示教盒

示教盒是人機交互接口，目前人對機器人示 教有三種方式：

1)手把手示教_又稱全程示教。即由人握 住機器人機械M末端，帶動機器人按實際任務操 作一逋□在此過程中，機器人控制器的計算機逐 點記下各關節的位置和姿態值，而不作坐標轉 換，再現時，再逐點取出，這種示教方式需要很大的計箅機內存，而且由于機構的狙力，示教精 度不可能很高。目前主要在噴漆、噴涂機器人示 教中應用。

2) 示教盒示教，即由人通過示教盒操縱機 器人進行示教，這是最常用的機器人示教方式， 目前焊接機器人都采用這種方式a

3) 離線編程示教，即無需人操作機器人進 行現場示教，而可揭據圖樣，在計算機上進行編 程，然后輸給機器人控制器。它具有不占機器人 工時、便于優化和更為安全的優點，所以是今后 發展的方向。

焊接機器人的優點：

焊 接 機 器 人 的 主 要 優 點 如 下 ：

1 ) 易 于 實 現 焊 接 產 品 質 量 的 穩 定 和 提 高 ，保 證 其 均 一 性 。

2 ) 提 高 生 產 率 ， 一 天 可 2 4 h連 續 生 產 。

3 ) 改 善 工 人 勞 動 條 件 ， 可 在 有 害 環 境 下 長期 工 作 。

4 ) 降 低 對 工 人 操 作 技 術 難 度 的 要 求 。

5 ) 縮 短 產 品 改 型 換 的 準 備 周 期 ， 減 少 相應 的 設 備 投 資 。

6 ) 可 實 現 小 批 攝 產 品 焊 接 自 動 化 。

7 ) 為 焊 接 柔 性 生 產 線 提 供 技 術 基 礎 。

機 器 人 手 臂 運 動 學 中 有 兩 個 基 本 問 題 ：

1 ) 對 給 定 機 械 臂 ， 已 知 各 關 節 角 矢g(t)=[g1(t),g2(t),……,gn(t)], 其 中n 為 自 由 度 ；求 末 端 操 作 器 相 對 于 參 坐 標 系 的 位 迓 和 姿 態 ，稱 之 為 運 動 學 正 問 題 。 在 機 器 人 示 教 過 程 中 ， 機器 人 控 制 器 即 逐 點 進 行 運 動 學 正 問 題 運 算 。

2 ) 對 給 定 機 械 臂 ， 已 知 末 端 操 作 器 在 參 坐 標 系 中 的 期 望 位 置 和 姿 態 ， 求 各 關 節 矢 量 ， 稱之 為 運 動 學 逆 問 題 。 在 機 器 人 再 現 過 程 中 ， 機 器人 控 制 器 即 逐 點 進 行 運 動 學 逆 問 題 運 算 ， 將 角 矢量 分 解到 機 械 W各 關 節 。

運 動 學 正 問 題 的 運 算 都 采 用 D- H法 ， 這 種方 法 采 用 4 x4 齊 次 變 換 矩 陣 來 描 述 兩 相 鄰 剛 體桿 件 的 空 間 關 系 ； 把 正 問 題 簡 化 為 尋 求 等 價 的 4x4 齊 次 變 換 矩 陣 。 逆 問 題 的 運 算 可 用 幾 種 方 法求 解 ， 最 常 用 的 是 矩 陣 數 、 迭 或 幾 何 方 法 。

對 于 高 速 、 高 精 度 機 器 人 ， 還 必 須 建 立 動 力學 模 型 ， 由 于 目 前 通 用 的 工 業 機 器 人 （ bao 括 焊接 機 器 人 ） 極限運 動 速 度 都 在 3 m/ S內 、 精 度 大多 不 高 于 0 . 1 mm, 所 以 都 只 作 簡 單 的 動 力 學 控制.