机器人技术及应用 第八章 工业机器人编程.pptxVIP

第八章工业机器人编程探讨工业机器人的编程技术,包括控制策略、传感器集成、运动规划等核心功能。了解如何设计灵活、智能的工业机器人系统,在复杂的生产环境中发挥最佳性能。SabySadeeqaalMirza

第一节工业机器人编程概述定义与特点工业机器人编程是指利用编程语言和相关技术来控制和操纵工业机器人,实现自动化生产的过程。其主要特点包括高度灵活性、精准性和安全性。重要性工业机器人编程在制造业中发挥着至关重要的作用,能够提高生产效率、降低人工成本,并确保产品质量和生产安全。发展历程工业机器人编程经历了从手动编程到自动化编程的发展历程,正朝着智能化、协作化的方向不断进步。

工业机器人编程的定义和特点工业机器人编程是指使用特定的编程语言和方法,对工业机器人的运动轨迹、工作流程、速度、力度等进行编写和控制的过程。工业机器人编程具有高度自动化、灵活性强、适用范围广等特点。可广泛应用于焊接、装配、物料搬运等工艺领域。工业机器人编程需要系统掌握机器人的运动学、动力学、传感器、控制系统等基础知识,以确保机器人能高效稳定地完成任务。

工业机器人编程的重要性提高生产效率和产品质量:工业机器人可以准确快速地完成各种重复性和高精度操作,大幅提高生产效率和产品质量。减轻人工劳动强度:工业机器人可以替代人工完成一些繁重、危险的工作,减轻人工劳动强度,提高作业安全性。促进技术进步和产业升级:工业机器人编程技术的发展,推动了自动化、信息化生产技术的进步,促进整个制造业的转型升级。

工业机器人编程的发展历程1早期发展期工业机器人编程起源于20世纪60年代,最初主要用于简单的重复性任务,如搬运和组装。编程依赖于手动示教和有限的控制系统。2快速发展期20世纪70-80年代,工业机器人编程随着技术的进步而飞速发展。出现了基于计算机的离线编程方法,提高了编程的效率和灵活性。3智能化时代进入21世纪后,工业机器人编程朝着智能化和自主化的方向发展。新一代机器人具备感知、决策和学习能力,大大提高了应用效果。

工业机器人编程的基本原理工业机器人编程的基本原理包括运动学原理、动力学原理、传感器原理和控制系统原理。这些基础理论为编程提供了理论基础,确保机器人能够安全高效地执行各种任务。掌握这些基本原理对于开发和优化机器人程序至关重要。工程师需要深入理解各种机械和电子原理,才能设计出功能强大、适应性强的工业机器人。

工业机器人的运动学原理工业机器人的运动学原理研究机器人各个关节的运动特性,如位置、速度、加速度等。这涉及正运动学和逆运动学两个方面,前者根据关节角度计算末端位姿,后者根据末端位姿计算关节角度。这些计算是工业机器人编程的基础,确保机器人能精确地完成各种复杂动作。

工业机器人的动力学原理工业机器人的动力学原理描述了机器人运动时力和力矩的关系。它涉及机器人关节的力学分析、执行机构的驱动力和扭矩计算、以及机械结构和负载的动态行为。这些原理对于实现精确、平稳的机器人运动控制至关重要。

工业机器人的传感器原理工业机器人需要依赖各种传感器来感知环境、检测状态和获取数据。主要包括位置传感器、力传感器、视觉传感器等。这些传感器通过检测机器人各关节的位置、力矩、速度等信息,为机器人的运动控制和决策提供反馈数据。传感器的选择、安装和校准对于机器人系统的精确运行至关重要。先进的传感技术和融合算法能够进一步提高机器人的感知能力和自主性。

工业机器人的控制系统原理工业机器人的控制系统是实现其自动化操作的核心部分。它包括感知、决策和执行三大模块。通过传感器感知外界环境信息,经过控制器的复杂算法处理后做出相应的决策,并驱动执行机构完成预定动作。精准可靠的控制系统是工业机器人高效稳定运行的基础。

工业机器人编程的基本方法1手动编程法利用机器人控制器上的示教器或操作面板,通过手动操作机器人完成编程,适用于小批量生产和快速调试。2示教编程法由人工引导机器人执行目标动作,记录机器人的运动轨迹和参数,生成程序代码,适用于复杂工艺。3离线编程法利用专门的离线编程软件,在计算机上离线模拟和编写机器人程序,无需实物机器就可完成编程。

手动编程法手动编程是最早的工业机器人编程方式之一，通过人工操作控制器直接控制机器人执行各种动作。操作者需熟悉机器人的结构和运动特性，通过示教器手动操作机器人逐步完成程序编写。手动编程直观、简单易学，适合生产线上一些固定重复性工作，但编程效率较低且不利于复杂程序的开发。

示教编程法示教编程法也称为手动编程法,是工业机器人编程最基本和最直观的方法之一。操作人员通过向机器人手柄或控制面板输入指令,使机器人执行所需的运动轨迹,并记录下来形成程序。该方法操作简单、直观,适用于需求相对简单、工序固定的生产环境。但是效率较低、对操作员要求高。

离线编程法离线编程法是一种利用软件模拟工业机器人在