【正文】 圖 31 RC+ 在 EPSON RC+ 6軸型機(jī)械手的手臂姿勢，如圖 32所示： 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 23 圖 32 機(jī)械手手臂姿勢在 RC+ 也可以在程式中指定機(jī)械手的手臂姿勢，記述為“ /”與后面的 L（左手姿勢）或 R（右手姿勢）、 A（上肘姿勢）或 B（下肘姿勢）、 F（手腕翻轉(zhuǎn)姿勢）或 NF（手腕非翻轉(zhuǎn)姿勢）。,J6 ： 177。,J5 ： 177。 J4： 177。,J3 ： 177。,J2 ： 177。 如圖 217所示： 圖 217 控制箱的線路連接圖 計算機(jī)與控制器的連接簡圖，如圖 218 所示 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 19 圖 218 計算機(jī)控制器連接圖 當(dāng)我們要啟動機(jī)器人工作時，首先將控制器與計算機(jī)的電氣線路接口插好，檢查線路無誤之后再打開電源，在這個過程中需要注意機(jī)器人的電氣連接順序如圖 219 所示 : 圖 219 機(jī)器人的電氣線 路連接順序圖 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 20 機(jī)器人與控制器、 PC 之間的連接如圖 220 所示： 圖 220 機(jī)器人與控制器、 PC的連接圖 PC與無線網(wǎng)絡(luò)之間的連接如圖 221所示 : 圖 221 PC與無線網(wǎng)絡(luò)的連接圖 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 21 機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù) 機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)如表 21所示： 表 21 機(jī)器人的主要技術(shù) 項(xiàng)目 規(guī)格 型號 ADT473X6G2 軸數(shù) 6軸 手臂全長 225（第 1臂） +248（第 2臂）＝ 473mm 手臂偏心 J3（前面手腕）： 100mm 最大動作范圍 R＝ 588mm(工具安裝面 )， R＝ 492mm（ P點(diǎn)：J4,J5,J6中心） 動作角度 J1： 177。例如美國 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 16 Draper 實(shí)驗(yàn)室研制的遠(yuǎn)心柔順裝置 RCC(Remote Center Compliance device)（圖3） ,一部分允許軸作側(cè)向移動而不轉(zhuǎn)動 ,另一部分允許軸繞遠(yuǎn)心（通常位于離手爪最遠(yuǎn)的軸端）轉(zhuǎn)動而不移動，分別補(bǔ)償側(cè)向誤差和角度誤差，實(shí)現(xiàn)軸孔裝配。 下面介紹愛普生機(jī)械手一些裝配流程示范，如圖 213 所示 : 圖 213 機(jī)器人裝配流程圖 裝配機(jī)器人的大量作業(yè)是軸與孔的裝配，為了在軸與孔存在誤差的情況下進(jìn)行裝配，應(yīng)使機(jī)器人具有柔順性。 SCARA 機(jī)器人是目前應(yīng)用較多的類型之一。編程語言采用與 BASIC 相近的 SERF。另外還要求繞 Z 軸轉(zhuǎn)動有較大的柔順性，以便于鍵或花鍵配合。 機(jī)器人大量的裝配作業(yè)是垂直向下的 ,它要求手爪的水平 (X， Y)移動有較大的柔順性，以補(bǔ)償位置誤差。常用的裝配機(jī)器人主要有可編程通用裝配操作手 即 PUMA 機(jī)器人（最早出現(xiàn)于 1978年，工業(yè)機(jī)器人的祖始）和平面雙關(guān)節(jié)型機(jī)器人 即機(jī)器人兩種類型。 愛普生機(jī)器人在裝配的工藝與流程方面不斷的做了改進(jìn)如圖 212 所示： 圖 212 愛普生機(jī)器人的裝配發(fā)展 裝配機(jī)器人是柔性自動化裝配系統(tǒng)的核心設(shè)備，由機(jī)器人操作機(jī)、控制器、末端執(zhí)行器和傳感系統(tǒng)組成。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 14 機(jī)器人的裝配 裝配機(jī)器人是柔性自動化裝配系統(tǒng)的核心設(shè)備，由機(jī)器人操作機(jī)、控制器、末端執(zhí)行器和傳感系統(tǒng)組成。制造類機(jī)器人在計算機(jī)產(chǎn)業(yè)中也發(fā)揮著十分重要的作用。在進(jìn)行大量的此類工作時，機(jī)器人的效率比人類高得多，因?yàn)樗鼈兎浅＞_。其他末端執(zhí)行器還包括噴燈、鉆頭和噴漆器。機(jī)器手往往有內(nèi)置的 壓力傳感器，用來將機(jī)器人抓握某一特定物體時的力度告訴計算機(jī)。您可以在機(jī)器臂上安裝適用于特定應(yīng)用場景的各種末端執(zhí)行器。 人類手臂的作用是將手移動到不同的位置。為了教機(jī)器人如何做這項(xiàng)工作，程序員會用一只手持控制器來引導(dǎo)機(jī)器臂完成整套動作。 工業(yè)機(jī) 器人專門用來在受控環(huán)境下反復(fù)執(zhí)行完全相同的工作。所以不要對機(jī)器人有什么幻想性的東西，他里面每個單獨(dú)的部分，拿出來都有其他產(chǎn)品的。 如果再往一個低一些的層面說，就是機(jī)器人內(nèi)部有臺計算機(jī)，通過讀取各個傳感器的信息，做出判斷，并且調(diào)用電機(jī)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的動作。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 13 從技術(shù)上說，機(jī)器人可以認(rèn)為是一種通用的機(jī)械平臺，就好像電腦是通用的計算設(shè)備，而計算器只能計算一樣。 機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)際上是一個典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)，其工作原理為：控制系統(tǒng)發(fā)出動作指令，控制驅(qū)動器動作，驅(qū)動器帶動機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動，使末端操作器到達(dá)空間某一位置和實(shí)現(xiàn)某一姿態(tài)，實(shí)施一定的作業(yè)任務(wù)。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。這三部分是機(jī)械部分、傳感部分、控制部分；六個子系統(tǒng)是驅(qū)動系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)、機(jī)器人環(huán)境交互系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。 簡單地說：機(jī)器人的原理就是模仿人的各種肢體動作、思維方式和控制決策能力。控制程序主要取決于下面幾種因素：使用傳感器的類型和數(shù)量，傳感器的安裝位置，可能的外部激勵以及需要達(dá)到的活動效果。機(jī)器人是“能自動工作的機(jī)器”，它們有的功能比較簡單，有的就非常復(fù)雜，但必須具備以下三個特征： 身體 是一種物理狀態(tài)， 具有一定的形態(tài)，機(jī)器人的外形究竟是什么樣子，這取決于人們想讓它做什么樣的工作，其功能設(shè)定決定了機(jī)器人的大小、形狀、材質(zhì)和特征等等。一個典型的機(jī)器人有一套可移動的身體結(jié)構(gòu)、一部類似于馬達(dá)的裝置、一套傳感系統(tǒng)、一個電源和一個用來控制所有這些要素的計算機(jī)“大腦”。 大腦系統(tǒng)，用來處理感官信息和指揮肌肉運(yùn)動。 感官系統(tǒng)，用來接收有關(guān)身體和周圍環(huán)境的信息。 身體結(jié)構(gòu)。指定 J4Flag 時，請記述斜杠（ /）和其后的 J4F0 （ 180J4 關(guān)節(jié)角度 =180）、或 J4F1（ J4 關(guān)節(jié)角度 = 180 或 80 J4 關(guān)節(jié)角度）。 6軸型機(jī)械手的機(jī)械手坐標(biāo)系 垂直 6 軸型的機(jī)械手在第 4關(guān)節(jié)、第 6關(guān) 節(jié)同軸的點(diǎn)上，即使將第 4 關(guān)節(jié)、第 6 關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn) 360度，也可以實(shí)現(xiàn)相同的位臵姿勢。 六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的腕部關(guān)節(jié)設(shè)計較為復(fù)雜 ,因?yàn)樵谕蟛客瑫r集成了三種運(yùn)動 .小型的六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的腕部關(guān)節(jié)主要采用諧波減速器 .圖 210為常見的六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人的腕部結(jié)構(gòu) 圖 。采用空心軸電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：機(jī)器人各種控制管線可以從電機(jī)中心直接穿過，無論關(guān)節(jié)軸怎么旋轉(zhuǎn)，管線不會隨著旋轉(zhuǎn)，即使旋轉(zhuǎn)，管線由于布置在旋轉(zhuǎn)軸線上，所以具有最小的旋轉(zhuǎn)半徑。另一種是分散（級）式控制，即采用多臺微機(jī)來分擔(dān)機(jī)器人的控制，如當(dāng)采用上、下兩級微機(jī)共同完成機(jī)器人的控制時，主機(jī)常用于負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理、通訊、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)計算，并向下級微機(jī)發(fā)送指令信息；作為下級從機(jī)，各關(guān)節(jié)分別對應(yīng)一個 CPU，進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算和伺服控制處理，實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動，并向主機(jī)反饋信息。另一類是外部信息傳感器，用于獲取有關(guān)機(jī)器人的作業(yè)對象及外界環(huán)境等方面的信息，以使機(jī)器人的動作能適應(yīng)外界情況的變化，使之達(dá)到更高層次的自動化，甚至使機(jī)器人具有某種“感覺”，向智能化發(fā)展，控制系統(tǒng)有兩種方式。 檢測裝置的作用是實(shí)時檢測機(jī)器人的運(yùn)動及工作情況，根據(jù) 需要反饋給控制系統(tǒng)，與設(shè)定信息進(jìn)行比較后，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，以保證機(jī)器人的動作符合預(yù)定的要求。它輸入的是電信號，輸出的是線、角位移量。出于擬人化的考慮，常將機(jī)器人本體的有關(guān)部位分別稱為基座、腰部、臂部、腕部、手部（夾持器或末端執(zhí)行器）和行走部等。 圖 21 四六軸機(jī)器人的的示意圖 如圖 21所示執(zhí)行機(jī)構(gòu)即機(jī)器人本體，其臂部一般采用空間開鏈連桿機(jī)構(gòu)，其中的運(yùn)動副（轉(zhuǎn)動副或移動副）常稱為關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)個數(shù)通常即為機(jī)器人的自由度數(shù)。 第五章主要是對論文的一個大致總結(jié)以及對未來機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用方面的展望。 第三章主要介紹愛普生機(jī)器人 RC+ 軟件、機(jī)器人的軟件環(huán)境及機(jī)器人的開發(fā)實(shí)例做了簡單的介紹。 第二章就愛普生機(jī)器人的結(jié)構(gòu)原理及機(jī)械手運(yùn)動坐標(biāo)做了一些簡單的分析。歐洲 20202020年工業(yè)機(jī)器人將從 2020年的 27100套增長至 2020年的 34000套。據(jù) UNECE/IFR 預(yù)測 ,至 2020年 ,全球新安裝裝機(jī)器人的數(shù)量將從 2020年的81800套增至 2020年的 106000套 ,年平 均增長 7%。多傳感器融合技術(shù)的實(shí)用化 ?？刂萍夹g(shù)的開放化、 PC 化和網(wǎng)絡(luò)化 。在新的世紀(jì) ,機(jī)器人工業(yè)必將得到更加快速的發(fā)展和更加廣泛的應(yīng)用。如中國科學(xué)院沈陽自動化所投資組建的新松機(jī)器人公司 ,年利潤增長 在 40%左右。從而 ,相繼形成了一批具有影響力的、著名的工業(yè)機(jī)器人公司 ,它們包括：瑞典的 ABB Robotics,日本的 FANUC、 Yaskawa,德國的 KUKA Roboter,美國的 Adept Technology、 American Robot、 Emerson Industrial Automation、 ST Robotics,意大利 COMAU,英國的 AutoTech Robotics,加拿大的 Jcd International Robotics,以色列的 Robogroup Tek公司 ,這些公司已經(jīng)成為其所在地區(qū)的支柱性產(chǎn)業(yè)。機(jī)器人正在為提高人類的生活質(zhì)量發(fā)揮著重要的作用。 隨著工業(yè)機(jī)器人向更深更廣方向的發(fā)展以及機(jī)器人智能化水平的提高 ,機(jī)器人的應(yīng)用范周還在不斷地擴(kuò)大 ,已從汽車制造業(yè)推廣到其他制造 業(yè) ,進(jìn)而推廣到諸如采礦機(jī)器人、建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)維護(hù)維修機(jī)器人等各種非制造行業(yè)。在制造業(yè)中 ,尤其是在汽車產(chǎn)業(yè)中 ,工業(yè)機(jī)器人得到了廣泛的應(yīng)用。其中 ,亞洲機(jī)器人增長幅度最為突出 ,高達(dá) 43%。進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代 ,機(jī)器人產(chǎn)品發(fā)展速度加快 ,年增長率平均在 10％左右。國外專家預(yù)測 ,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車、計算機(jī)之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。但總的來看我國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定的距離， 如：可靠性低于國外產(chǎn)品；機(jī)器人應(yīng)用工程起步較晚，應(yīng)用領(lǐng)域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國外比有差距。在國內(nèi)，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)剛剛起步，但增長的勢頭非常強(qiáng)勁。隨著我國門戶的逐漸開放，國內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將面對越來越大的競爭與沖擊，因此，掌握國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場的實(shí)際情況，把握我國工業(yè)機(jī)器人研究的相關(guān)進(jìn)展，顯得十分重要。其中，亞洲機(jī)器人增長幅度最為突出，高達(dá) 43%。進(jìn)入 20 世紀(jì) 90年代，機(jī)器 人產(chǎn)品發(fā)展速度加快，年增長率平均在 10％左右。國外專家預(yù)測，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車、計算機(jī)之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。進(jìn)一步加強(qiáng)與外企合作，引入先進(jìn)技術(shù)及資金使我國成為 國際生產(chǎn)機(jī)器人基地，占領(lǐng)國內(nèi)市場，走向世界。隨著建筑施工、石化、食品、核工業(yè)、水下、高空及微加工行業(yè)的需求，將推出一批新機(jī)型，如大負(fù)載、高精度、蛇形的、無人飛行器以及家用、病人護(hù)理、盲人引導(dǎo)犬等。生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到大批量生產(chǎn)能力，才能提高機(jī)器人的穩(wěn)定性、可靠性及降低成本，才能占領(lǐng)國內(nèi)市場。預(yù)計在 2020 年左右需求此類自動化生產(chǎn)線達(dá)到 600 條。我國機(jī)器人自動化生產(chǎn)線裝備的市場剛剛起步，而國內(nèi)裝備制造業(yè)正處于由傳統(tǒng)裝備向先進(jìn)制造裝備轉(zhuǎn)型的時期，這就給機(jī)器人自動化生產(chǎn)線研究開發(fā)者帶來巨大商機(jī)。 我國近幾年機(jī)器人自動化生產(chǎn)線已經(jīng)不斷出現(xiàn)，并給用戶帶來顯著效益。據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，我國機(jī)器人 2020年擁有量將增至 7600臺，年銷售額為 億元； 2020 年擁有量為 17300 臺，年銷售額為 億元。 2020 年，我國 工業(yè)機(jī)器人的擁有量約為 3500 臺，其中以點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、注塑、裝配、搬運(yùn)、沖壓等各類機(jī)器人為主，銷售額為 6． 7 億元。特別是在“七五”、“八五”、“九五”機(jī)器人技術(shù)國家攻關(guān)、“ 863”高技術(shù)發(fā)展計劃的重點(diǎn)支持下，我國的機(jī)器人技術(shù)取得了重大發(fā)展。前 10年處于研究單位自行開展研究工作狀態(tài)，發(fā)展比較緩慢。 開發(fā)實(shí)例 .......................................................................................................... 24 第四章 機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)與調(diào)試 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。 機(jī)器人的