點(diǎn)焊機(jī)器人歷史

最初，點(diǎn)焊機(jī)器人只用于增強(qiáng)焊作業(yè)（往 已拼接好的工件上增加焊點(diǎn)后來(lái)，為了保證 拼接精度，又讓機(jī)器人完成定位焊作業(yè)。這樣， 點(diǎn)焊機(jī)器人逐漸被要求具有更高的作業(yè)性能。具 體來(lái)說(shuō)有：安裝面積小，工作空間大；快速完成 小節(jié)距的多點(diǎn)定位（例如每0.3 ~0. 4s內(nèi)移動(dòng) 30 ~ 50mm節(jié)距后定位）；定位精度髙 (±0.25mm)，以確保焊接質(zhì)費(fèi)；持重大（50- 150kg),以便攜帶內(nèi)裝變壓器的焊鉗；示教簡(jiǎn)單，節(jié)省工時(shí)；安全，可靠性高。

機(jī) 器 人 手 臂 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 中 有 兩 個(gè) 基 本 問(wèn) 題 ：

1 ) 對(duì) 給 定 機(jī) 械 臂 ， 已 知 各 關(guān) 節(jié) 角 矢g(t)=[g1(t),g2(t),……,gn(t)], 其 中n 為 自 由 度 ；求 末 端 操 作 器 相 對(duì) 于 參 坐 標(biāo) 系 的 位 迓 和 姿 態(tài) ，稱 之 為 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 正 問(wèn) 題 。 在 機(jī) 器 人 示 教 過(guò) 程 中 ， 機(jī)器 人 控 制 器 即 逐 點(diǎn) 進(jìn) 行 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 正 問(wèn) 題 運(yùn) 算 。

2 ) 對(duì) 給 定 機(jī) 械 臂 ， 已 知 末 端 操 作 器 在 參 坐 標(biāo) 系 中 的 期 望 位 置 和 姿 態(tài) ， 求 各 關(guān) 節(jié) 矢 量 ， 稱之 為 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 逆 問(wèn) 題 。 在 機(jī) 器 人 再 現(xiàn) 過(guò) 程 中 ， 機(jī) 器人 控 制 器 即 逐 點(diǎn) 進(jìn) 行 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 逆 問(wèn) 題 運(yùn) 算 ， 將 角 矢量 分 解到 機(jī) 械 W各 關(guān) 節(jié) 。

運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 正 問(wèn) 題 的 運(yùn) 算 都 采 用 D- H法 ， 這 種方 法 采 用 4 x4 齊 次 變 換 矩 陣 來(lái) 描 述 兩 相 鄰 剛 體桿 件 的 空 間 關(guān) 系 ； 把 正 問(wèn) 題 簡(jiǎn) 化 為 尋 求 等 價(jià) 的 4x4 齊 次 變 換 矩 陣 。 逆 問(wèn) 題 的 運(yùn) 算 可 用 幾 種 方 法求 解 ， 最 常 用 的 是 矩 陣 數(shù) 、 迭 或 幾 何 方 法 。

對(duì) 于 高 速 、 高 精 度 機(jī) 器 人 ， 還 必 須 建 立 動(dòng) 力學(xué) 模 型 ， 由 于 目 前 通 用 的 工 業(yè) 機(jī) 器 人 （ bao 括 焊接 機(jī) 器 人 ） 極限運(yùn) 動(dòng) 速 度 都 在 3 m/ S內(nèi) 、 精 度 大多 不 高 于 0 . 1 mm, 所 以 都 只 作 簡(jiǎn) 單 的 動(dòng) 力 學(xué) 控制.

機(jī) 器 人 編 程 語(yǔ) 言

    機(jī) 器 人 編 程 語(yǔ) 言 是 機(jī) 器 人 和 用 戶 的 軟 件 接口 ， 編 程 語(yǔ) 言 的 功 能 決 定 了 機(jī) 器 人 的 適 應(yīng) 性 和 給用 戶 的 方 便 性 ， 至 今 還 沒(méi) 有 完 全 公 認(rèn) 的 機(jī) 器 人 編程 語(yǔ) 言 ， 每 個(gè) 機(jī) 器 人 制 造 廠 都 有 自 己 的 語(yǔ) 言 。

    實(shí) 際 上 ， 機(jī) 器 人 編 程 與 傳 統(tǒng) 的 計(jì) 算 機(jī) 編 程 不同 ， 機(jī) 器 人 操 作 的 對(duì) 象 是 各 類 三 維 物 體 ， 運(yùn) 動(dòng) 在一 個(gè) 復(fù) 雜 的 空 間 環(huán) 境 ， 還 要 監(jiān) 視 和 處 理 傳 感 器 信息 。 因 此 其 編 程 語(yǔ) 言 主 要 有 兩 類 ： 面 向 機(jī) 器 人 的編 程 語(yǔ) 言 和 面 向 任 務(wù) 的 編 程 語(yǔ) 言 。

    面 向 機(jī) 器 人 的 編 程 語(yǔ) 言 的 主 要 特 點(diǎn) 是 描 述 機(jī)器 人 的 動(dòng) 作 序 列 ， 每 一 條 語(yǔ) 句 大 約 相 當(dāng) 于 機(jī) 器 人的 一 個(gè) 動(dòng) 作 ， 整 個(gè) 程 序 控 制 機(jī) 器 人 完 成 全 部 作業(yè) 。 這 類 機(jī) 器 人 語(yǔ) 言 可 分 為 如 下 三 種 ：

1 ) 專 用 的 機(jī) 器 人 語(yǔ) 言 ， 如 PUMA機(jī) 器 人 的VAL語(yǔ) 言 ， 是 專 用 的 機(jī) 器 人 控 制 語(yǔ) 言 ， 它 的 最近 版 本 是 VAL- 1 和 V+ + 。

2 ) 在 現(xiàn) 有 計(jì) 算 機(jī) 語(yǔ) 言 的 基 礎(chǔ) 上 加 機(jī) 器 人 子程 序 庫(kù) 。 如 美 闡 機(jī) 器 人 公 司 開 發(fā) 的 AR- Basic和Intel ledex公 司 的 Robot- Basic語(yǔ) 言 ， 都 是 建 立 在BASIC語(yǔ) 言 上 的 。

3 ) 開 發(fā) 一 種 新 的 通 用 語(yǔ) 言 加 上 機(jī) 器 人 子 程序 庫(kù) 。 如 IBM公 司 開 發(fā) 的 AML機(jī) 器 人 語(yǔ) 言 。

    面 向 任 務(wù) 的 機(jī) 器 人 編 程 語(yǔ) 言 允 許 用 戶 發(fā) 出 直接 命 令 ， 以 控 制 機(jī) 器 人 去 完 成 一 個(gè) 具 體 的 任 務(wù) ，而 不 黹 要 說(shuō) 明 機(jī) 器 人 需 要 采 取 的 每 一 個(gè) 動(dòng) 作 的 細(xì)節(jié) 。 如 美 國(guó) 的 RCCL機(jī) 器 人 編 程 語(yǔ) 言 ， 就 是 用 C語(yǔ) 言 和 一 組 C函 數(shù) 來(lái) 控 制 機(jī) 器 人 運(yùn) 動(dòng) 的 任 務(wù) 級(jí)機(jī) 器 人 語(yǔ) 言 。

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