLC编程，还支持总线接口、驱动设备（特别是伺服、数控）、显示设备、IO设备等的编程。其主要特点有： OtoStudio1.0 － CPAC开发工具软件平台

HMI (Human Machine Interface) －集成在OtoStudio编程系统中的可视化界面开发工具

Motion Control Function Block－集成在OtoStudio中的运动控制功能模块

ENI (Engineering Interface) Server－ 用于自动化方案设计的工程接口

Web Server－ 用于自动化网络控制的远程功能模块

附注：实际六自由度机器人配套软件接口界面图与上图片可能有细微差别。

机器人坐标系

技术参数

机器人技术参数

项 目

指 标 第一伸臂（J3到J2）

720 mm 第一伸臂偏移（J2到J1） 150 mm 第二伸臂长（J5到J3） 645 mm 臂长

第二伸臂偏移（J4到J3） 150 mm R2（从P 点到J1）1537 mm 运动半径

R3（P 点盲区）

356 mm J1

±180 deg J2 -105，+175 deg J3 -235，+85 deg J4 ±180 deg J5 -40, +220 deg 运动范围

运动角度

J6

±360 deg 末端合成速度

>8000 mm/s

J1 140 deg/s J2 180 deg/s

J3 225 deg/s J4 450 deg/s J5 450 deg/s 运动速度

J6 545 deg/s

J1 2048000 pulse /r J2 1638400 pulse /r J3

1310720 pulse /r

J4 655360 pulse /r 关节分辨率

J5 655360 pulse /r

J6 540672 pulse /r

运动重复精度 X/Y/Z

±0.08 mm

J4 0.3 kg*m 2 J5 0.3 kg*m 2 最大许用负载

惯量

J6 0.2 kg*m 2

最大负载 6 kg 重量 140 kg

控制轴数

供8轴伺服/步进控制

CPU X86架构CPU 板，赛扬1.6GCPU ，提供USB2.0、10M/100M 以太网、键盘、鼠标、VGA 、CF 卡标准接口

VME 控制器

图像处理卡（可选） 支持两路视频输入，支持PAL 、NTSC 制式，隔行/逐行扫描 安装方式

水平地脚螺栓安装 安装要求

安装环境

温度：0~45°C

湿度：20~80%RH (不能结露) 震动：0.5G 以下

避免接触易燃腐蚀性液体或气体，远离电气噪声源

实验内容

¾ 机器人的认识

实验内容：了解机器人的机构组成、工作原理； 了解GRB 系列教学机器人的性能指标； 熟悉机器人的基本功能及示教运动过程。 ¾ 机器人机械系统

实验内容：了解机器人机械系统的组成；

了解机器人机械系统各部分的原理及作用； 掌握机器人单轴运动的方法。 ¾ 机器人控制系统

实验内容：了解机器人控制系统的组成；

了解机器人控制系统各部分的原理及作用。 ¾ 机器人示教编程与再现控制

实验内容：了解机器人示教与再现的原理；

掌握机器人示教和再现过程的操作方法。 ¾ 机器人坐标系的建立

实验内容：了解机器人建立坐标系的意义； 了解机器人坐标系的类型；

掌握用D-H 方法建立机器人坐标系的步骤。 ¾ 机器人正运动学分析

实验内容：了解齐次变换矩阵的概念；

掌握机器人笛卡尔坐标系建立的过程；

掌握运用齐次变换矩阵求解机器人正运动学的方法。 ¾ 机器人逆运动学分析

实验内容：了解齐次变换矩阵的概念； 了解机器人工作空间的概念；