机器人原理与制作实验指导书及报告

实验1机器人机械系统一、实验目的1、了解机器人机械系统的组成；2、了解机器人机械系统各部分的原理和作用；3、掌握机器人单轴运动的方法；二、实验设备1、RBT-5T/S02S教学机器人一台2、RBT-5T/S02S教学机器人控制系统软件一套3、装有运动控制卡的计算机一台三、实验原理RBT-5T/S02S五自由度教学机器人机械系统主要由以下几大部分组成：原动部件、传动部件、执行部件。

基本机械结构连接方式为原动部件——传动部件——执行部件。

机器人的传动简图如图2——1所示。

图2-1机器人的传动简图Ⅰ关节传动链主要由伺服电机、同步带、减速器构成，Ⅱ关节传动链有伺服电机、减速器构成，Ⅲ关节传动链主要由步进电机、同步带、减速器构成，Ⅳ关节传动链主要由步进电机、公布戴、减速器构成，Ⅴ关节传动链主要由步进电机、同步带、锥齿轮、减速器构成在机器人末端还有一个气动的夹持器。

本机器人中，远东部件包括步进电机河伺服电机两大类，关节Ⅰ、Ⅱ采用交流伺服电机驱动方式：关节Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ采用步进电机驱动方式。

本机器人中采用了带传动、谐波减速传动、锥齿轮传动三种传动方式。

执行部件采用了气动手爪机构，以完成抓取作业。

下面对在RBT-5T/S02S五自由度教学机器人中采用的各种传动部件的工作原理及特点作一简单介绍。

1、同步齿形带传动同步齿形带是以钢丝为强力层，外面覆聚氨酯或橡胶，带的工作面制成齿形（图2-2）。

带轮轮面也制成相应的齿形，靠带齿与轮齿啮合实现传动。

由于带与轮无相对滑动，能保持两轮的圆周速度同步，故称为同步齿形带传动。

同步齿形带传动如下特点：1.平均传动比准确；2.带的初拉力较小，轴和轴承上所受的载荷较小；3.由于带薄而轻，强力层强度高，故带速可达40m/s,传动比可达10，结构紧凑，传递功率可达200kW，因而应用日益广泛；4.效率较高，约为0.98。

5.带及带轮价格较高，对制造安装要求高。

同步齿形带常用于要求传动比准确的中小功率传动中，其传动能力取决于带的强度。

成绩中国农业大学课程论文（2013-2014学年秋季学期）论文题目：机器人创新实验（1）实验报告课程名称：机器人创新实验（1）任课教师：班级：姓名：学号：机器人创新实验（1）实验报告关键字：ARM TKStudio集成化编程 C语言传感器舵机控制摘要：机器人创新实验课引导我们综合利用机械扩展、电子扩展、软件扩展及传感器扩展能力，以创新为主题，自主完成从机器人的机构组装到编程控制。

通过这门课程，我初步掌握了有关机器人技术的基本知识和机器人学所涉及的技术的基本原理和方法，加深了对理论知识的理解和掌握。

一、认知实验：了解探索者机器人实验一这门课用到的教学材料是探索者教学机器人创新套件。

通过这个实验平台，我们可以完成机器人的创新设计、组装以及编程控制。

在前期的认知实验中，我们搭建了一个二轮驱动的自动避障小车，并且实现了对它的控制，从而对探索者有了很好的了解。

（一）机械部分探索者的机械零件包括金属件、塑胶件、舵机、零配件四部分。

其中金属件共有29种，具有相同的壁厚和丰富的扩展孔。

舵机分为圆周舵机和标准舵机两种。

同学们在创新设计的过程中可以根据零件的特点，灵活运用，合理搭配，从而实现自己所设计的机械结构以及运动方式。

（二）控制部分我们使用的Robotway ARM7 LPC2138 主控板采用32位高性能实时嵌入式芯片，支持用户自定义开发，开放电路图、源代码、库函数。

探索者套件中包含了触碰传感器、触须传感器、近红外传感器、声控传感器等八种传感器，可以实现寻线、避障、声光等多种控制。

（三）编写和烧录程序我们使用的编译环境是TKStudio。

由于我们并没有学习过单片机，所以编程对我们来说是一个难点。

我们先从实验指导书上简单的例程开始学习，结合C 语言的知识，逐渐掌握了ARM的编程方法。

烧写程序的时候，我们用到的是Philips Flash Utility软件。

使用的过程是：1、选择端口；2、读取主控板的ID号；3、擦除主控板中原有的程序；4、选择自己的程序；5、上传。

机器人实训报告
一、实训背景
本次机器人实训是为了提升我们机械专业的学生对机器人技术的掌握能力和实践能力，该实训是基于机械设计课程的理论知识和实践经验进行的。

二、实训目的
1.了解机器人的原理和组成结构，掌握机器人控制技术的基本方法和技巧。

2.学习在工作环境中安全操作和调试机器人，熟悉使用机器人软件进行控制和编程操作。

3.通过实践，提升学生综合运用机械设计课程知识和技能，增强机械设计人才的综合实践能力。

三、实训内容
1.机器人构建和调试
学生需要组建机器人零部件，按照构建指导书的步骤逐一安装调试，实践完成机器人动力，力量，传感器等模块的搭建，让同学们更深入了解机器人的结构和原理。

2.机器人控制
通过安装机器人软件，完成机器人控制软件的设定和配置，了解机器人的编程方法和应用，学习如何控制机器人进行动作控制和自动化控制。

3.机器人应用
让学生进一步了解机器人的应用，特别是在工业生产线上的应用和领域，使同学能够掌握机械系统与机器人技术的集成运用，更好地发挥机器人在生产中的作用。

四、实训效果
通过机器人实训的学习、训练，学生掌握了机器人的基本原理
和组成结构，掌握了机器人控制技术的基本方法和技巧，掌握了
机器人的编程方法和软件应用，同时也深入了解机器人在工业生
产线上的应用和领域。

该实训让同学们更好地掌握了机器人技术和机械系统的集成运用，为学生今后的综合实践和专业技能的提升打好了基础。

同时，也让同学们更好的理解了公司自动化设备制造中的机器人技术，
为公司积累了一批人才储备。

实验一机器人认知实验一、实验目的1、了解机器人的机构组成2、掌握机器人的工作原理3、熟悉机器人的性能指标4、掌握机器人的基本功能及示教运动过程二、主要仪器及试材1、SCORBOT-ER 4u型机械臂一套、机械臂控制软件SCORBASE、机械臂教导器一个；2、RBT-6T/S01S机器人一台、RBT-6T/S01S机器人控制柜一台、气泵一台。

三、实验方法与步骤1、首先由实验指导教师介绍机器人系统的基本组成。

2、然后开机，系统回零。

（1）开机：接通主电源，系统完成初始化。

控制器上指示灯亮，软件进入主菜单界面。

（2）接通伺服电源：（3）点击“回零”或“复位”按钮，系统自动回零，机械手各轴回到零位。

3、通过软件对机器人的六轴进行人工操纵，初步了解控制器的功能及机器人的空间运动，抓取木块。

四、实验结果分析1、为什么机械臂移动前需要执行回零操作？2、针对下图的机器人建立D-H坐标系，列写参数表；实验二机器人轨迹规划实验一、实验目的1、掌握机器人关节空间插补方法2、掌握机器人连续轨迹插补方法二、主要仪器及试材Matlab仿真软件三、实验方法与步骤1、给出下述3种不同类型的机器人A、B、C，不考虑机械干涉，所有转动关节可以0~360°自由转动，竖直方向为z向。

其中A为柱坐标系机器人，由2平动+1转动构成，h=0~200mm，r=0~200mm；B为球坐标系机器人，由1平动+1转动构成，r=0~200mm；C为SCARA机器人，由1平动+2转动构成，h=0~200mm，L1=L2=100mm zR rφθr(A) (B) (C)2、给出以下3种不同的轨迹规划要求：轨迹起点终点中间点1点位运动(100,0,100) (-100,100,0)2直线运动(100,0,100) (-100,100,0)3圆弧运动(0,0,100) (100,0,0) (60,0,80)(A1A2A3B1B2B3C1C2C3)，每组在MATLAB中编程实现不同机器人的轨迹仿真运动过程(总的运行时间t=10s)：1)、用MATLAB的直线绘制命令，绘制直线表示机器人的手臂；2)、动态显示运动过程中十幅图像；3)、绘制运动过程中3个关节的角度变化图；4)、直线、圆弧运动不要求考虑加减速情况；5)、给出相应的Matlab程序；四、实验结果分析1、关节空间插补方法与连续轨迹插补方法有何不同；。

机器人技术基础实验报告6一、实验目的本次机器人技术基础实验的目的在于深入了解机器人的运动控制、感知与交互能力，并通过实际操作和观察，掌握机器人系统的基本原理和应用方法。

二、实验设备1、机器人本体：采用了一款具有多关节自由度的工业机器人模型。

2、控制器：配备了高性能的运动控制卡和处理器，用于实现对机器人的精确控制。

3、传感器套件：包括视觉传感器、力传感器和距离传感器等，以获取机器人周围环境的信息。

4、编程软件：使用了专业的机器人编程工具，具备图形化编程和代码编辑功能。

三、实验原理1、运动学原理机器人的运动学研究了机器人各个关节的位置、速度和加速度之间的关系。

通过建立数学模型，可以计算出机器人末端执行器在空间中的位置和姿态。

2、动力学原理动力学分析了机器人在运动过程中所受到的力和力矩，以及这些力和力矩对机器人运动的影响。

这对于设计合理的控制策略和驱动系统至关重要。

3、传感器融合技术通过融合多种传感器的数据，如视觉、力和距离等信息，可以使机器人更全面、准确地感知周围环境，从而做出更智能的决策和动作。

四、实验步骤1、机器人系统初始化首先，对机器人进行了机械和电气连接的检查，确保各部件安装牢固且线路连接正常。

然后，通过控制器对机器人进行初始化设置，包括关节零位校准、运动范围设定等。

2、运动控制编程使用编程软件，编写了简单的运动控制程序，实现了机器人的直线运动、圆弧运动和关节空间的运动轨迹规划。

在编程过程中，充分考虑了运动速度、加速度和精度的要求。

3、传感器数据采集与处理启动传感器套件，采集机器人周围环境的信息。

通过编写相应的程序，对传感器数据进行滤波、融合和分析，提取有用的特征和信息。

4、机器人交互实验设计了人机交互场景，通过示教器或上位机软件向机器人发送指令，观察机器人的响应和动作。

同时，机器人也能够根据传感器反馈的信息，主动与环境进行交互，如避障、抓取物体等。

五、实验结果与分析1、运动控制精度通过对机器人运动轨迹的实际测量和与理论轨迹的对比分析，发现机器人在直线运动和圆弧运动中的位置精度能够达到预期要求，但在高速运动时存在一定的误差。

机器人实验实验报告注：以下为AI助手自动生成的实验报告，仅供参考。

一、实验目的通过此实验，了解机器人的基本结构、功能与工作原理，掌握基本操作方法，验证机器人自主行走、克服障碍的实现。

二、实验器材Robotis Bioloid Premium Kit （含Dynamixel MX-28、Dynamixel AX-12A、传感器等模块）Robotis Wireless Zigbee Module Set （可选）三、实验步骤1、机器人系统构造与连接组装机器人主体，将其连接至电源与拓扑结构。

完成后，检查电源电压并确保机器人可正常启动。

2、创建控制程序通过Roboplus Motion软件创建机器人的控制程序。

设定机器人各动作如行走、转身等步骤。

3、编写程序脚本将控制程序转化为机器人能够理解的指令集。

编写程序脚本并将其上传至机器人。

4、运行程序在机器人系统上运行所编写的控制程序。

通过程序，机器人可自主行走、克服障碍。

5、程序调整与优化根据机器人的运行结果，调整并优化程序以达到更好的效果。

四、实验结果与分析经过实验，我成功控制机器人实现了其自主行走与克服障碍的功能。

通过对程序的不断调整与优化，机器人的运行效果也逐步得到了提高。

同时，在实验过程中，我更加深入地了解了机器人的构造、控制原理及其实际应用。

这对我未来的研究和应用也具有非常重要的意义。

五、实验总结通过本次实验，我进一步了解了机器人的基本知识与实际应用，掌握了机器人的基本控制方法，并且实现了机器人的自主行走与克服障碍的功能。

这一过程不仅让我感到乐趣，也为我今后研究机器人领域提供了基础和桥梁。

实验原理1.硬件部分Bioloid是一套科学教育用的机器人套件组，使用不同模块化的运动关节(机器人伺服马达)，来建造各式各样的机器人，Bioloid Robot完整套件组,可以组合出18个关节(18 DOF自由度)的双足机器人、犬型机器人、恐龙、机器电铲、家用机器人、蜘蛛侠、蛇形机器人等。

机器人使用「AX-12(智能型伺服马达)」，具有位置控制与讯号回馈功能。

设计者可以手动制定出动作，让Motion Editor 记忆并且仿真，省去繁复的位置控制。

通过Behavior control来建构完整的机器人动作。

如此，便可通过Behavior Control Programer给机器人编排出一套完整的动作。

Bioloid可以从传感器以及关节读取多种信息，并利用这些信息实现全自动运动。

例如：可以制作一个机器狗，让它在听见一声拍手声时站起来，听到两声拍手声时坐下，或者制作一个机器人，当人靠近它时，它就鞠躬。

还可以做一个机器车，可以躲避障碍物或捡起物体，也可以通过遥装置控制机器人各种动作。

只要利用提供的动作编辑软件、行为编译软件，即使没有机器人知识背景的人也可以很容易的编辑机器人，实现机器人各种动作。

对于高级使用者可以用C语言编辑机器人各种运动算法，实现更加复杂的控制。

此外，机器人还配有手柄，可以通过设定，直接使用手柄控制机器人的行动，而不用依赖于数据线的指令传送。

这样就可以摆脱线控的束缚，灵活操控机器人，从而实现更多丰富的动作，既增强了可操作性，有增加了娱乐性。

2.软件部分能够对机器人进行编程的主要有五种软件，行为控制（RoboPlus Task）、动作编辑器（RoboPlus Motion）、机器人终端（RoboPlus Terminal）、机器人管理（RoboPlus Manager）和电机升级（Dynamixel Wizard）。

下面我们将主要介绍行为控制和动作编辑器。

①行为控制（RoboPlus Task）这款软件通过逻辑函数设计机器人在面对事件时的反应。

机器人实验指导书主编王俊于洋洋贺莹天津大学仁爱学院专用教材2017年6月实验须知1. 实验是学习现代制造技术课程不可缺少的组成部分，这对加深理解基本概念，巩固课堂上所学的知识都很重要，每次实验必须认真对待。

2.做实验前，必须认真预习有关课程内容和阅读实验指导书，熟悉实验内容和步骤。

3. 做实验时要严格按照实验指导书的内容，步骤进行，认真操作，做好实验记录。

4. 做完实验，请指导教师看实验结果，教师确认实验通过后．应将实验台恢复原状，经指导教师同意后才能离开实验室。

5. 每次实验后，按实验指导书的要求，填好实验报告，交给指导老师审阅。

实验一MD-1200机器人机构测绘和焊接实验（一）实验目的及意义1、实验意义：机器人技术是综合了许多学科的知识，例如计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当今研究领域十分重视的课题，机器人在很多领域都得到广泛应用。

机器人是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。

机器人具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。

目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人，而把工业机械人称为通用机器人。

简而言之，机器人就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。

工业机器人，一般指的是在工厂车间环境中，配合自动化生产的需要，代替人来完成材料或零件的搬运、加工、装配等操作的一种机器人。

国际标准化组织(ISO)在对工业机器人所下的定义是“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能借助于可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用设备，以执行种种任务”。

通过本次实验使学生充分认识焊接工业机器人结构组成及应用，熟练进行精确的测绘与控制，对于学好工业机器人技术及应用、机械工程测试技术基础等专业课程有着非常重要的意义。

2、实验目的：（1）掌握机器人的组成。

工业机器人实训说明书指导书
1.简介
本实训说明书旨在帮助学生了解工业机器人的基本原理、结构和操作方法，以及如何进行机器人编程和调试。

通过实训，学生可以掌握机器人的控制技能，提高实践能力和解决问题的能力。

2.实训目标
本次实训的目标是使学生能够熟练掌握工业机器人的基本操作方法和编程技能，了解机器人的结构和工作原理，并能够独立完成机器人的编程和调试任务。

3.实验器材
本次实训使用的器材包括：工业机器人、控制器、传感器、执行器等。

4.实验步骤
(1)安装机器人：将机器人放置在工作台上，并连接好电源和控制器。

(2)编写程序：使用编程软件编写机器人程序，包括运动轨迹、速度控制、传感器检测等功能。

(3)调试程序：将编写好的程序上传到控制器中，并进行调试，确保机器人能够按照预期的运动轨迹和速度运行。

(4)运行机器人：启动控制器，让机器人开始运行，观察其运动情况，
并进行必要的调整和修改。

(5)结束实验：关闭控制器和机器人，清理实验器材。

5.注意点
(1)在进行机器人编程时，要注意安全问题，避免机器人与人员或障碍物发生碰撞。

(2)在调试程序时，要仔细检查各个参数的设置是否正确，以确保机器人能够正常运行。

(3)在运行机器人时，要密切观察其运动情况，及时发现并处理异常情况。

(4)在结束实验后，要及时清理实验器材，保持实验室的整洁和安全。

以上是一份简单的工业机器人实训说明书指导书，具体的实训步骤和注意事项可能会因不同的实验要求而有所不同。

机器人技术实验指导书郑嫦娥编写北京林业大学工学院机械工程系目录实验一搭建机器蠕虫 (2)实验二机器人传感－控制－决策实验 (7)实验一搭建机器蠕虫【实验目的】（1）了解机器人的组成，（2）通过搭建机器蠕虫，熟悉机器人机械、控制、驱动、传感等各模块基本构成。

（3）通过控制机器蠕虫运动，熟悉MRcommander的使用。

【实验设备】博创机器人套件：A、B箱【实验内容】搭建机器蠕虫，并控制其运动。

【实验步骤】（1）首先利用博创套件，搭建由4个完全相同的关节串联的机器蠕虫。

图1 机器蠕虫的一个关节图2 4个关节串联的机器蠕虫（2）熟悉MultiFLEX控制卡的各种接口，以旧卡（体积小）为例：A：电源接口：+5~6VB：控制板总线C：4路电机接口，最大允许电流2A，电机红线＋，白线－。

连接时，白线朝电路板外侧。

D：RS-232串口，5口串口线。

插头上▲与电路板上NC对齐。

E：7路模拟量输入AD0~AD6，允许输入0~5V模拟量，主要用于传感器信号采集。

电路板外侧是地（对应“－”号），中间是电源（对应“＋”号），内侧是信号输入线。

F：12路PWM舵机控制PW0~PW11，分成了4组。

舵机引线是三芯杜邦头，棕色线是地，橙色线是电源，黄色线是信号线。

棕色线在电路板外侧。

G：16路I/O口，在MRcommander中可以被配置为输入或者输出。

如果被配置为输入，主要用于采集开关、数字式传感器的状态。

如果被配置为输出，高电平为控制器电源电压，低电平为0，可以用于驱动LED、微型电机等。

其中靠近电路板外侧是地，中间是电源，内侧是信号线。

H：A VR单片机在线编程接口。

控制器上使用A VR ATMega128微处理器，具备在线编程功能。

交叉编译好的二进制文件可以通过该接口下载到处理器内置的FLASH 中运行。

I：控制卡功能选择拨码开关，共8路。

第一路拨到ON为接通。

1)第1、2路ON，第3、4路OFF：通过RS232与上位机通讯；第1、2路OFF，第3、4路ON：通过标准总线与上位机通讯。

一、实验目的1. 了解机器人的基本组成和工作原理。

2. 掌握机器人编程的基本方法。

3. 学习机器人运动控制和路径规划。

4. 培养动手能力和团队协作精神。

二、实验内容及步骤1. 实验环境本实验使用一款小型移动机器人，配备以下硬件：1个微控制器1个伺服电机1个红外传感器1个超声波传感器1个无线模块1个充电电池软件方面，使用ROS（Robot Operating System）进行机器人编程和控制。

2. 实验步骤（1）机器人组装与调试首先，将机器人各个部件按照说明书进行组装。

组装完成后，进行初步调试，确保机器人可以正常移动和传感器可以正常工作。

（2）机器人编程使用ROS编写机器人控制程序，主要包括以下内容：移动控制：编写控制机器人移动的代码，实现直线移动、转弯、后退等功能。

传感器数据处理：编写代码处理红外传感器和超声波传感器的数据，实现避障功能。

无线通信：编写代码实现机器人之间的无线通信，实现协同工作。

（3）机器人路径规划设计机器人路径规划算法，实现机器人按照指定路径移动。

本实验采用A算法进行路径规划。

（4）机器人实验进行以下实验：直线移动：让机器人按照预设路径进行直线移动。

转弯：让机器人按照预设路径进行转弯。

避障：让机器人遇到障碍物时自动避开。

协同工作：让多台机器人协同完成特定任务。

三、实验结果与分析1. 机器人移动通过编程控制，机器人可以按照预设路径进行直线移动和转弯。

实验结果显示，机器人移动平稳，速度可调。

2. 机器人避障通过红外传感器和超声波传感器，机器人可以检测到周围障碍物。

当检测到障碍物时，机器人会自动调整方向避开障碍物。

实验结果显示，机器人避障效果良好。

3. 机器人路径规划采用A算法进行路径规划，机器人可以按照预设路径移动。

实验结果显示，路径规划效果良好，机器人能够顺利到达目标位置。

4. 机器人协同工作通过无线通信，多台机器人可以协同完成特定任务。

实验结果显示，机器人协同工作效果良好，能够高效完成任务。

工业机器人实验指导书工业机器人现场教学实验一工业机器人认知部分1.实验目的1）了解各种机器人；2）了解FANUC ARC Mate 100iB机器人系统组成;3）介绍机器人试教编程，进行机器人动作演示；2。

实验器材1)日本FANUC ARC Mate 100iB 焊接机器人一台，ABB机器人两台,众为兴机器人一台，导管架焊接机器人一台，爬壁式机器人一台2)工控计算机，ABB公司ROBOTSTUDIO离线编程软件一套3.实验原理1）Fanuc机器人简介✧机器人的主要参数FANUC机器人本体型号为ARC Mate M6iB,控制柜型号为M—6iB。

机器人的具体性能参数如下：轴数:6手部负重(kg）：6运动范围：重复定位精度:最大运动速度✧FANUC 机器人的安装环境环境温度:0—45 摄氏度环境湿度：普通:75％RH短时间：85%(一个月之内）振动：=0。

5G（4。

9M/s2）✧FANUC 机器人的编程方式在线编程离线编程✧FANUC 机器人的特色功能High sensitive collision detector 高性能碰撞检测机能，机器人无须外加传感器，各种场合均适用Soft float 软浮动功能用于机床工件的安装和取出,有弹性的机械手。

Remote TCP2）FANUC 机器人的构成✧FANUC 机器人软件系统图2 电焊机Power Wave F355iHandling Tool 用于搬运 Arc Tool 用于弧焊 Spot Tool 用于点焊 Sealing Tool 用于布胶 Paint Tool 用于油漆Laser Tool 用于激光焊接和切割FANUC 机器人硬件系统如图15所示，通用FANUC 机器人硬件系统包括：机器人本体、机器人控制柜、操纵台（或变位器)和示教操作盒。

（a ） FANUC 机器人组成 （b) 机器人控制柜内部结构图1 FANUC 机器人硬件系统作为焊接机器人的Fanuc ArcMate 100iB 机器人除了具有通用机器人的组件外，还包括焊接所需的各个组件：Power Wave F355i ：如图2适合材料: 碳钢/不锈钢/合金钢/铝合金 焊接波型: CV/Pulse/Rapid Arc/ Power Mode/Pulse on Pulse 电流范围： 5—425A ， 300A/100％， 350A/60% 波型控制技术：Wave Control Technology TM 通讯方式： ArcLink ®逆变技术： Inverter (60kHz ） 全数字焊机: Total Digital输入电源： 380V/50Hz/3Phase/PE Power Feeder 10R适合焊丝： 实芯/药芯/铝焊丝 速度反馈装置,闭环精确控制. 四轮驱动，更换焊丝不需工具 通讯方式： ArcLink ® 输入： 40V DC送丝速度范围： 50-800IPM(1.3-20.3m/min ） 70—1200IPM(2。

工业机器人实验指导书实验一、工业机器人的安装与调试一、实验学时：2学时二、实验目的：1、学习并掌握六自由度工业机器人的结构特点。

2、能根据安装说明书对机器人套件进行安装调试三、实验设备：1、六自由度工业机器人套件2、LOBOT机器人舵机控制板3、计算机一台四、实验原理：六自由度机械手臂是一套具有6个自由度的典型串联式小型关节型机械手臂, 带有小型手抓式;主要由机械系统和控制系统两大部分组成,其机械系统的各部分采用模块化结构,每个部分分别由一个伺服电动机来带动,每个电动机在根据控制要求以及程序的要求来运动从而实现运动要求。

此六自由度机械手臂的特点：1.手部和手腕连接处可拆卸.手部和手腕连接处为机械结构。

b.手部是机械手臂的末端操作器.只能抓握一种工件或几种在形状、尺寸、质量等方面相近似的工件.只能执行一种作业任务。

c.手部是决定整个机械手臂作业完成好坏.作业柔性好坏的关键部件之一。

此机械手臂的手爪是机械钳爪式类别中的平行连杆式钳爪。

五、实验步骤：1.首先.先熟悉一下需要用到的螺丝及铜柱2.取1 个圆盘和1 个金属舵盘3.用4 个M3*6 螺丝的将金属舵盘装在圆盘上面。

4.再取出1 个圆盘和1 个多功能支架.用M4*15 螺丝和螺母.将其固定5.取2 个圆环+大轴承+双通铜柱〔长15mm+4 个M4*80 螺丝。

6.将螺丝穿入圆环。

2 个圆环中间是轴承.下面用铜柱锁紧。

〔越紧越好。

7.取出方孔圆盘+1 个MG996R 舵机.用4 个M4*8 螺丝和M4 螺母将舵机固定在圆盘上。

注意方向不要搞错.舵机输出轴在圆盘中心位置。

这个舵机要调到90 度〔中间的位置.即往左往右都可以控制旋转90 度。

8.取出之前装好的带有金属舵盘的圆盘。

将其固定在舵机输出轴上.注意图中的位置.将小圆盘上2 个孔之间连线和方孔大圆上2 个孔之间的连线处于平行状态。

9.将之前装好的这两个部分.连到一起10.方孔大圆盘下面用M4 螺母锁紧。

机器人技术实验指导书汕头大学机械电子工程系目录实验一关节机器人的结构与控制 (1)1．1实验目的 (1)1．2实验设备 (1)1．3实验原理 (1)1．4实验内容步骤 (2)1．5思考题 (2)实验二关节机器人的示教与再现 (3)2．1实验目的 (3)2．2实验设备 (3)2．3实验原理 (3)2．4实验内容步骤 (3)2．5思考题 (5)2．6注意事项 (5)附一：机器人技术参数 (6)附二：机器人外形尺寸 (6)实验一关节机器人的结构与控制1．1 实验目的熟悉机器人系统及主要零器件原理1．2 实验设备1、RBT－4T/S02S教学机器人一套2、典型机械臂模型两套1．3 实验原理机器人是一种具有高度灵活性的自动化机器，是一种复杂的机电一体化设备。

机器人按控制层次分为：固定程序控制机器人，示教再现机器人，智能机器人等，按机械结构层次分有：串联式机器人、并联式机器人等。

图1-1教学机器人结构如图1-1所示的两种教学机器人都采用串联式开链结构，即机器人各连杆由旋转关节或移动关节串联连接。

各关节轴线相互平行或垂直。

连杆的一端装在固定的支座上（底座），另一端处于自由状态，可安装各种工具以实现机器人作业。

关节的作用是使相互联接的两个连杆产生相对运动，每个关节都有一个独立的电机控制。

在机器人末端还有一个夹持器。

手爪安装在手部前端，相当于人手的功能。

事实上用一种手爪很难适应形状各异的工件，通常按抓取对象的不同需要设计其手爪。

一些机器人上还可配备各种可换手，以增加通用性。

手爪主要有电动手爪和气动手爪两种形式。

1．4 实验内容步骤完成典型机械臂模型的机构传动简图。

1．5 思考题概括两种教学机器人机构传动方案设计的异同，并比较优缺点。

实验二关节机器人的示教与再现2．1 实验目的1、了解机器人完成搬运作业的过程；2、掌握机器人示教作业的操作方法；3、掌握机器人示教的工作原理及基本概念；2．2 实验设备1、RBT－4T/S02S教学机器人一套2、实验附件：轴及套2．3 实验原理机器人的示教-再现过程是分为四个步骤进行的，它包括：机器人示教(teach programming)，就是操作者把规定的目标动作(包括每个运动部件，每个运动轴的动作)一步一步的教给机器人。

《机器人技术基础》实验指导书实验一、机器人关节空间轨迹的多项式插值一、实验目的和要求1．熟悉关节空间轨迹的多项式插值方法；2．了解关节空间轨迹的插值计算和笛卡尔空间路径轨迹规划的区别； 3．根据关节空间轨迹的要求编程实现轨迹规划。

4．熟练Matlab 语言编程。

二、实验仪器和设备PC 机一台(含“Matlab ”软件)、USB 数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB 接口线。

三、实验原理机器人作业路径点通常由工具坐标系{T}相对于工作坐标系{S)的位姿来表示，因此，在关节空间中进行轨迹规划：首先需要将每个作业路径点向关节空间变换，即用逆运动学方法把路径点转换成关节角度值，或称关节路径点；然后，为每个关节相应的关节路径点拟合光滑函数；这些关节函数分别描述了机器人各关节从起始点开始，依次通过路径点，最后到达某目标点的运动轨迹。

由于每个关节在相应路径段运行的时间相同，这样就保证了所有关节都将同时到达路径点和目标点，从而也保证了工具坐标系在各路径点具有预期的位姿。

设关节在t 0＝0时刻的值是起始关节角度0θ，在终止时刻f t 的值是终止关节角度θf 。

运动轨迹的描述，可用经过起始点关节角度与终止点关节角度的一个平滑插值函数()θt 来表显然，有许多平滑函数可作为关节插值函数。

1. 线性插值如图1，关节空间线性插值的轨迹函数可以表示为：()00=+−f ft t t θθθθ (1)线性插值相比其他插值方式，具有简单、方便的特点。

图1线性函数插值图单纯线性插值会导致起始点和终止点的关节运动速度不连续，这意味着会产生无穷大的加速度，将给两端点造成刚性冲击，因此可以考虑分别在起点和终点处的邻域内增加一段抛物线的“缓冲区段”，即用抛物线与直线连接起来。

2.用抛物线过渡的线性插值如图2所示。

设两端的抛物线轨迹具有相同的持续时间a t ，具有大小相同而符号相反的恒加速度θ。

对于这种路径规划存在有多个解，其轨迹不唯一。

机器人课程实验指导书实验一机器人仿真平台的应用实验目的：1. 熟悉机器人仿真平台AI-RCJ的安装、组成2. 掌握机器人仿真平台的系统参数设置。

3. 学会简单的机器人程序的设计与调试方法。

实验内容：1. 机器人仿真平台AI-RCJ的安装2. 机器人仿真平台的系统参数设置。

3. 简单的机器人程序的设计。

实验设备：安装AI-RCJ机器人仿真平台的PC机实验学时：2学时实验类型：验证性实验指导教材：《AI-RCJ C语言教程教材》. 中鸣公司. 2008《AI-RCJ 图形化编程教材》. 中鸣公司. 2008实验步骤：(每个学生独立完成本次实验的内容，并写出实验报告)1、机器人仿真平台的系统参数设置练习使用提供的机器人程序新建一场比赛，通过观察不同参数值时的比赛，掌握各参数的作用。

(机器人程序在文件夹“robot”中)。

导入机器人程序步骤：打开AI-RCJ4.0运行平台，菜单项->工具->机器人管理->导入然后再弹出的窗口中找出需要导入的机器人文件(zip或者jar文件)机器人就会被导入(通常在default或者用户自己新建的包里面)新建比赛步骤：然后新建比赛，选择刚刚导入的两队机器人，进行比赛。

2、编写一个简单行走的机器人。

机器人不断重复以下运动：先后退500个单位距离，再前进500个单位距离。

3、编写一个简单行走的机器人。

机器人在点(500,500)和点(100,100)之间来回运动。

4、编写一个简单行走的机器人。

机器人不断重复以下运动：运动到点(100,100)，延时50个单位时间，再运动到点(500,500)。

5、编写一个简单转动的机器人。

机器人不断重复以下运动：先左转90度，再右转90度。

6、编写一个简单转动的机器人。

机器人不断重复以下运动：先转到90度，再转到270度。

7、编写一个简单转动的机器人。

机器人不断重复以下运动：绕着边长为500的正方形行走。

8、编写一个简单转动的机器人。

机器人创新实验指导书1. 简介机器人创新实验是一项创造性的实践活动，旨在培养学生的动手能力、创新意识和解决问题的能力。

通过设计、搭建、编程和测试机器人模型，学生可以深入了解机器人技术的原理和应用，并能够运用所学知识解决现实生活中的问题。

本指导书将帮助学生理解机器人创新实验的基本概念和步骤，提供详细的实验指导，并引导学生进行创新思考和进一步改进。

2. 实验准备在进行机器人创新实验之前，需要做好以下准备工作：2.1 材料准备准备以下材料：•机器人平台（如Lego Mindstorms EV3套装）•传感器模块（如触碰传感器、颜色传感器等）•电池组•电脑或智能设备•编程软件（如Lego Mindstorms EV3软件）2.2 知识储备在进行机器人创新实验之前，建议学生具备以下基础知识：•了解机器人的基本原理和组成部分•掌握基本的编程概念和语法•熟悉机器人的传感器和执行器的使用方法•具备基本的问题解决能力和创新思维3. 实验步骤3.1 确定实验目标在进行机器人创新实验之前，需要确定实验的目标和问题。

学生可以根据自己的兴趣和实际需求确定一个具体的问题，如设计一个能够自动清扫房间的机器人。

3.2 设计机器人模型根据实验目标和问题，学生需要设计一个机器人模型。

可以根据实际需要选择合适的机器人平台和传感器模块，并根据功能需求设计机器人的结构和布局。

3.3 搭建机器人模型根据设计的机器人模型，学生需要将机器人模型搭建起来。

根据机器人平台的说明书和教程，按照设计进行搭建，确保机器人结构的稳定和可靠。

3.4 编程控制利用编程软件，学生需要编写机器人的控制程序。

根据实验目标和问题，学生可以利用传感器的输入和执行器的输出，编写控制程序来实现所需功能。

可以使用编程软件提供的图形化编程界面或文本化编程界面来编写程序。

3.5 测试和调试在完成编程后，学生需要进行测试和调试。

测试时，学生可以通过手动操控机器人或设定一些测试场景来检查机器人的功能和性能。