六轴工业机器人实验报告(DOC).doc

六轴工业机器人模块
实验报告

姓名：张兆伟
班级：13 班
学号：2015042130
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【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。修改指令参数为需要的参数，设置速度，把位置点 ID 修改为 2。（P2 必须提前示教好）。按下手持操作示教器上的【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）
MOVJ P=2 V=25 BL=0 （第一点）
3、程序点 2——抓取位置
设置运行速度，接近抓取位置可以选择较低速度。接近夹取点2，建议采用机器人坐标模式。按下手持操作示教器上【坐标系】键，把坐标系切换至机器人坐标系模式。用轴操作键在机器人坐标系下移动至机器人抓取位置2。记录程序2点的时候采用直线插补模式，按下手持操作示教器上【插补】键，切换插补方式至直线插补方式。按下手持操作示教器上的【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。保持程序点 2 的姿态，按下手持操作示教器上的【命令一览】键，选择【I/O】里面的 DOUT 指令，进行相应的 IO 参数设置。先后按下手持操作示教器上的【插入】键和【确认】键，即可插入手爪工作指令。（这步需要根据实际情况操作具体 IO）。
此时列表内容显示为：
MOVJ P=1 V=25 BL=0 （工作原点）
MOVJ P=2 V=25 BL=0 （第一点）
MOVL V=25 BL=0 （第二点）
DOUT DO=1.2 VALUE=0
DOUT DO=1.3 VALUE=1（夹取指令具体 IO 根据实际情况操作）
4、程序点 3—— 同程序点 1 (抓取后）
程序点3通常在抓取位置的正上方。一般可与程序点1在同一位置。
设置运行速度，接近抓取位置可以选择较低速度。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，MOVL 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，把位置点 ID 修改为 2（P2 必须提前示教好）。按下手持操作示教器上的【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）
MOVJ P=2 V=25 BL=0 （第一点）
MOVL V=25 BL=0 （第二点）
DOUT DO=1.2 VALUE=0
DOUT DO=1.3 VALUE=1（夹取指令具体 IO 根据实际情况操作）
MOVL P=2 V=10 BL=0 （第三点和第一点选择一样的点）
5、程序点 4——中间辅助位置
程序点4通常选择与周边设备和工具不发生干涉的方向、位置。一般可以选择取点和放点中间上方的安全位置。设置运行速度，可以选择较高的速度。用轴操作键把机器人移到比较安全的位置４。记录程序2点的时候可采用关节或者直线插补模式，按下手持操作示教器上【插补】键，切换插补方式至关节插补方式。按下手持操作示教器上的【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）
MOVJ P=2 V=25 BL=0 （第一点）
MOVL V=25 BL=0 （第二点）
DOUT DO=1.2 VALUE=0
DOUT DO=1.3 VALUE=1（夹取指令具体 IO 根据实际情况操作）
MOVL P=2 V=10 BL=0 （第三点和第一点选择一样的点）
MOVJ V=50 BL=0 （第四点）
6、程序点 5—— 放置位置附近 ( 放置前)
在从程序 4 点到程序 5 点的过程中可以采用较高速度。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。
修改指令参数为需要的参数，设置速度，把位置点 ID 修改为 2（P2 必须提前示教好）。按下手持操作示教器上的【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）
MOVJ P=2 V=25 BL=0 （第一点）
MOVL V=25 BL=0 （第二点）
DOUT DO=1.2 VALUE=0
DOUT DO=1.3 VALUE=1（夹取指令具体 IO 根据实际情况操作）
MOVL P=2 V=10 BL=0 （第三点和第一点选择一样的点）
MOVJ V=50 BL=0 （第四点）
MOVJ P=3 V=50 BL=0 （第五点）
7、程序点 6——放置位置
设置运行速度，接近抓取位置可以选择较低速度。接近夹取点6，建议采用机器人坐标模式。按下手持操作示教器上【坐标系】键，把坐标系切换至机器人坐标系模式。用轴操作键在机器人坐标系下移动至机器人抓取位置6。记录程序6点的时候采用直线插补模式，按下手持操作示教器上【插补】键，切换插补方式至直线插补方式。按下手持操作示教器上的【插入】键，这时插入绿色灯亮起。然后再按下【确认】键，指令插入被程序文件记录列表中。保持程序点 6 的姿态，按下手持操作示教器上的【命令一览】键，弹出指令列表：选择【I/O】里面的 DOUT 指令，进行相应的 IO 参数设置。
先后按下手持操作示教器上的【插入】和【确认】键，即可插入手爪工作指令。（这步需要根据实际情况操作具体 IO）
此时列表内容显示为：
MOVJ P=1 V=25 BL=0 （工作原点）
MOVJ P=2 V=25 BL=0 （第一点）
MOVL V=25 BL=0 （第二点）
DOUT DO=1.2 VALUE=0
DOUT DO=1.3 VALUE=1（夹取指令具体 IO 根据实际情况操作）
MOVL P=2 V=10 BL=0 （第三点和第一点选择一样的点）
MOVJ V=50 BL=0 （第四点）
MOVJ P=3 V=50 BL=0 （第五点）
MOVL V=10 BL=0 （第六点）
DOUT DO=1.2 VALUE=1
DOUT DO=1.3 VALUE=0（松开夹具指令具体 IO 根据实际情况操作）
8、程序点 7—— 放置位置附近 ( 放置后)
程序点7通常在抓取位置的正上方。一般可与程序点5在同一位置。
设置运行速度，接近抓取位置可以选择较低速度。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，MOVL 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，把位置点 ID 修改为 3（P3 必须提前示教好）。按下手持操作示教器上的【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）
MOVJ P=2 V=25 BL=0 （第一点）
MOVL V=25 BL=0 （第二点）
DOUT DO=1.2 VALUE=0
DOUT DO=1.3 VALUE=1（夹取指令具体 IO 根据实际情况操作）
MOVL P=2 V=10 BL=0 （第三点和第一点选择一样的点）
MOVJ V=50 BL=0 （第四点）
MOVJ P=3 V=50 BL=0 （第五点）
MOVL V=10 BL=0 （第六点）
DOUT DO=1.2 VALUE=1
DOUT DO=1.3 VALUE=0（松开夹具指令具体 IO 根据实际情况操作）
MOVL P=3 V=20 BL=0 （第七点）
9、程序点 8——最初程序点和最后程序点重合
下面，我们就试着把最终位置的程序点8 与最初位置的程序点0设在同一个位置。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。
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【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）
MOVJ P=2 V=25 BL=0 （第一点）
MOVL V=25 BL=0 （第二点）
DOUT DO=1.2 VALUE=0
DOUT DO=1.3 VALUE=1（夹取指令具体 IO 根据实际情况操作）
MOVL P=2 V=10 BL=0 （第三点和第一点选择一样的点）
MOVJ V=50 BL=0 （第四点）
MOVJ P=3 V=50 BL=0 （第五点）
MOVL V=10 BL=0 （第六点）
DOUT DO=1.2 VALUE=1
DOUT DO=1.3 VALUE=0（松开夹具指令具体 IO 根据实际情况操作）
MOVL P=3 V=20 BL=0 （第七点）
MOVJ P=1 V=10 BL=0 （第八点）

三、实验结果
按照以上步骤操作机器人，能够很好的完成机器人抓取物品的动作，并且误差很小。
四、 认识与体会
在机器人学的研究中，六自由度机器人的复杂运动控制具有很大的研究价值和实用意义。如果六自由度机器人能充分的运用其在运动过程中的灵活性和优越性，通过有效的运动控制和轨迹规划使其完成预期的任务至关重要。
同时对六轴工业机器人的特点有所了解。其特点如下： 
1、可靠性强——正常运行时间长；六轴工业机器人坚固耐用，使用零部件数量降至最少，可靠性强、维护间隔时间长； 
2、速度快——操作周期时间短；六轴工业机器人，优化了机器人的加减速性能，使机器人工作循环时间降至最短；  
3、精度高——零件生产质量稳定；具有最佳的轨迹精度和重复定位精度； 
4、功率大——适用范围广； 
5、坚固耐用——适合恶劣生产环境； 
6、通用性——柔性化集成和生产。