工业机器人仿真与轨迹规划

作者:范振全;孔维政 刊名:山西电子技术 上传者:金丽芳

【摘要】目前工业机器人在各行各业中的应用越来越广泛,从最初只能应用到最简单的操作步骤中到现在精密仪器加工中的使用,工业机器人功能越来越强大,人类对其工作效率要求也越来越高,故工业机器人在轨迹规划与仿真方面仍有很大的发展空间,规划最合理的工作路径,不仅能够提高机器人工作的效率和准确性,令机器人迅速的完成既定任务,缩短任务时间,同时能够减轻机器人各关节的损耗,延长使用寿命及正常工作时间,提高其作业的稳定性。

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山西电子技术 2018年第1期 应 用实践 文章编号:1674-4578(2018)O1.0042.03 工业机 器人仿 真与轨迹规 划 范振全 ,孔维政 (大连交通大学 机械工程 学院,辽宁 大连 116028) 摘 要:目前X-_,lk机器人在各行各业中的应用越来越广泛,从最初只能应用到最简单的操作步 骤 中到现在精 密仪 器加 工中的使 用,工业机器人功能越来越强大,人类对其 工作效率要求也越 来越 高,故工业机器人在轨迹规划与仿真方面仍有很大的发展空间,规划最合理的工作路径,不仅能够 提 高机器人工作的效率和准确性,令机器人迅速的完成既定任务 ,缩短任务 时间,同时能够减轻机 器人各关节的损耗,延长使用寿命及正常工作 时间,提 高其作业的稳定性。 关键词 :工业机器人 ;技术精度;效率;仿真技术 ;轨迹规划 中图分类号 :TP242.2 文献标识码 :A O 引言 工业机器人是工业领域 自动化 的多关节机械手 或多自由度的机器人,是可以自动执行工作的机械 装置 ,靠 自身动力和控制能力实现各种 功能的一种 机器 ,由主体 、驱动系统和控制系统三个基本部分组 成 l2 J。它可 以通过人类手动控 制来工作 ,也可 以 通过 PLC编程等其他编程方式实现其 自动化控制。 目前市场上使用的大多工业机器人都是通过编写内 部程序进行 自动化控制。 工业机器人应用十分广泛 ,包括码垛 、焊接 、喷 涂 、组装 、采集和放置 、产品检测和测试等多种行业 , 所有工作的完成都具有准确性、高效性、速度和持久 性 _3 J。但是 目前工业机器人 工作效率仍然具有很 大的提升空间,这就需要我们进行工业机器人 的仿 真与轨迹规划 ,规划的任务是根据给定的路径点规 划出通过这些点并满足边界约束条件的光滑的最优 运动轨迹 ,提高效率 ,节省工作时间 ,达到在最短的 时间内完成工作要求 的 目的,仿真 的任务是通过模 拟规划 路径 ,看 是否 能够 达到 预期效 果。本文 以 IRB5400—12喷涂机器人为例进行仿 真与规划 路线。 1 机器人运动学模型 1.1 IRB5400—12机器人 IRB 5400—12机 器 人 是一 个 ABB公 司 IRB 5400喷涂机器人型号中的一支 ,拥有正常运行时间 长、喷涂精度高、漆料耗用少、工作节拍短以及有效 集成涂装设备等诸多优势。还包括工作范围大、负 载能力强及运行可靠性高等其他优点。IRB5400— 12规格参数见表 1。 表 1 机器人参数表 轴数 6轴 (落地可加第 7轴 ) 机器人安装 落地或导轨 手腕有效荷重 25 kg 垂直臂荷重能力 65 kg 水平臂荷重能力 70 kg(含手腕有 限荷重 ) 防护等级 I1'67,手 腕 IP54 机器人单元环境温度 +5℃ ~+45℃ $ 相对 湿度 (无凝露 ) 最高 95% 机器人控制器环境温度 最高 一48℃ 现实中使用机器人时要根据表中所给参数数据 正确使用机器人 ,防止不正 当使用造成机 器人关节 损伤等其他问题 ,破坏机器人工作 的稳定性 ,影响其 工作精度及质量。 1.2 建立仿真模型 在 ABB机器人仿真软件 RobotStudio里面建立 机器人空工作站 ,首先打开机器人 的三维工作区域 显示 ,放置工件要放置在机器人所能达到 的三维工 作区域内,如图 1所示 ,只有这样创建示教指令的时 收 稿 日期 :2017—12—18 作者 简介 :范振全(1995.),男,硕士研 究生,研究方向:x-_,lk机 器人 。 第 1期 范振全,等:工业机 器人仿

参考文献

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