示教盒

示教盒是人機(jī)交互接口，目前人對(duì)機(jī)器人示 教有三種方式：

1)手把手示教_又稱全程示教。即由人握 住機(jī)器人機(jī)械M末端，帶動(dòng)機(jī)器人按實(shí)際任務(wù)操 作一逋□在此過程中，機(jī)器人控制器的計(jì)算機(jī)逐 點(diǎn)記下各關(guān)節(jié)的位置和姿態(tài)值，而不作坐標(biāo)轉(zhuǎn) 換，再現(xiàn)時(shí)，再逐點(diǎn)取出，這種示教方式需要很大的計(jì)箅機(jī)內(nèi)存，而且由于機(jī)構(gòu)的狙力，示教精 度不可能很高。目前主要在噴漆、噴涂機(jī)器人示 教中應(yīng)用。

2) 示教盒示教，即由人通過示教盒操縱機(jī) 器人進(jìn)行示教，這是最常用的機(jī)器人示教方式， 目前焊接機(jī)器人都采用這種方式a

3) 離線編程示教，即無需人操作機(jī)器人進(jìn) 行現(xiàn)場(chǎng)示教，而可揭據(jù)圖樣，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編 程，然后輸給機(jī)器人控制器。它具有不占機(jī)器人 工時(shí)、便于優(yōu)化和更為安全的優(yōu)點(diǎn)，所以是今后 發(fā)展的方向。

焊接機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)：

焊 接 機(jī) 器 人 的 主 要 優(yōu) 點(diǎn) 如 下 ：

1 ) 易 于 實(shí) 現(xiàn) 焊 接 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 的 穩(wěn) 定 和 提 高 ，保 證 其 均 一 性 。

2 ) 提 高 生 產(chǎn) 率 ， 一 天 可 2 4 h連 續(xù) 生 產(chǎn) 。

3 ) 改 善 工 人 勞 動(dòng) 條 件 ， 可 在 有 害 環(huán) 境 下 長期 工 作 。

4 ) 降 低 對(duì) 工 人 操 作 技 術(shù) 難 度 的 要 求 。

5 ) 縮 短 產(chǎn) 品 改 型 換 的 準(zhǔn) 備 周 期 ， 減 少 相應(yīng) 的 設(shè) 備 投 資 。

6 ) 可 實(shí) 現(xiàn) 小 批 攝 產(chǎn) 品 焊 接 自 動(dòng) 化 。

7 ) 為 焊 接 柔 性 生 產(chǎn) 線 提 供 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 。

機(jī) 器 人 手 臂 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 中 有 兩 個(gè) 基 本 問 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 題 。 在 機(jī) 器 人 示 教 過 程 中 ， 機(jī)器 人 控 制 器 即 逐 點(diǎn) 進(jìn) 行 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 正 問 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 題 。 在 機(jī) 器 人 再 現(xiàn) 過 程 中 ， 機(jī) 器人 控 制 器 即 逐 點(diǎn) 進(jìn) 行 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 逆 問 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 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 描 述 兩 相 鄰 剛 體桿 件 的 空 間 關(guān) 系 ； 把 正 問 題 簡(jiǎn) 化 為 尋 求 等 價(jià) 的 4x4 齊 次 變 換 矩 陣 。 逆 問 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.