7.5.1工业机器人的运动控制(连续轨迹控制)-(2)
《工业机器人控制》PPT课件
➢工业机器人还有一种特有的控制方式——示教再现 控制方式。
利用传感器检测出物体的位置和运动速度，并
且假设控制系统能利用这些信息，可按下述的控 制规律来计算驱动益器kp适和应当k该v，选施就择加可控于得制物到系体所统上希的望的增力：
的任意二阶系统的品质，实 现抑制干扰力，并使物体保
持在预定的位置上。
系统的运动方程为
不仅要求受控物体定位在某固定位置，而且要求
坐标系{c}，坐标系{c}为约束坐标系，它总是处于 与某项具体任务有关的位置。
执行一项作业任务就可以用一组在{c}坐标系中 定义的约束条件来表示。
约束坐标系的选择
特点
➢取决与所执行的任务；
(1) {C}➢为一直般角应坐建标立系在，机器以人方手便爪描述作业操作；
与作业对象相接触的界面上。
(2) 视任务的不同，{C}可能在环境中固定 不动，也可能随手爪一起运动；
力之一。
无体意根因作论到此适义据以达，当，给多目往的这定么的往坐种的高 位 要 标相任的 置 根 变互 务精 ， 据 换关 ，度 作 需 。系 经控 为 要 而是 常制 工 ， 且首 要手 业 选 还要 求臂 机 择 因的 解， 器 不 工。 运若 人 同 业动不 来 的 机学能说基器正夹，准人问持那坐各题并就标关和操失系节逆作去，之问物了并间题，
惯性力、哥氏力的耦合作用以及重力负载的影响使问
题复杂化，所以使工业机器人控制问题也变得复杂。
➢即使一个简单的工业机器人也至少有3～5个自由度 相关。
工业机器人的运动控制及其应用
工业机器人的运动控制及其应用一、引言工业机器人已经成为现代制造业中不可或缺的一部分，它能够为制造业提供高效、精确、安全的生产工作。
而机器人运动控制是保证机器人正常运作的重要因素。
本文主要介绍工业机器人的运动控制及其应用。
二、工业机器人的运动控制工业机器人的运动控制是指控制机器人按照特定的轨迹进行运动、完成特定的任务的过程。
目前常用的工业机器人控制方式主要有以下几种：1. 位置式控制位置式控制就是将特定的坐标位置输入到机器人控制系统中，机器人根据输入的位置信息控制电机驱动机器人手臂进行移动。
这种控制方式简单易用，通用性强。
但是它无法考虑到其他因素的影响，如重力、刚度等因素，不够精确。
2. 力控制力控制是在机器人工作的过程中，实时测量机器人手臂的受力情况，根据受力情况来控制机器人运动。
它能够更好地适应复杂的环境和不稳定的工作条件。
但由于其控制精度较低，不适合进行高精度工作。
3. 轨迹控制轨迹控制是指在工作过程中，通过控制机器人运动轨迹来控制机器人的运动。
轨迹控制通常需要结合视觉系统完成。
通过视觉传感器实时采集运动目标物体的位置、方向等信息，来计算机器人所需运动的轨迹，控制机器人准确地完成任务。
四、工业机器人运动控制的应用1. 汽车制造在汽车制造过程中，机器人主要负责焊接、贴膜、喷涂等重要工序。
通过对机器人进行位置式控制或者轨迹控制，能够使机器人准确地完成对车身焊接、零部件装配等工作。
2. 电子制造在电子制造中，机器人通常被用于对电子零部件进行贴片、检测、焊接等操作。
在这种情况下，机器人需要进行精准的轨迹控制，以达到正确的操作结果。
3. 医疗行业在医疗行业中，机器人能够帮助完成手术、康复等工作。
4. 其他领域工业机器人在航空航天、军工、船舶制造等领域也有广泛的应用。
在这些领域中，机器人通常具有更高的技术含量和复杂的控制系统。
五、结论随着科技的快速发展，工业机器人运动控制技术也在不断地被更新和完善。
工业机器人控制的发展趋势是向着更高的精度、更高的速度、更复杂的任务、更加智能化和人机协同方向发展。
工业机器人考试题(附参考答案)
工业机器人考试题（附参考答案）一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.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。
()A、正确B、错误正确答案：A2.变压器的“嗡嗡”声属于机械噪声。
()A、正确B、错误正确答案：B3.永磁式步进电动机的特点是控制功率大。
()A、正确B、错误正确答案：B4.关节空间是由全部关节参数构成的。
A、正确B、错误正确答案：A5.坐标系管理界面上的【清除键】可以将选中的坐标系数据清零,该操作是可恢复的。
()A、正确B、错误正确答案：B6.功能按键可分为移动键、轴操作键、数字键、其他功能键等。
()A、正确B、错误正确答案：A7.()吸附式取料手适应于大平面易碎微小的物体。
A、正确B、错误正确答案：A8.任何人都可以对机器人进行示教操作。
A、正确B、错误正确答案：B9.()在ABB工业机器人的程序的运算符中,表示减法运算的是/。
A、正确B、错误正确答案：B10.普遍应用于关节机器人上的减速器主要有两类:谐波减速器和RV 减速器。
()A、正确B、错误正确答案：A11.齿形指面多用来夹持表面粗糙的毛坯或半成品。
()A、正确B、错误正确答案：A12.()电动机上的绝对光轴编码器是用来检测运动加速度的。
A、正确B、错误正确答案：B13.r√pid语言的结构和C语言语言的结构类似。
A、正确B、错误正确答案：A14.机器人的限位是机器人操作模型的初始位置。
()A、正确B、错误正确答案：B15.工业机器人手动操作时,示教使能器要一直按住。
()A、正确B、错误正确答案：A16.工业机器人的第4轴属于摆动轴。
()A、正确B、错误正确答案：B17.设备安装施工中的接线图主要是指单元接线图。
()A、正确B、错误正确答案：B18.()电容C是由电容器的电压大小决定的。
A、正确B、错误正确答案：B19.目前用于图像识别的方法主要分为决策理论和分类方法。
()A、正确B、错误正确答案：B20.图像增强是调整图像的色度、亮度、饱和度、对比度、分辨率等参数,使图像更加清晰,颜色更加分明。
（完整版）工业机器人技术题库及答案
（完整版）⼯业机器⼈技术题库及答案⼯业机器⼈技术题库及答案⼀、判断题第⼀章1、⼯业机器⼈由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成。
√2、被誉为“⼯业机器⼈之⽗”的约瑟夫·英格伯格最早提出了⼯业机器⼈概念。
×3、⼯业机器⼈的机械结构系统由基座、⼿臂、⼿腕、末端操作器4⼤件组成。
×4、⽰教盒属于机器⼈-环境交互系统。
×5、直⾓坐标机器⼈的⼯作范围为圆柱形状。
×6、机器⼈最⼤稳定速度⾼, 允许的极限加速度⼩, 则加减速的时间就会长⼀些。
√7、承载能⼒是指机器⼈在⼯作范围内的特定位姿上所能承受的最⼤质量。
×第⼆章1、⼯业机器⼈的机械部分主要包括末端操作器、⼿腕、⼿臂和机座。
√2、⼯业机器⼈的机械部分主要包括末端操作器、⼿腕、⼿肘和⼿臂。
×3、⼯业机器⼈的⼿我们⼀般称为末端操作器。
√4、齿形指⾯多⽤来夹持表⾯粗糙的⽑坯或半成品。
√5、吸附式取料⼿适应于⼤平⾯、易碎、微⼩的物体。
√6、柔性⼿属于仿⽣多指灵巧⼿。
√7、摆动式⼿⽖适⽤于圆柱表⾯物体的抓取。
√8、柔顺性装配技术分两种：主动柔顺装配和被动柔顺装配。
√9、⼀般⼯业机器⼈⼿臂有4个⾃由度。
×10、机器⼈机座可分为固定式和履带式两种。
×11、⾏⾛机构按其⾏⾛运动轨迹可分为固定轨迹和⽆固定轨迹两种⽅式。
√12、机器⼈⼿⽖和⼿腕最完美的形式是模仿⼈⼿的多指灵巧⼿。
√13、⼿腕按驱动⽅式来分，可分为直接驱动⼿腕和远距离传动⼿腕。
√第三章1、正向运动学解决的问题是：已知⼿部的位姿，求各个关节的变量。
×2、机器⼈的运动学⽅程只局限于对静态位置的讨论。
√第四章1、⽤传感器采集环境信息是机器⼈智能化的第⼀步。
√2、视觉获得的感知信息占⼈对外界感知信息的60% 。
×3、⼯业机器⼈⽤⼒觉控制握⼒。
×4、超声波式传感器属于接近觉传感器。
√5、光电式传感器属于接触觉传感器。
工业机器人考试试卷(附答案)
工业机器人考试试卷（附答案）一、填空题1、按坐标形式分类，机器人可分为直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型和关节坐标型四种基本类型。
2、作为一个机器人，一般由三个部分组成，分别是控制系统、传感系统和机械系统。
3、机器人主要技术参数一般有自由度、定位精度、工作范围、重复定位精度、分辨率、承载能力及最大速度等。
4、自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的的数目，不包括末端操作器的开合自由度。
5、机器人分辨率分为编程分辨率和控制分辨率，统称为系统分辨率。
6、重复定位精度是关于精度的统计数据。
7、根据真空产生的原理真空式吸盘可分为真空吸盘、气流负压吸盘和挤气负压吸盘等三种基本类型。
8、机器人运动轨迹的生成方式有示教再现运动、关节空间运动、空间直线运动和空间曲线运动。
9、机器人传感器的主要性能指标有灵敏度、线性度、测量范围、重复性、精度、分辨率、响应时间和抗干扰能力等。
10、自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目。
11、机器人的重复定位精度是指在同一环境、同一条件、同一目标动作、同一命令下，机器人连续重复运动若干次时，其位置分散情况。
12、机器人的驱动方式主要有液压驱动、气压驱动和电气驱动三种。
13、机器人上常用的可以测量转速的传感器有测速发电机和增量式码盘。
14、机器人控制系统按其控制方式可以分为力控制方式、轨迹控制方式和示教控制方式。
15、按几何结构分划分机器人分为：串联机器人、并联机器人。
二、单项选择题(请在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案。
)1、工作范围是指机器人 B 或手腕中心所能到达的点的集合。
A 机械手B 手臂末端C 手臂D 行走部分。
2、机器人的精度主要依存于 C 、控制算法误差与分辨率系统误差。
A传动误差 B 关节间隙 C机械误差 D 连杆机构的挠性3、滚转能实现360°无障碍旋转的关节运动，通常用 A 来标记。
A RB WC BD L4、RRR型手腕是 C 自由度手腕。
工业机器人中的运动轨迹规划与控制研究
工业机器人中的运动轨迹规划与控制研究随着科学技术的不断发展，工业机器人在生产制造、物流和仓储等领域得到了众多应用。
而机器人的动作控制和运动轨迹规划则是实现自动化生产的重要组成部分。
本文将从机器人的基本运动方式、运动轨迹规划的方法和控制技术等方面介绍工业机器人中的运动轨迹规划与控制研究。
一、机器人的基本运动方式机器人的运动方式多种多样，常见的有直线运动、旋转运动和平移运动等基本方式，这些运动方式通常由关节、旋转电机和滑块等部件来完成。
机器人的关节通常有旋转关节和直线关节两种，可以分别实现旋转运动和直线运动。
旋转电机的作用是驱动机器人的旋转运动，滑块则是用来平移机器人的位置。
此外，机器人运动过程中还需要考虑速度、加速度、负载和摩擦等因素。
二、运动轨迹规划的方法机器人的运动轨迹规划是指在机器人工作区域内设计出一条运动轨迹，以便机器人按照规划好的运动轨迹完成运动任务。
在规划机器人运动轨迹时，常需要考虑以下因素：1.工作空间：机器人的工作空间一定要充分考虑，以便规划出机器人可以正常工作的轨迹。
2. 运动速度：机器人在运动时的速度要充分考虑，以免出现过高的速度导致机器人损坏或者运动不精确。
3. 运动精度：机器人在运动过程中需要达到一定的精度，以便确保机器人完成精细和准确的工作。
4.运动角度：机器人的运动轨迹还需要考虑机器人的运动角度，以便在规划出合适的运动轨迹。
5.运动平滑度：机器人的运动轨迹需要考虑运动平滑性，以便机器人可以平稳地完成运动任务。
三、控制技术机器人的运动轨迹已经规划好后，如何保证机器人按照规划好的轨迹运动呢？这就需要控制技术来实现。
机器人的控制技术包括伺服控制、位置控制和力矩控制等，以下将简要介绍它们的基本原理：1. 伺服控制：伺服控制是通过调整机器人的电流来控制机器人的角度或者位置。
当机器人在运动过程中产生偏差时，伺服控制就可以自动调整机器人的位置。
2. 位置控制：位置控制是指通过控制电机的速度，从而实现机器人的位置控制。
工业机器人控制
1.直角坐标路径输入时的控制方案
我们已经知道,基于关节坐标控制的基本思路 是：利用内部传感器测出实际各关节的位移和 速度，在关节空间中计算期望值与实际测量值 之间的差值，从而得到轨迹误差，实现机器人 的控制。
2.直角坐标解耦控制
§5-３工业机器人力控制
一、引言
在喷漆、点焊、搬运时所使用的工业机器人， 一般只要求其末端操作器（喷枪、焊枪、手爪 等）沿某一预定的路径运动，运动过程中末端 操作器始终不与外界任何物体相接触，这时,我 们只需对机器人进行位置控制就够了。
•
由于力是两物体相互作用后才产生，力控制
是首先将环境考虑在内的控制问题。为了对机器
人实施力控制，需要分析机器人手爪与环境的约
束状态，并根据约束条件制定控制策略；此外，
还需要在机器人上安装力传感器，用来检测机器
人与环境接触状态的变化信息。控制系统根据预
先制定的控制策略对这些信息作出处理后，可以
指挥机器人在不确定环境下进行与该环境相适应
下面我们来建立工业机器人单个转动关节的简化模 型，推导出它的传递函数，并依此实现工业机器人单 关节位置控制。 1.数学模型与传递函数 2.单关节的位置控制 3.位置、速度反馈增益的选择
ห้องสมุดไป่ตู้
五、基于直角坐标的控制
前面我们讨论的工业机器人位置控制问题，是在关 节空间进行的，系统的输入是期望的关节轨迹，但是 在许多应用场合，采用基于直角坐标的控制更为适宜。 所谓基于直角坐标的蓝古制，就是控制机器人未端操 作器沿直角坐标空间指定的轨迹运动，控制系统的输 入是期望的主角坐标轨迹。这对于每个关节由电机单 独驱动的机器人来说，意味着为使机器人终端沿期望 的轨迹运动，几个关节电机必须以不同的运动组合， 即不同的速度匹配同时运转。这种控制方式大大简化 了完成作业时对运动序列的规定，方便了用户。实际 上，用户总是希望在直角坐标系中规定作业路径、运 动方向和速度的。
工业机器人技术基础7.5.1工业机器人的运动控制(连续轨迹控制)-(2)PPT课件
插补算法
逆运动学
θi
位姿
伺服单元
多关节（轴） 位置控制
-
反馈
期望
M
位姿
2021
7
工业运用
弧焊机器人
切割机器人
2021
8
总结
掌握工业机器人运动控制方式的定义与作用 掌握连续轨迹控制方式的实现步骤与技术指标 掌握连续轨迹控制机器人在工业生产中的应用情况
2021
9
连接
（d）d） 用平行 移动的
2021
4
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
How？ 主要技术指标：轨迹精度、运动平稳性
2021
5
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
分解轨迹 轨迹插补 连续控制
直线插补
圆弧插补
2021
6
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
控制流程
轨迹示教点 位姿
上位计算机
中间
工业机器人的运动控制
——连续轨迹控制
2021
1
主要内容
• 了解工业机器人运动控制方式的定义与作用 • 了解连续轨迹控制方式的原理、实现方式、技术指标 • 了解连续轨迹控制机器人的应用领域
2021
2
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
根据作业任务的不同，工业机器人的运动控制方式可分为 点位控制方式（PTP）与连续轨迹控制方式（CP）
只规定个点的位姿 不规定运动轨迹
规定了位姿轨迹
2021
3
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
定义：CP控制（ continus path） 特点：对移动轨迹也有一定的精度要求
AB C
பைடு நூலகம்
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
逆运动学
θi
位姿
伺服单元多关节（轴） 位置控制- Nhomakorabea反馈
期望
M
位姿
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
工业运用
弧焊机器人
切割机器人
总结
掌握连续轨迹控制方式的实现步骤与技术指标 掌握连续轨迹控制机器人在工业生产中的应用情况
规定了位置轨迹
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制） 定义：CP控制（ continus path） 特点：对移动轨迹也有一定的精度要求
AB C
A
B AxB
a(a）) 直接连
接
b）(b) 先在A与B之间 指定一点x，
A
A B’ B
B
c(）c) 用指定半 径的圆弧
连接
（d）d） 用平行 移动的
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
工业机器人的运动控制
——连续轨迹控制
主要内容
• 了解连续轨迹控制方式的原理、实现方式、技术指标 • 了解连续轨迹控制机器人的应用领域
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
根据作业任务的不同，工业机器人的运动控制方式可分为 点位控制方式（PTP）与连续轨迹控制方式（CP）
只规定各点的位置 不规定运动轨迹
主要技术指标：轨迹精度、运动平稳性
How？
将信号输入到输出的各个环节误差限定在要求的范围之内
选择合适的控制方法,必须能把各个部件连接在一起
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
分解轨迹 轨迹插补 连续控制
直线插补
圆弧插补
工业机器人的运动控制（连续轨迹控制）
控制流程
轨迹示教点 位姿
上位计算机
中间
插补算法