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工業機器人的示教編程技術及方法

來源:http://smsamour.net/??發布時間:2019-04-26 14:10?? 點擊量:

  對工業機器人來說,主要有三類編程方法:在線編程、離線編程以及自主編程三類。重慶工業機器人生產廠家淺析工業機器人的示教編程技術及方法。
 
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  1、在線示教編程
  通常由操作人員通過示教盒控制機械手工具末端到達指定的姿態和位置,記錄機器人位姿數據并編寫機器人運動指令,完成機器人在正常加工中的軌跡規劃、位姿等關節數據信息的采集、記錄。
  示教盒示教具有在線示教的優勢,操作簡便直觀。如圖1所示,示教盒主要有編程式和遙感式兩種。例如,采用機器人對汽車車身進行點焊,首先由操作人員控制機器人達到各個焊點對各個點焊軌跡通過人工示教,在焊接過程中通過示教再現的方式,再現示教的焊接軌跡,從而實現車身各個位置各個焊點的焊接。車身機器人點焊過程如圖2 所示。但在焊接中車身的位置很難保證每次都完全一樣,故在實際焊接中,通常還需要增加激光傳感器等對焊接路徑進行糾偏和校正。
 
  2、激光傳感輔助示教
  在空間探索、水下施工、核電站修復等極限環境下,操作者不能身臨現場,焊接任務的完成必須借助于遙控方式。環境的光照條件差,視覺信息不能完全地反饋現場的情況,采用立體視覺作為視覺反饋手段,示教周期長。激光視覺傳感能夠獲取焊縫輪廓信息,反饋給機器人控制器實時調整焊槍位姿跟蹤焊縫。哈爾濱工業大學高洪明等提出了用于遙控焊接的激光視覺傳感輔助遙控示教技術,克服了基于立體視覺顯示遙控示教的缺點。通過激光視覺傳感提取焊縫特征點作為示教點,提高了識別精度,實現了對平面曲線焊縫和復雜空間焊縫的遙控示教(見圖3)。
 
  3、力覺傳感輔助示教
  由于視覺誤差,立體視覺示教精度低,激光視覺傳感能夠獲取焊縫輪廓信息,反饋給機器人控制器實時調整焊槍位姿跟蹤焊縫。但也無法適應所有遙控焊接環境,如工件表面狀態對激光輔助示教有一定影響,不規則焊縫特征點提取困難,為此哈爾濱工業大學高洪明等提出了“遙控焊接力覺遙示教技術”,采用力傳感器對焊縫進行辨識,系統結構簡單,成本低,反應靈敏度高,力覺傳感與焊縫直接接觸,示教精度高。通過力覺遙示教焊縫辨識模型和自適應控制模型,實現遙示教局部自適應控制,通過共享技術和視覺臨場感實現人對遙控焊接遙示教宏觀全局監控。
 
  4、專用工具輔助示教
  為了使得機器人在三維空間示教過程更直觀,一些輔助示教工具被引入在線示教過程,輔助示教工具包括位置測量單元和姿態測量單元,分別來測量空間位置和姿態。由兩個手臂和一個手腕組成,有6個自由度,通過光電編碼器來記錄每個關鍵的角度。操作時,由操作人員手持該設備的手腕,對加工路徑進行示教,記錄下路徑上每個點的位置和姿態,再通過坐標轉換為機器人的加工路徑值,實現示教編程,操作簡便, 精度高,不需要操作者實際操作機器人,這對很多非專業的操作人員來說是非常方便的。
 
  借助激光等裝置進行輔助示教,提高了機器人使用的柔性和靈活性,降低了操作的難度,提高了機器人加工的精度和效率,這在很多場合是非常實用的。

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