機(jī)器人焊接控制器。

控制器一觖由CPU、 EPROM及外圍接口芯片組成控制系統(tǒng)，它可以根據(jù)預(yù)定的焊接監(jiān)控程序，完成點(diǎn)焊時的焊 接參數(shù)輸入、點(diǎn)焊程序控制、焊接電流控制及焊 接系統(tǒng)故庳自診斷，并實(shí)現(xiàn)與本體計(jì)算機(jī)及手控 示教盒的通信聯(lián)系。常用的點(diǎn)焊控制雔主要有三 種結(jié)構(gòu)形式。

中央結(jié)構(gòu)型

它將焊接控制部分作為一個模塊與機(jī)器人大體控制部分共同安排在一個控 制柜內(nèi)，由主計(jì)箅機(jī)統(tǒng)一管理并為焊接模塊提供 數(shù)據(jù)，焊接過程控制由焊接模塊完成。這種結(jié)構(gòu) 的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備集成度髙，便于統(tǒng)一管理。

ESAB示教盒

圖40-12為ESAB焊接機(jī)器人的示教盒t它 通過電纜與控制箱連接，人可以手持示教盒在工 件附近最直觀的位置進(jìn)行示教。示教盒本身是一 臺專用計(jì)箅機(jī)，它不斯掃描盒上的功能和數(shù)字 鍵、操縱桿，并把信息和命令送給控制備廠 家的機(jī)器人示教盒都不相同，但其追求目標(biāo)都是 為方便操作者。由人握 住機(jī)器人機(jī)械M末端，帶動機(jī)器人按實(shí)際任務(wù)操 作一逋□在此過程中，機(jī)器人控制器的計(jì)算機(jī)逐 點(diǎn)記下各關(guān)節(jié)的位置和姿態(tài)值，而不作坐標(biāo)轉(zhuǎn) 換，再現(xiàn)時，再逐點(diǎn)取出，這種示教方式需要很

大的計(jì)箅機(jī)內(nèi)存，而且由于機(jī)構(gòu)的狙力，示教精 度不可能很高。目前主要在噴漆、噴涂機(jī)器人示 教中應(yīng)用

機(jī) 器 人 手 臂 運(yùn) 動 學(xué) 中 有 兩 個 基 本 問 題 ：

1 ) 對 給 定 機(jī) 械 臂 ， 已 知 各 關(guān) 節(jié) 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(biāo) 系 的 位 迓 和 姿 態(tài) ，稱 之 為 運(yùn) 動 學(xué) 正 問 題 。 在 機(jī) 器 人 示 教 過 程 中 ， 機(jī)器 人 控 制 器 即 逐 點(diǎn) 進(jìn) 行 運(yùn) 動 學(xué) 正 問 題 運(yùn) 算 。

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

運(yùn) 動 學(xué) 正 問 題 的 運(yùn) 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(guān) 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(yùn) 算 可 用 幾 種 方 法求 解 ， 最 常 用 的 是 矩 陣 數(shù) 、 迭 或 幾 何 方 法 。

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