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《Robotics》实验报告 实验名称：实验 1、机器人的认识 实验地点实验日期指导教师班 级小组成员报 告 人一、实验目的： 二、实验设备及仪器 三、六自由度工业机器人机构简图 四、思考题 1. 说明工业机器人的基本组成及各部分之间的关系。 2. RBT-6T/S01S 机器人机械部分主要包括哪几部分？指出控制姿态与控制手腕动作的轴。 第1页《Robotics》实验报告 实验名称：实验 2. 机器人示教编程与轴孔装配实验 实验地点实验日期指导教师班 级小组成员报 告 人一、实验目的： 二、实验设备及仪器 三、实验步骤 四、程序 说明动作任务，记下动作程序，并在程序后面做适当的注解说明。 五、思考题 1.简述工业机器人在实际生产运用中采用示教控制与其它控制方式相比有什么优点？ 2.回忆本次实验过程，你从中学到了哪些知识。 第2页《Robotics》实验报告 实验名称：实验 3. 机器人正运动学分析与验证实验 实验地点实验日期指导教师班 级小组成员报 告 人一、实验目的： 二、实验设备及仪器 三、实验步骤 四、正向运动学方程的推导过程 1、 1.机器人的运动机构简图（图 3-1 所示)，根据 D-H 方法建立机器人的笛卡尔坐标 系，并且标出每个关节坐标系的原点 2、 建好坐标系后填写表 3-1 的各个变量的值； 表 3-1 机器人的参数 杆件变量为转角θn偏距 dn(mm)扭角αn-1杆长 an-1(mm)1 23 4第3页56i?13、 根据表3-1的各个变量的值以及各 杆 件 之 间 关 系 ， 写 出 相 应 的A 矩阵； i 4、 根据A矩阵和T矩阵之间的关系，写出T矩阵 ?noap?xxx?noax?p 0012345?yyyy?T6?A1AAAAA ?23456?noap???zzz z000 1?? 5、 根据一一对应的关系，写出机器人正解的运算公式，并填入下表3-2中； 表 3-2 机器人的正运动学的参数 参数计算公式nx ny nz ox oy oz ax ay az px py pz 6、 设定一组数据（符合各个关节角运动范围的）代入表3-2中，求出各个分量的值，并 将其填入表3-3中； 第4页表 3-3 机器人的正运动学的输入和输出参数 ? 1?2θ3?4输入值? 5?6nxoxaxpx输出值nyoyaypynzozazpz7、 行机器人控制系统软件，点击“空间学计算”按钮，出现如图3-2所示界面 ，在“关 节角度”中相应的位置输入各个关节的变量值，点击“正解计算”按钮，各个参数的值显示 在“末端位姿”相应的框内； 8、 将计算的值和控制系统软件计算出的值相比较，比较结果是否一致，如果不一致请 分析原因。 图 3-2 空间学计算界面 五、思考题 1.机器人坐标系原点的变化对机器人运动学方程有何影响？ 2.回忆本次实验过程，你从中学到了哪些知识。 第5页《Robotics》实验报告 实验名称：实验 4 机器人逆运动学分析 实验地点实验日期指导教师班 级小组成员报 告 人一、实验目的： 二、实验设备及仪器 三、实验步骤 四、逆向运动学求解及分析 1、 计算出机器人运动学方程，根据一一对应的关系，求解出机器人逆解的运算公式， 如果有的变量有两个值应该全部保留，并填入表4-1中。 表 4-1 机器人的逆运动学求解公式 关节变量求解公式?1?2 第6页?3 ? 4??56 2、 机器人的基坐标系建立的不同，求解出来的变量值也不相同; 3、 设定一组笛卡尔坐标数据，并将这组数据代入表 4-1 中，求出各个分量的值，如 果有两组值分别填入表 4-2； 表 4-2 机器人的逆运动学的输入和输出参数 pxpypznxnynz输入值oxoyozaxayaz? 1?2?3输出值?4?5?6图 4-1 空间学计算界面第7页4、 运行机器人控制系统软件，点击“空间学计算”按钮，出现如图 4-1 所示界面 ， 在“末端位姿”中相应的位置输入各个关节的变量值，点击“逆解计算”按钮，逆解的值显 示在“关节角度”中相应的框内； 5、 将计算的值和控制系统软件计算出的值相比较，比较结果是否一致，在机器人的运 动空间内，机器人有两组解，软件只是输出一组解，分析另外一组解的合理性。 五、思考题 1.试比较你自己推导出的运动学逆解结果与软件给出的一种解，分析如何从多个解中选出一 个解。 2.回忆本次实验过程，你从中学到了哪些知识。 第8页