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1、VME運動控制器 六自由度機器人 概述 六自由度機器人是一種典型的工業(yè)機器人，在自動搬運、裝配、 焊接、噴涂等工業(yè)現(xiàn)場中有廣泛的應(yīng)用。固高科技 GRB系列六自由度 機器人是固高成熟完備的運動控制技術(shù)與先進的設(shè)計和教學(xué)理念有機 結(jié)合的產(chǎn)物，既滿足工業(yè)現(xiàn)場要求， 也是教學(xué)、科研機構(gòu)進行運動規(guī)劃 和編程系統(tǒng)設(shè)計的理想對象。 該機器人采用六關(guān)節(jié)串聯(lián)結(jié)構(gòu)，各個關(guān)節(jié)以“絕對編碼器電機 + 精密諧波減速器”為傳動。在小臂處留有安裝攝像頭、氣動工具等外 部設(shè)備的接口，并提供備用電氣接口，方便用戶進行功能擴展。 機器人的控制方面，采用集成了 PC技術(shù)、圖像技術(shù)、邏輯控制及 專業(yè)運動控制技術(shù)的

2、VME運動控制器，性能可靠穩(wěn)定，高速高精度。 主要特點 開放式控制實驗平臺 z 基于VME總線高性能工業(yè)運動控制器的開放式平臺，支持用戶自主開發(fā)； z 通用智能運動控制開發(fā)平臺， 采用VC++或OtoStudio計算機可編程自動化控 制系統(tǒng)開發(fā)工具 z 配備圖形示教功能，便于機器人的編程操作和應(yīng)用培訓(xùn)； z 配套內(nèi)容詳盡的操作手冊和學(xué)生實驗指導(dǎo)書， 通過實例演示，引導(dǎo)用戶操作并學(xué) 習(xí)如何基于運動控制器開發(fā)各種應(yīng)用軟件系統(tǒng)。 工業(yè)化設(shè)計與制造 z 按照工業(yè)標準設(shè)計和制造； z 機構(gòu)設(shè)計成6軸串聯(lián)旋轉(zhuǎn)式關(guān)節(jié)， 各關(guān)節(jié)采用絕對型編碼盤交流伺服電機驅(qū) 動，諧波減速器傳動； z

3、模塊化結(jié)構(gòu)，簡單、緊湊，預(yù)留電氣與氣動標準接口； z 較高的負載、更快的軸動作速度、大的許用扭矩和轉(zhuǎn)動慣量使機器人應(yīng)用廣 泛，可用于搬運，點焊，裝配，點膠，切割，噴涂等行業(yè)； z 具備最大的工作半徑和最小的干涉半徑，工作范圍大，在系統(tǒng)設(shè)計上提供較 大的靈活性，夾具、剪絲機等設(shè)備可以采用更高效的安裝方式； 第1頁共6頁 控制軟件 r* 1WH： JETaVflil m WiffltirW "?克 XJU? 3j HWMU 「加劇f Wu |7 米用VC++開發(fā)的控制系統(tǒng) 1 ” 1 F* | TT 1 1 | __1 ^Ul

4、irtl “鉤峪聘M i - R ■鼻小 TIT Mti =- in-iav.u 胃佝w 覽也■■上 ■ * ■■*!! ■? 覺?《亂匸 3$ SQ80 doooo 00000 000000 第2頁共6頁 第#頁共6頁 米用OtoStudio開發(fā)的控制系統(tǒng) 基于OtoStudio軟件環(huán)境開發(fā)的六自由度機器人接口界面 OtoStudio是固高科技開發(fā)的計算機可編程自動化系統(tǒng)開發(fā)平臺。它支持完整版本的 IEC61131標準 的編程環(huán)境，支持標準的六種編程語言，是一個標準的軟件平臺，被很多硬件廠家支持，除了支持 PLC編 程，還支持總線接口

5、、驅(qū)動設(shè)備(特別是伺服、數(shù)控) 、顯示設(shè)備、10設(shè)備等的編程。其主要特點有： OtoStudiol.O — CPAC開發(fā)工具軟件平臺 HMI (Human Machi ne In terface) — 集成在 OtoStudio編程系統(tǒng)中的可視化界面開發(fā)工具 Motion Control Function Block — 集成在 OtoStudio中的運動控制功能模塊 ENI (E ngi neeri ng In terface) Server — 用于自動化方案設(shè)計的工程接口 Web Server — 用于自動化網(wǎng)絡(luò)控制的遠程功能模塊 附注：實際六自由度機器人配套軟件接口界面圖與

6、上圖片可能有細微差別。 第3頁共6頁 機器人坐標系 第4頁共6頁 第#頁共6頁 技術(shù)參數(shù) 機器人技術(shù)參數(shù) 臂長 第一伸臂（J3到J2） 720 mm 第一伸臂偏移（J2到J1） 150 mm 第二伸臂長（J5到J3） 645 mm 第二伸臂偏移（J4到J3） 150 mm 運動范圍 運動半徑 R2 （從P點到J1） 1537 mm R3（ P點盲區(qū)） 356 mm 運動角度 J1 士 180 deg J2 -105 , +175 deg J3 -235 , +85 deg J4

7、 士 180 deg J5 -40, +220 deg J6 士 360 deg 運動速度 末端合成速度 >8000 mm/s J1 140 deg/s J2 180 deg/s J3 225 deg/s J4 450 deg/s J5 450 deg/s J6 545 deg/s 關(guān)節(jié)分辨率 J1 2048000 pulse /r J2 1638400 pulse /r J3 1310720 pulse /r J4 655360 pulse /r J5 655360 pulse /r 第#頁共6頁 J6 54067

8、2 pulse /r 運動重復(fù)精度 X/Y/Z 士 0.08 mm 最大許用負載 慣量 J4 0.3 kg*m2 J5 0.3 kg*m2 J6 0.2 ~2~ kg*m 最大負載 6 kg 重量 140 kg VME控制器 控制軸數(shù) 供8軸伺服/步進控制 CPU X86 架構(gòu) CPU 板，賽揚 1.6GCPU，提供 USB2.0、10M/100M 以太網(wǎng)、鍵盤、鼠標、 VGA、CF卡標準接口 圖像處理卡 （可選） 支持兩路視頻輸入，支持 PAL、NTSC制式，隔行/逐行掃描 安裝要求 安裝方式 水平地腳螺栓安裝 安裝環(huán)境 溫度：0~

9、45 C 濕度：20?80%RH （不能結(jié)露） 震動：0.5G以下 避免接觸易燃腐蝕性液體或氣體，遠離電氣噪聲源 實驗內(nèi)容 ? 機器人的認識 實驗內(nèi)容：了解機器人的機構(gòu)組成、工作原理； 了解GRB系列教學(xué)機器人的性能指標； 熟悉機器人的基本功能及示教運動過程。 ? 機器人機械系統(tǒng) 實驗內(nèi)容：了解機器人機械系統(tǒng)的組成； 了解機器人機械系統(tǒng)各部分的原理及作用； 掌握機器人單軸運動的方法。 ? 機器人控制系統(tǒng) 實驗內(nèi)容：了解機器人控制系統(tǒng)的組成； 了解機器人控制系統(tǒng)各部分的原理及作用。 ? 機器人示教編程與再現(xiàn)控制 實驗內(nèi)容：了解機器人示教與再現(xiàn)的原理； 掌握機

10、器人示教和再現(xiàn)過程的操作方法。 ? 機器人坐標系的建立 實驗內(nèi)容：了解機器人建立坐標系的意義； 了解機器人坐標系的類型； 掌握用D-H方法建立機器人坐標系的步驟。 ? 機器人正運動學(xué)分析 實驗內(nèi)容：了解齊次變換矩陣的概念； 掌握機器人笛卡爾坐標系建立的過程； 掌握運用齊次變換矩陣求解機器人正運動學(xué)的方法。 ? 機器人逆運動學(xué)分析 實驗內(nèi)容：了解齊次變換矩陣的概念； 了解機器人工作空間的概念； 第4頁共6頁 掌握機器人笛卡爾坐標系建立的過程； 掌握運用齊次變換矩陣求解機器人逆運動學(xué)的方法。 ? 機器人關(guān)節(jié)運動軌跡規(guī)劃 實驗內(nèi)容：理解機器人關(guān)節(jié)坐標運動的概念；

11、了解機器人關(guān)節(jié)坐標運動時的軌跡規(guī)劃方法； 了解基于運動控制器的機器人關(guān)節(jié)運動的梯形和 S形速度曲線的規(guī)劃過程； 理解機器人相對運動位置模式和絕對運動位置模式的概念。 ? 機器人PTP（點到點）運動軌跡控制 實驗內(nèi)容：理解機器人 PTP（點到點）運動的概念； 了解機器人PTP（點到點）運動的控制方法； 了解機器人實現(xiàn) PTP運動的過程。 ? 機器人的搬運裝配實驗 實驗內(nèi)容：了解機器人完成搬運作業(yè)的過程； 掌握機器人示教作業(yè)的方法。 注：上述實驗根據(jù)選擇的教學(xué)機器人的型號不同有所取舍， 具體實驗內(nèi)容和步驟參見相應(yīng)的 《機 器人實驗參考書》 創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性 ? 機器人力矩控制方

12、式研究； ? 基于智能控制平臺開發(fā)各種應(yīng)用軟件軌跡規(guī)劃算法； ? 利用平臺提供的視覺接口，挑戰(zhàn)視覺伺服系統(tǒng)的研究和開發(fā)； ? 挑戰(zhàn)機器人遠程監(jiān)控和多機器人協(xié)調(diào)工作等研究項目。 定購指南 GRB3016-06 六自由度機器人 ARB-MB-3006-06 六自由度機器人本體（負載6Kg） GV-800-TPV-V02/512 VME 八軸運動控制器 ARB-EB-6 ARB-RM-3 ARB-WP-6 SRB-VC-6 六軸電控模塊 氣動手爪 演示部件組件 六自由度機器人控制軟件（含部分源代碼） ARB-MB-3006-06 六自由度機器人本體（負載

13、6Kg） GV-800-TPV-V02⑸2 VME 八軸運動控制器（帶視覺處理） 帶單目視覺裝置 ARB-EB-6 六軸電控模塊 GRB3036-06 的六自由度 ARB-RM-3 氣動手爪 SCARA機器人 ARB-WP-6 演示部件組件 ARB-SCCD 單目攝像頭模塊 SRB-VC-6-1VS 單目視覺六自由度機器人控制軟件（含源代碼） 帶雙目視覺裝置 ARB-MB-3006-06 六自由度機器人本體（負載6Kg） GV-800-TPV-V02⑸2 VME 八軸運動控制器（帶視覺處理） ARB-EB-6 六軸電控模塊 GRB3046-06 的六自由度 SCARA機器人 ARB-RM-3 氣動手爪 ARB-WP-6 演示部件組件 ARB-DCCD 雙目攝像頭模塊  SRB-VC-6-1VS 單目六自由度視覺機器人控制軟件（含部分源代 碼） SRB-VC-6-2VS 雙目六自由度視覺機器人演示軟件（含部分源代 碼） 第8頁共6頁