工业机器人教案.pdf

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工业机器人教案--第1页
大连理工大学工程训练中心 实 习 教 案
实习项目名称：工业机器人训练 教案编写：姜英
实习地点：现代制造技术车间 讲课时间： 教案审定：
工 业 机 器 人
教学目的及要求：了解工业机器人的基础知识、应用和简单的工作过程
教学重点：略
教学难点：略
教学内容：（结合实物讲解）
1． 概述：
机器人是典型的光机电一体化的高科技产品。工业机器人是目前技术上最成
熟、应用最广泛的机器人。现在世界各国已装配了90 余万台工业机器人。工业
机器人的应用使产品的质量更加可靠，生产线的柔性增加，企业适应市场的能力
大大提高。

2． 工业机器人的定义：
工业机器人是指在工业中应用的一种可自动定位控制的，可重复编程的，多
功能的、多自由度的、多用途的操作机。它能够搬运物料、零件，或者是操持工
具，用以完成各种作业。

3． 工业机器人的分类：
根据臂机构，按照其工作形态，可以分为：
圆柱坐标型机器人
极坐标型机器人
直角坐标型机器人
多关节型机器人

4． 实习机器人型号： ABB 公司的IRB1400 型小型机器人，属于多关节型机器人。

5．IRB1400机器人的组成：

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工业机器人教案--第2页
Controller: 控制器。
Manipulator: 机械手。
机械本体：
由六个转轴组成的空间六杆开链结构；
六个转轴均有 AC 伺服电机驱动，每个电机后面均有编码器；
每个转轴带有一个齿轮箱。
有手动松闸按钮，用于维修时使用。

机器人控制器：
Teach pendant
Controller Manipulator Operator ’s panel
Mains Switch Disk drive

Mains Switch: 主电源开关。
Teach Pendant: 示教器。
Operator’s Panel: 操作盘。
Disk drive: 磁盘驱动器

机器人的控制系统主要由中心控制计算机和伺服控制器组成。中心控制计
算机发出指令协调各关节驱动器之间的运动，同时完成编程、示教 /再现以及和
其他环境状况、工艺要求、外部相关设备协调工作。伺服控制器控制各关节驱
动器，使各轴按一定的速度、加速度和位置要求进行运动。








(示教器)
示教器功能：

坐标系指定： 大地、基础、工具、工件
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工业机器人教案--第3页
运动性质指定：直线、姿态
轴动作：对各关节电机进行驱动控制
速度设定:
动作方式设定：单步、单次、循环 急停、暂停、运行、结束、复位指定
示教数据命令修正：对已示教过的数据命令进行修正（变更、插入、删除）作
业条件再线修正
信息显示：数据写入等控制，编辑，报警显示等功能

6．IRB1400机器人的技术参数：

自由
6
度数
腕部承载
5kg
能力
1 轴 ±180°
2 轴 -90°+110°
运动 3 轴 -230°+50°
范围 4 轴 ±200°
5 轴 ±115°
6 轴 ±400°
重复定位
±~±
精度
驱动
AC 伺服电机驱动
方式

控制 点到点（PTP）连续轨

方式 迹（CP）




7．程序编制
坐标系：用户在编制程序时，可根据需要选择坐标系。机器人可以建立的坐标
系有“World 坐标系 ”, “Base 坐标系 ”, “Tool 坐标系 ” ，Wobj 工件坐标系”，“Wirst
腕坐标系”等。
其相互关系如下：
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工业机器人教案--第4页
Wrist Wrist coordinates coordinates
Tool coordinates
Y Wobj coordinates
TCP
x
Z
Z User coordinates Z
Y Z Object coordinates
Z x Y
Y
Base coordinates x

Y
x
x
World coordinates


World 大地坐标系。 Base 基础坐标系。
Tool 工具坐标系。 Wobj 工件坐标系。

编制程序：
机器人的语言命令是一种用户非常容易理解的语言。语言中的每个语句（命
令）都与某种功能相对应，机器人的各种动作都是由这些语句的组合来完成的。
机器人语言命令包括运动语句、程序流程语句、外部管理与控制语句。
例：基本运动指令：
MoveL p1 ，v100，z10，tool1;
Move L: 线性运动。（Linear ）
Move J：关节轴运动。（Joint ）
Move C：圆周运动。（Circular）