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工业机器人的示教编程技术及方法

来源:http://www.heyurobot.com/  日期:2018/01/05 11:06:57

  对工业机器人来说,主要有三类编程方法:在线编程、离线编程以及自主编程三类。重庆工业机器人生产厂家浅析工业机器人的示教编程技术及方法。
 
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  1、在线示教编程
  通常由操作人员通过示教盒控制机械手工具末端到达指定的姿态和位置,记录机器人位姿数据并编写机器人运动指令,完成机器人在正常加工中的轨迹规划、位姿等关节数据信息的采集、记录。
  示教盒示教具有在线示教的优势,操作简便直观。如图1所示,示教盒主要有编程式和遥感式两种。例如,采用机器人对汽车车身进行点焊,首先由操作人员控制机器人达到各个焊点对各个点焊轨迹通过人工示教,在焊接过程中通过示教再现的方式,再现示教的焊接轨迹,从而实现车身各个位置各个焊点的焊接。车身机器人点焊过程如图2 所示。但在焊接中车身的位置很难保证每次都完全一样,故在实际焊接中,通常还需要增加激光传感器等对焊接路径进行纠偏和校正。
 
  2、激光传感辅助示教
  在空间探索、水下施工、核电站修复等极限环境下,操作者不能身临现场,焊接任务的完成必须借助于遥控方式。环境的光照条件差,视觉信息不能完全地反馈现场的情况,采用立体视觉作为视觉反馈手段,示教周期长。激光视觉传感能够获取焊缝轮廓信息,反馈给机器人控制器实时调整焊枪位姿跟踪焊缝。哈尔滨工业大学高洪明等提出了用于遥控焊接的激光视觉传感辅助遥控示教技术,克服了基于立体视觉显示遥控示教的缺点。通过激光视觉传感提取焊缝特征点作为示教点,提高了识别精度,实现了对平面曲线焊缝和复杂空间焊缝的遥控示教(见图3)。
 
  3、力觉传感辅助示教
  由于视觉误差,立体视觉示教精度低,激光视觉传感能够获取焊缝轮廓信息,反馈给机器人控制器实时调整焊枪位姿跟踪焊缝。但也无法适应所有遥控焊接环境,如工件表面状态对激光辅助示教有一定影响,不规则焊缝特征点提取困难,为此哈尔滨工业大学高洪明等提出了“遥控焊接力觉遥示教技术”,采用力传感器对焊缝进行辨识,系统结构简单,成本低,反应灵敏度高,力觉传感与焊缝直接接触,示教精度高。通过力觉遥示教焊缝辨识模型和自适应控制模型,实现遥示教局部自适应控制,通过共享技术和视觉临场感实现人对遥控焊接遥示教宏观全局监控。
 
  4、专用工具辅助示教
  为了使得机器人在三维空间示教过程更直观,一些辅助示教工具被引入在线示教过程,辅助示教工具包括位置测量单元和姿态测量单元,分别来测量空间位置和姿态。由两个手臂和一个手腕组成,有6个自由度,通过光电编码器来记录每个关键的角度。操作时,由操作人员手持该设备的手腕,对加工路径进行示教,记录下路径上每个点的位置和姿态,再通过坐标转换为机器人的加工路径值,实现示教编程,操作简便, 精度高,不需要操作者实际操作机器人,这对很多非专业的操作人员来说是非常方便的。
 
  借助激光等装置进行辅助示教,提高了机器人使用的柔性和灵活性,降低了操作的难度,提高了机器人加工的精度和效率,这在很多场合是非常实用的。

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