机器人技术与应用

出版说明
前言
项目1　直角坐标码垛机器人 1
　任务1　直角坐标码垛机器人系统认知 1
　　1. 1　任务概述 1
　　1. 2　任务目标 1
　　1. 3　任务引入 1
　　1. 4　任务实施 1
　　　1. 4. 1　直角坐标码垛机器人简述 1
　　　1. 4. 2　关节型码垛机器人简述 3
　　　1. 4. 3　码垛机器人两大类型特点及应用比较 3
　　　1. 4. 4　BNRT-CACS3 型直角坐标码垛机器人系统组成 4
　　　1. 4. 5　BNRT-CACS3 型直角坐标码垛机器人部件功能与使用 5
　任务2　直角坐标码垛机器人系统调试与训练案例 11
　　2. 1　任务概述 11
　　2. 2　任务目标 11
　　2. 3　任务引入 11
　　2. 4　任务实施 11
　　　2. 4. 1　BNRT-CACS3 型直角坐标码垛机器人接线准则 11
　　　2. 4. 2　BNRT-CACS3 型直角坐标码垛机器人调试训练 13
　　　2. 4. 3　BNRT-CACS3 型直角坐标码垛机器人系统工作训练 13
　任务3　直角坐标码垛机器人井式供料单元训练案例 14
　　3. 1　任务概述 14
　　3. 2　任务目标 14
　　3. 3　任务引入 14
　　3. 4　任务实施 14
　　　3. 4. 1　用PLC 实现两个常开按钮和两个磁性开关对推料电磁阀的控制 14
　　　3. 4. 2　用PLC 实现货物有无检测报警的控制 16
　任务4　直角坐标码垛机器人旋转编码器定位操作训练案例 18
　　4. 1　任务概述 18
　　4. 2　任务目标 18
Ⅸ ..
　　4. 3　任务引入 19
　　4. 4　任务实施 19
　任务5　直角坐标码垛机器人日常维护与常见故障排除案例 24
　　5. 1　任务概述 24
　　5. 2　任务目标 24
　　5. 3　任务引入 24
　　5. 4　任务实施 24
　　　5. 4. 1　直角坐标码垛机器人常见故障排除 24
　　　5. 4. 2　BNRT-CACS3 型直角坐标码垛机器人维护和保养 25
项目2　四自由度SCARA 机器人 27
　任务1　SCARA 机器人路径轨迹规划 27
　　1. 1　任务概述 27
　　1. 2　任务目标 27
　　1. 3　任务引入 27
　　1. 4　任务实施 28
　　　1. 4. 1　机器人的位姿描述 28
　　　1. 4. 2　齐次变换及运算 28
　　　1. 4. 3　机器人运动学方程 32
　　　1. 4. 4　SCARA 机器人运动学模型 36
　任务2　SCARA 装配机器人的控制系统 42
　　2. 1　任务概述 42
　　2. 2　任务目标 42
　　2. 3　任务引入 42
　　2. 4　任务实施 43
　　　2. 4. 1　运动控制系统的硬件部分 43
　　　2. 4. 2　运动控制系统的软件部分 46
项目3　六自由度关节机器人 48
　任务1　六自由度模块化关节机器人硬件系统 48
　　1. 1　任务概述 48
　　1. 2　任务目标 48
　　1. 3　任务引入 48
　　1. 4　任务实施 48
　　　1. 4. 1　模块化的定义与原则 48
　　　1. 4. 2　模块化的作用 49
　　　1. 4. 3　模块的划分原则 49
　　　1. 4. 4　模块的组合原则 50
　　　1. 4. 5　模块的接口 50
　　　1. 4. 6　六自由度模块化关节机器人结构 50
　任务2　六自由度模块化关节机器人示教编程与控制案例 52
Ⅹ..
　　2. 1　任务概述 52
　　2. 2　任务目标 52
　　2. 3　任务引入 52
　　2. 4　任务实施 53
　　　2. 4. 1　机器人正/逆运动学的D-H 方法 53
　　　2. 4. 2　正运动学 54
　　　2. 4. 3　逆运动学 56
　　　2. 4. 4　机器人示教—再现过程 57
　　　2. 4. 5　六自由度模块化关节机器人示教过程 57
　任务3　六自由度模块化关节机器人常见故障案例 63
　　3. 1　任务概述 63
　　3. 2　任务目标 63
　　3. 3　任务引入 63
　　3. 4　任务实施 63
　　　3. 4. 1　六自由度模块化关节机器人操作规程 63
　　　3. 4. 2　六自由度模块化关节机器人常见故障 64
　　　3. 4. 3　六自由度模块化关节机器人日常维护 64
项目4　并联机器人 67
　任务1　并联机器人控制系统构建案例 67
　　1. 1　任务概述 67
　　1. 2　任务目标 67
　　1. 3　任务引入 67
　　1. 4　任务实施 68
　　　1. 4. 1　控制系统方案设计 68
　　　1. 4. 2　数控系统硬件搭建 69
　　　1. 4. 3　I/ O 控制 70
　任务2　并联机器人软件系统开发案例 70
　　2. 1　任务概述 70
　　2. 2　任务目标 71
　　2. 3　任务引入 71
　　2. 4　任务实施 71
　　　2. 4. 1　开发工具的选择 71
　　　2. 4. 2　建立VC 环境下PMAC 卡的初始化及数控程序框架 72
　　　2. 4. 3　建立控制系统功能模块 73
　　　2. 4. 4　设计控制系统软件人机界面 74
　任务3　并联机器人加工案例 80
　　3. 1　任务概述 80
　　3. 2　任务目标 80
　　3. 3　任务引入 80
Ⅺ ..
　　3. 4　任务实施 80
　　　3. 4. 1　刀具补偿数量级的确定 80
　　　3. 4. 2　3D 刀具半径补偿的方向 81
　　　3. 4. 3　3D 刀具补偿执行过程 81
　　　3. 4. 4　3D 刀具偏移轨迹验证 82
项目5　AGV 小车 84
　任务1　AGV 小车系统认知 84
　　1. 1　任务概述 84
　　1. 2　任务目标 84
　　1. 3　任务引入 84
　　1. 4　任务实施 85
　　　1. 4. 1　AGV 小车概述 85
　　　1. 4. 2　AGV 小车的结构组成 86
　　　1. 4. 3　AGV 小车导引原理 88
　　　1. 4. 4　AGV 小车的主要技术参数 89
　　　1. 4. 5　物流信息管理系统 90
　任务2　AGV 小车机械结构设计 90
　　2. 1　任务概述 90
　　2. 2　任务目标 91
　　2. 3　任务引入 91
　　2. 4　任务实施 91
　　　2. 4. 1　AGV 系统结构设置与动力学建模 91
　　　2. 4. 2　AGV 中机械部分主要零件的选取 95
　任务3　AGV 电气系统设计 102
　　3. 1　任务概述 102
　　3. 2　任务目标 103
　　3. 3　任务引入 103
　　3. 4　任务实施 103
　　　3. 4. 1　控制系统 103
　　　3. 4. 2　电路的设计 104
　　　3. 4. 3　行走策略 105
　　　3. 4. 4　传感器采样 106
　　　3. 4. 5　控制策略 107
　　　3. 4. 6　动作类型 107
项目6　柔性制造系统 109
　任务1　柔性制造系统认知 109
　　1. 1　任务概述 109
　　1. 2　任务目标 109
　　1. 3　任务引入 109
1. 4　任务实施 110
　　　1. 4. 1　柔性制造系统工作流程 110
　　　1. 4. 2　六自由度关节型机器人 111
　　　1. 4. 3　流水线 112
　　　1. 4. 4　电气控制系统 116
　任务2　柔性制造系统安装与调试 118
　　2. 1　任务概述 118
　　2. 2　任务目标 118
　　2. 3　任务引入 119
　　2. 4　任务实施 119
　　　2. 4. 1　软件安装 119
　　　2. 4. 2　柔性制造系统设备安装 119
　　　2. 4. 3　系统测试运行 121
　任务3　柔性制造物品视觉识别 122
　　3. 1　任务概述 122
　　3. 2　任务目标 122
　　3. 3　任务引入 122
　　3. 4　任务实施 126
　　　3. 4. 1　硬件连接 126
　　　3. 4. 2　软件调试及安装 126
　　　3. 4. 3　实验操作步骤 126
　　课后练习 127
参考文献 128