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机器人仿真实验报告机器人仿真实验报告一、引言近年来，机器人技术的发展迅猛，已经渗透到了各个领域。
机器人仿真实验作为机器人技术的关键环节之一，对于机器人的设计、控制和应用具有重要意义。
本报告旨在通过机器人仿真实验，探索机器人在不同场景下的应用和性能表现。
二、实验准备本次实验使用的仿真软件为ROS（Robot Operating System），该软件提供了丰富的机器人模型和仿真环境，可以模拟真实场景中的机器人行为。
实验中使用的机器人模型为四足机器人，其具有较好的稳定性和适应性。
三、实验目标本次实验的目标是通过仿真实验，研究机器人在不同地形和任务下的运动能力和控制效果。
具体包括以下几个方面：1. 地形适应性：通过在不同地形下的仿真实验，观察机器人在平坦地面、坡道和不规则地形上的运动表现和稳定性。
2. 任务执行能力：通过设置不同的任务场景，如搬运物品、巡逻等，观察机器人在不同任务下的行为和效果。
3. 控制算法优化：通过对机器人的控制算法进行优化，提高机器人在各种场景下的运动和控制性能。
四、实验过程1. 地形适应性实验首先，将机器人放置在平坦地面上，观察其行走和转向的稳定性。
然后，将机器人放置在坡道上，观察其上坡和下坡的表现。
最后，将机器人放置在不规则地形上，如障碍物、不平整地面等，观察其对地形的适应性和稳定性。
2. 任务执行能力实验在仿真环境中设置不同的任务场景，如搬运物品、巡逻等。
观察机器人在执行任务过程中的行为和效果。
通过调整任务的复杂度和机器人的控制算法，优化机器人在不同任务下的表现。
3. 控制算法优化实验通过对机器人的控制算法进行优化，提高机器人在各种场景下的运动和控制性能。
可以尝试使用深度学习算法，如强化学习等，进行机器人控制算法的优化。
五、实验结果与分析通过实验观察和数据记录，得到了以下实验结果：1. 地形适应性方面，机器人在平坦地面上行走和转向的稳定性较好，但在坡道上会出现一定的滑动和失控现象。
工业机器人虚拟仿真实训报告工业机器人虚拟仿真实训报告摘要：本报告介绍了工业机器人虚拟仿真实训课程的目标、内容和实施方式。
在这门课程中，学生通过使用虚拟仿真软件来模拟和操作工业机器人，学习机器人的运动规划、路径规划、控制等方面的知识和技能。
通过虚拟仿真实训，学生可以提前获得实际操作中可能遇到的问题，并通过调整参数和优化算法来解决这些问题。
最后，我们对工业机器人虚拟仿真实训的效果进行了评估，并提出了一些建议和改进的方向。
关键词：工业机器人、虚拟仿真、实训、运动规划、路径规划、控制1. 引言工业机器人是现代工业生产中不可或缺的一部分，它可以完成重复性和繁琐的工作，提高生产效率和质量。
然而，由于机器人的复杂性和特殊性，对机器人的操作和控制需要一定的专业知识和技能。
因此，工业机器人虚拟仿真实训课程的开设对于培养具有工业机器人操作和控制技能的学生具有重要意义。
2. 目标工业机器人虚拟仿真实训课程的主要目标包括：(1) 培养学生熟练掌握工业机器人的基本操作和控制技能；(2) 使学生了解工业机器人的运动规划、路径规划和控制等方面的知识；(3) 提高学生的问题解决能力和优化算法设计能力；(4) 培养学生的团队合作和沟通能力。
3. 内容工业机器人虚拟仿真实训课程的内容包括：(1) 工业机器人的基本知识：学生了解工业机器人的分类、结构和工作原理；(2) 工业机器人的运动规划：学生学习工业机器人的运动学和动力学，了解机器人的运动规划方法；(3) 工业机器人的路径规划：学生学习工业机器人的路径规划算法和方法，了解机器人的路径规划过程；(4) 工业机器人的控制：学生学习工业机器人的控制系统和控制方法，掌握机器人的控制技术；(5) 工业机器人的优化：学生通过调整参数和优化算法来解决机器人操作中可能遇到的问题；(6) 团队合作和沟通：学生通过团队实训项目，培养团队合作和沟通能力。
4. 实施方式工业机器人虚拟仿真实训课程的实施方式包括：(1) 虚拟仿真软件的选择：选择一款专业的工业机器人虚拟仿真软件，如RoboDK、Visual Components等；(2) 虚拟实训项目的设计：根据课程目标和内容，设计适合的虚拟实训项目，包括机器人的操作和控制任务；(3) 虚拟实训环境的搭建：利用虚拟仿真软件搭建工业机器人的虚拟实训环境，包括机器人模型、工作台和工件等；(4) 学生的实训操作和实验：学生通过虚拟仿真软件进行机器人的操作和控制实验，完成指定的任务；(5) 实训项目的评估和讨论：根据学生的实训成绩和实训报告，对实训项目进行评估和讨论，总结实训经验和教训。
一、实训背景随着工业自动化技术的不断发展，机械手作为一种重要的自动化设备，广泛应用于工业生产、物流搬运、医疗康复等领域。
为了提高学生对机械手动作原理及控制方法的理解，本次实训选择了机械手动作模拟作为实训内容，旨在通过模拟实验，让学生掌握机械手的运动规律、编程方法以及控制策略。
二、实训目的1. 理解机械手的基本结构、工作原理及运动规律。
2. 掌握机械手的编程方法，能够根据实际需求设计机械手的动作程序。
3. 熟悉机械手控制系统的调试与优化方法。
4. 培养学生动手实践能力和团队合作精神。
三、实训内容1. 机械手基本结构及工作原理本实训所采用的机械手为气动机械手，主要由气缸、气动阀、气管、连接件、机械臂等组成。
气缸作为动力源，通过气动阀控制气缸的伸缩，实现机械臂的弯曲和伸展。
机械臂的运动轨迹可通过编程进行控制，完成搬运、装配、焊接等操作。
2. 机械手编程本实训所采用的编程软件为PLC编程软件，通过编写梯形图或指令语句实现对机械手的控制。
编程步骤如下：（1）根据实际需求，确定机械手的运动轨迹和动作顺序。
（2）在PLC编程软件中，绘制梯形图或编写指令语句，实现机械手的动作控制。
（3）对编程程序进行调试，确保机械手按照预定动作运行。
3. 机械手控制系统的调试与优化在机械手动作模拟过程中，可能存在以下问题：（1）机械手运动轨迹不准确。
（2）机械手动作速度不稳定。
（3）机械手动作存在抖动现象。
针对以上问题，可通过以下方法进行调试与优化：（1）调整机械臂的连接件，确保运动轨迹准确。
（2）调整气缸的气压，使机械手动作速度稳定。
（3）调整机械臂的支撑结构，减少动作过程中的抖动。
四、实训过程1. 准备工作（1）安装机械手及气动设备。
（2）连接气管、气管接头等。
（3）安装PLC编程软件。
2. 编程（1）根据实际需求，确定机械手的运动轨迹和动作顺序。
（2）在PLC编程软件中，绘制梯形图或编写指令语句，实现机械手的动作控制。
（3）对编程程序进行调试，确保机械手按照预定动作运行。
实验报告（理工类）课程名称: 机器人创新实验课程代码: 6003199 学院(直属系): 机械学院机械设计制造系年级/专业/班: 2010级机制3班学生姓名: 学号: 实验总成绩: 任课教师: 李炜开课学院: 机械工程与自动化学院实验中心名称: 机械工程基础实验中心一、设计题目工业机器人设计及仿真分析二、成员分工：（5分）三、设计方案：（整个系统工作原理和设计）（20分）1、功能分析工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。
特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机器人技术是综合了计算机、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，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。
机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
本次我们小组所设计的工业机器人主要用来完成以下任务：（1）、完成工业生产上主要焊接任务；（2）、能够在上产中完成油漆、染料等喷涂工作；（3）、完成加工工件的夹持、送料与转位任务；（5）、对复杂的曲线曲面类零件加工；（机械手式数控加工机床，如英国DELCAM公司所提供的风力发电机叶片加工方案，起辅助软体为powermill，本身为DELCAM公司出品）2、总体方案设计按机械手手臂的不同形式及组合情况其活动范围也是不同的，基本上可以分为四种运动形式：直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式、关节坐标式。
工业机器人搬运实训仿真实验总结在经历了工业机器人搬运实训仿真实验之后呀，我可真是有一肚子的话想说呢。
这个实训仿真实验就像是一场奇妙的冒险。
刚接触的时候，我心里那叫一个忐忑啊，感觉工业机器人是个超级神秘又高大上的玩意儿。
我看着那些复杂的操作界面，眼睛都有点发花，脑袋里就像一团乱麻。
不过呢，随着一点点深入了解，我就像是发现了新大陆一样兴奋。
原来这个工业机器人搬运的原理也不是那么难以理解嘛。
就像是给一个超级智能的大朋友下达指令，告诉它要把东西从这儿搬到那儿。
这个下达指令的过程可是很讲究的呢。
我们要设置好各种参数，就像是给大朋友描述路线图一样精确。
比如说搬运的速度啦，抓取的力度啦，还有运动的轨迹等等。
要是哪个参数没设置好，这个大朋友就可能会闹小脾气，不是抓不住东西，就是搬运的路线歪歪扭扭的。
在实训过程中，我和我的小伙伴们可没少闹笑话。
我们经常会在一些小细节上犯错，然后互相打趣。
记得有一次，我们把搬运的起点和终点搞反了，机器人就朝着错误的方向冲过去，那场面就像一个迷糊的人在大街上走错了方向一样，我们笑得眼泪都快出来了。
但是呢，通过这些小错误，我们也学到了很多。
每一次改正错误，就像是给我们的知识宝库又增添了一件小宝贝。
我们还遇到过一些比较棘手的问题，比如说机器人在搬运过程中突然卡顿了。
这可把我们急坏了，就像热锅上的蚂蚁一样。
我们开始各种检查，从程序到线路，再到参数设置，每一个环节都不放过。
经过一番折腾，终于找到了问题所在，原来是一个参数被不小心修改错了。
当机器人又重新欢快地工作起来的时候，我们那股高兴劲儿啊，就像打了胜仗一样。
通过这个实训仿真实验，我对工业机器人的理解可不仅仅停留在书本上的那些理论知识了。
我知道了在实际操作中会遇到各种各样意想不到的情况，而解决这些问题的过程就是我们成长的过程。
我也感受到了团队合作的力量。
当我们一起讨论问题，一起寻找解决方案的时候，就感觉没有什么困难是克服不了的。
而且啊，这个实训让我对未来的工业发展有了更多的期待。
一、引言随着科技的飞速发展，机器人技术已成为我国重要的战略产业。
为了培养具有实际操作能力和创新能力的机器人技术人才，许多高校和科研机构纷纷开展了机器人仿真模拟实训课程。
本文以某高校机器人仿真模拟实训课程为例，对实训过程进行总结和反思，旨在为我国机器人教育提供参考。
二、实训背景某高校机器人仿真模拟实训课程是针对机器人专业本科生开设的一门实践性课程。
该课程旨在通过仿真软件，让学生掌握机器人运动学、动力学、控制理论等基础知识，培养学生的动手能力和创新能力。
实训过程中，学生需完成以下任务：1. 学习机器人仿真软件的使用方法；2. 建立机器人模型并进行仿真实验；3. 分析仿真结果，调整模型参数；4. 设计机器人控制策略，实现机器人运动控制；5. 撰写实训报告。
三、实训过程1. 仿真软件学习实训初期，教师首先向学生介绍了仿真软件的功能和操作方法。
学生通过学习，掌握了仿真软件的基本操作，如创建模型、设置参数、运行仿真等。
2. 机器人模型建立在仿真软件中，学生根据实际需求建立机器人模型。
模型包括机器人本体、传感器、执行器等部分。
学生通过查阅资料、分析设计要求，完成机器人模型的建立。
3. 仿真实验建立模型后，学生进行仿真实验。
实验内容主要包括：机器人运动学分析、动力学分析、控制策略设计等。
通过实验，学生掌握了机器人运动学和动力学的基本原理，了解了控制策略的设计方法。
4. 分析仿真结果在仿真实验过程中，学生需要分析仿真结果，判断机器人模型的合理性。
若仿真结果不理想，学生需调整模型参数，重新进行仿真实验。
5. 控制策略设计针对不同任务，学生设计机器人控制策略。
控制策略包括位置控制、速度控制、力控制等。
学生通过查阅资料、分析设计要求，完成控制策略的设计。
6. 撰写实训报告实训结束后，学生需撰写实训报告。
报告内容包括：实训目的、实训内容、仿真结果分析、控制策略设计、实训心得等。
四、实训总结1. 提高了学生的实践能力通过机器人仿真模拟实训，学生将理论知识与实践操作相结合，提高了自身的实践能力。
机器人仿真实训总结机器人仿真实训是现代教育中的一项重要课程，通过模拟和仿真技术，培养学生的创新能力和实践动手能力。
在机器人仿真实训中，学生将面对各种挑战和问题，通过解决问题的过程，提高了他们的学习能力和团队合作能力。
机器人仿真实训的第一步是学生需要了解机器人基本结构和原理。
在课堂上，老师会给学生介绍不同种类的机器人，如巡线机器人、遥控车等，以及它们的工作原理和使用方法。
学生可以通过观察、讨论和实践，逐渐理解机器人的结构和原理。
接下来，学生将开始进行机器人的编程。
在编程环节中，学生需要了解编程语言以及相关的编程知识，如变量、函数等。
通过编程，学生可以控制机器人的运动和行为，实现各种功能。
编程环节既考验学生的逻辑思维能力，也培养了他们的创新能力。
在机器人仿真实训中，学生需要分工合作，共同完成项目。
在团队合作中，学生学会了互相沟通、协调和合作。
他们学会了倾听他人的意见，尊重他人的想法，并能够合理分配任务和协调进度。
通过团队合作，学生不仅能够更好地实现项目目标，还能与他人共同成长和进步。
机器人仿真实训的最终目标是通过实践培养学生的解决问题的能力。
在实训过程中，学生将面临各种挑战和问题，包括机器人编程、机械设计等。
通过解决这些问题，学生能够培养思考、分析和判断的能力，提高解决问题的能力。
在机器人仿真实训过程中，学生还可以培养自己的创新能力。
在项目中，学生需要不断尝试和探索，寻找新的解决方案。
他们学会了从不同角度思考问题，培养了自己独立思考和创新的能力。
机器人仿真实训不仅提供了学术知识的学习，也提供了实践动手的机会。
学生通过动手实践，可以更好地理解和掌握所学知识，并将其应用到实际问题中。
实践让学生更加深入地了解机器人工作的细节和技巧，提高他们的技能水平。
综上所述，机器人仿真实训对于学生的成长和发展具有重要意义。
通过机器人仿真实训，学生可以培养创新能力、实践动手能力和团队合作能力，提高解决问题的能力。
机器人仿真实训是一项生动、全面且具有指导意义的课程，能够为学生的未来发展奠定良好的基础。
《工业机器人编程、仿真及调试》实训报告书目录一、实训概述 (2)1. 实训目的与任务 (3)2. 实训时间与地点安排 (3)3. 实训团队介绍 (4)二、工业机器人基础知识 (5)1. 工业机器人的定义及分类 (6)2. 工业机器人的结构组成与原理 (7)3. 工业机器人的应用领域及发展动态 (9)三、编程技术实践 (10)1. 编程软件介绍及安装配置 (11)2. 基本编程指令与语法规则 (12)3. 高级编程技巧与案例解析 (14)4. 编程中的常见问题及解决方法 (15)四、仿真技术实践 (16)1. 仿真软件的使用方法及功能介绍 (17)2. 建立仿真模型的基本步骤 (19)3. 仿真过程中的参数设置与优化 (21)4. 仿真实验结果分析与讨论 (23)五、调试技术实践 (25)1. 调试工具与技巧介绍 (27)2. 机器人调试的基本流程与方法 (29)3. 故障诊断与排除实践案例分享 (30)4. 调试过程中的注意事项与建议 (32)六、综合应用实践项目 (33)1. 项目背景及要求说明 (34)2. 项目实施步骤详解 (35)一、实训概述本次实训旨在使学生全面了解和掌握工业机器人的编程、仿真及调试技术，提高实际操作能力和解决问题的能力。
通过本次实训，学生将深入了解工业机器人应用领域的基本知识，掌握机器人编程的基本方法和技巧，熟悉机器人仿真软件的使用，理解机器人调试的重要性及其流程。
实训过程中，我们将按照理论知识与实际操作相结合的原则，通过案例分析和实践操作的方式，引导学生逐步掌握工业机器人的基本操作和高级功能。
通过本次实训，期望学生能够独立完成简单的机器人编程任务，掌握机器人仿真软件的使用技巧，并能够进行基本的机器人调试。
本次实训的重点是让学生掌握工业机器人的基本结构和功能，了解机器人应用领域的发展趋势。
通过实际操作，让学生深入了解机器人的编程、仿真及调试过程，提高学生的实践能力和创新意识。
工业机器人仿真综合实训报告一、引言随着科技的不断发展，工业机器人已经成为现代工业生产中不可或缺的一部分。
而在工业机器人的应用过程中，仿真技术也扮演着至关重要的角色。
因此，本次综合实训主要是围绕着工业机器人仿真展开的。
二、实训目标1.掌握工业机器人仿真软件的使用方法。
2.了解工业机器人在生产中的应用。
3.通过实际操作，深入了解仿真技术在现代制造业中的重要性。
三、实验内容1.熟悉RoboDK软件界面及基本操作。
2.编写简单程序控制模拟机械臂运动。
3.完成模拟生产线上物料装配任务。
四、实验步骤及结果1.熟悉RoboDK软件界面及基本操作首先，我们需要打开RoboDK软件并熟悉其界面及基本操作。
在这个过程中，我们需要学习如何添加模型、设置坐标系、添加关节运动等基础知识。
2.编写简单程序控制模拟机械臂运动接下来，我们需要编写一个简单的程序来控制模拟机械臂的运动。
我们需要选择一个合适的机械臂模型，并且设置其起始位置和目标位置。
然后，我们需要编写程序控制机械臂从起始位置运动到目标位置。
3.完成模拟生产线上物料装配任务最后，我们需要在RoboDK中完成一个模拟生产线上的物料装配任务。
这个任务包括将两个零件组装在一起，并且将它们放置在指定的位置。
这个任务需要我们综合运用前面所学的知识，包括添加模型、设置坐标系、编写程序等。
五、实验结果分析通过本次实训，我们深入了解了工业机器人仿真技术在现代制造业中的重要性。
同时，我们也掌握了RoboDK软件的使用方法，并且能够编写简单程序控制模拟机械臂运动。
最重要的是，在完成模拟生产线上物料装配任务时，我们更加深入地了解了工业机器人在生产中的应用。
六、实验心得通过本次实训，我对工业机器人仿真技术有了更加深入的理解和认识。
我认为，在现代制造业中，仿真技术已经成为不可或缺的一部分，它可以大大提高生产效率和质量。
同时，我也认为，掌握仿真技术的基础知识非常重要，它可以帮助我们更好地理解机器人在生产中的应用。
机械手运动仿真实验报告一、机械手结构组成（简图）①为机械手底座②为机械臂1③为机械臂2 ④为机械臂3a、b、c为转动副，机械臂实现3自由度运动二、机械手运动学方程推导绘图框及转动副夹角：绘图框大小为400X400转动副a：anglea转动副b：angleb转动副c：anglec机械手运动范围：机械臂1长度50，机械臂2长度100，机械臂3长度50。
三个关节可实现360度旋转。
故机械臂运动范围为以半径为200的圆内。
机械手底座：X：(150,200)Y：(250,200)机械臂1：X1：(200,200)Y1：((200+ 50 * cos(anglea*3.1415926/180)), (200-50 * sin(anglea*3.1415926/180)))机械臂2：X2：((200+ 50 * cos(anglea*3.1415926/180)), (200-50* sin(anglea*3.1415926/180)))Y2：((200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb*3.1415926/180)), (200 - 50 * sin (anglea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)))机械臂3：X3：((200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb*3.1415926/180)), (200 - 50 * sin (angLea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)))Y3：( (200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb*3.1415926/180)+50 * cos(anglec *3.1415926/180)), (200 - 50 * sin(anglea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)-50 * sin(anglec*3.1415926/180)))三、机械手运动仿真程序编写（关键函数代码）pWnd->Invalidate();pWnd->UpdateWindow() ;pDC->Rectangle(0,0,400,400);DrawRobotBase();DrawRobotMemberBar1(m_fanglea);DrawRobotMemberBar2(m_fanglea, m_fangleb);DrawRobotMemberBar3(m_fanglea, m_fangleb, m_fanglec);//绘制底座及其颜色代码void CDrawRobotDlg::DrawRobotBase(){CPen SuiyiPen;SuiyiPen.CreatePen(PS_SOLID,Wide,RGB(hong, lv, lan));CPen *oldPen;oldPen = pDC->SelectObject(&SuiyiPen);pDC->MoveTo(150,200);pDC->LineTo(250,200);pDC->SelectObject(oldPen);DeleteObject(SuiyiPen) ;}//绘制杆1void CDrawRobotDlg::DrawRobotMemberBar1(float anglea){pDC->MoveTo(200,200);pDC->LineTo(int(200+ 50 * cos(anglea*3.1415926/180)),int(200-50 * sin (anglea*3.1415926/180)));}//绘制杆2void CDrawRobotDlg::DrawRobotMemberBar2(float anglea,float angleb){pDC->MoveTo(int(200+ 50 * cos(anglea*3.1415926/180)),int(200-50* sin (anglea*3.1415926/180)));pDC->LineTo(int(200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb *3.1415926/180)),int(200 - 50 * sin(anglea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)));}//绘制杆3void CDrawRobotDlg::DrawRobotMemberBar3(float anglea, float angleb, float anglec){pDC->MoveTo(int(200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb *3.1415926/180)),int(200 - 50 * sin(anglea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)));pDC->LineTo(int(200 + 50 * cos(anglea*3.1415926/180)+100 * cos(angleb *3.1415926/180)+50 * cos(anglec*3.1415926/180)),int(200 - 50 * sin(anglea*3.1415926/180)-100* sin(angleb*3.1415926/180)-50* sin(anglec*3.1415926 /180)));}//转动副a加减角度按钮代码void CDrawRobotDlg:: OnButton 1(){m_fanglea = m_fanglea + 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}void CDrawRobotDlg::OnButton2(){m_fanglea = m_fanglea - 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}//转动副b加减角度按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton3(){m_fangleb = m_fangleb + 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}void CDrawRobotDlg::OnButton4(){m_fangleb = m_fangleb - 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}//转动副c加减角度按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton5(){m_fanglec = m_fanglec + 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}void CDrawRobotDlg::OnButton6(){m_fanglec = m_fanglec - 1 ;UpdateData(FALSE);Invalidate(FALSE) ;}//机械臂1启动按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton7(){AfxBeginThread(MoveThreada, this) ; }//机械臂2启动按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton8(){AfxBeginThread(MoveThreadb, this) ; }//机械臂3启动按钮代码void CDrawRobotDlg::OnButton9(){AfxBeginThread(MoveThreadc, this) ;}//机械臂1旋转代码UINT CDrawRobotDlg::MoveThreada(void *parama) {CDrawRobotDlg *pDlga = (CDrawRobotDlg*)parama ;while(1){pDlga->m_fanglea = pDlga->m_fanglea + 1 ;pDlga->Invalidate(FALSE) ;Sleep(100) ;}return 0 ;}//机械臂2旋转代码UINT CDrawRobotDlg::MoveThreadb(void *paramb) {CDrawRobotDlg *pDlgb = (CDrawRobotDlg*)paramb ;while(1){pDlgb->m_fangleb = pDlgb->m_fangleb + 1 ;pDlgb->Invalidate(FALSE) ;Sleep(100) ;}return 0 ;}//机械臂3旋转代码UINT CDrawRobotDlg::MoveThreadc(void *paramc) {CDrawRobotDlg *pDlgc = (CDrawRobotDlg*)paramc ;while(1){pDlgc->m_fanglec = pDlgc->m_fanglec + 1 ;pDlgc->Invalidate(FALSE) ;Sleep(100) ;}return 0 ;}。
实验报告（理工类）课程名称: 机器人创新实验课程代码: 6003199学院(直属系): 机械学院机械设计制造系年级/专业/班: 2010级机制3班学生姓名:学号:实验总成绩:任课教师: 炜开课学院: 机械工程与自动化学院实验中心名称: 机械工程基础实验中心一、设计题目工业机器人设计及仿真分析二、成员分工：（5分）三、设计方案：（整个系统工作原理和设计）（20分）1、功能分析工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。
特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机器人技术是综合了计算机、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，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。
机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
本次我们小组所设计的工业机器人主要用来完成以下任务：（1）、完成工业生产上主要焊接任务；（2）、能够在上产中完成油漆、染料等喷涂工作；（3）、完成加工工件的夹持、送料与转位任务；（5）、对复杂的曲线曲面类零件加工；（机械手式数控加工机床，如英国DELCAM公司所提供的风力发电机叶片加工方案，起辅助软体为powermill，本身为DELCAM公司出品）2、总体方案设计按机械手手臂的不同形式及组合情况其活动围也是不同的，基本上可以分为四种运动形式：直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式、关节坐标式。
根据以上工作要求可选择关节标式，具体设计成多关节机械手臂。
其优点为：（1）悬挂式机械手占地面积小，能有效的利用空间；本次采用5自由度关节手臂，工作头可以在最大运动尺寸围任何位置、任何方向实现定位，灵活度极高，可以非常方便的完成五轴加工、焊接和喷涂任务。
（2）多关节式的机械手对刚性联结的自动生产线非常实用，可以在各工位间传递工件。
（3）悬挂式机械手结构简单，相应于其它多轴加工机床大大降低了成本。
3、动力及动力传递系统该机械手的主要动力源为380V或220V交流电源，动力机选用标准步进电机，详见动力机参数附件；机械手各主要运动部件的运动由电机带动完成，运动独立互不影响。
通过控制系统对其合成。
4、控制系统设计该机械手臂要求能完成不同场合不同类型的加工，所以采用数字化程序控制系统，以PLC辅助编程实现，要求能够接受并完成用户所定义的程序。
更换加工类型只需要跟换必要的部件（工作头）和用户控制程序即可。
数字化程序控制系统组成：(1)数据输入装置：将指令信息和各种应用数据输入数控系统的必要装置。
它可以CNC键盘(一般输入操作)，数控系统配备的硬盘及存储卡、个人计算机等等。
(2)数控系统：是数控机床的中枢，它将接到的全部功能指令进行解码、运算，然后有序地发出各种需要的运动指令和各种机床功能的控制指令，直至运动和功能结束。
(3)可编程逻辑控制器：是机床各项功能的逻辑控制中心。
它将来自CNC的各种运动及功能指令进行逻辑排序，使它们能够准确地、协调有序地安全运行；同时将来自机床的各种信息及工作状态传送给CNC，使CNC能及时准确地发出进一步的控制指令，如此实现对整个机床的控制。
PLC多集成于数控系统中，这主要是指控制软件的集成化，而PLC硬件则在规模较大的系统中往往采取分布式结构。
PLC与CNC的集成是采取软件接口实现的，一般系统都是将二者间各种通信信息分别指定其固定的存放地址，由系统对所有地址的信息状态进行实时监控，根据各接口信号的现时状态加以分析判断，据此作出进一步的控制命令，完成对运动或功能的控制。
(4)工作台驱动系统：接受来自CNC的驱动指令，经速度与转矩(功率)调节输出驱动信号驱主电动机转动，同时接受速度反馈实施速度闭环控制。
它还通过PLC将主轴的各种现实工作状态通告CNC用以完成对主轴的各项功能控制。
(5)进给伺服系统：接受来自CNC对每个运动坐标轴分别提供的速度指令，经速度与电流(转矩)调节输出驱动信号驱动伺服电机转动，实现机床坐标轴运动，同时接受速度反馈信号实施速度闭环控制。
它也通过PLC与CNC通信，通报现时工作状态并接受CNC的控制。
(6)机床电器部分：包括所有的电动机、电磁阀、制动器、各种开关等。
它们是实现机床各种动作的执行者.(7)速度测量：通常由集装于主轴和进给电动机中的测速机来完成。
它将电动机实际转速匹配成电压值送回伺服驱动系统作为速度反馈信号，与指令速度电压值相比较，从而实现速度的精确控制。
(8)位置测量：现代机床多采用光栅尺和数字脉冲编码器作为位置测量元件。
它们对机床坐标轴在运行中的实际位置进行直接或间接的测量，将测量值反馈到CNC并与指令位移相比较直至坐标轴到达指令位置，从而实现对位置的精确控制。
机床电气控制系统的由：数控系统，电源模块, 伺服驱动器，伺服电机，伺服主轴驱动器（或变频器），伺服主轴电机（或变频主轴电机）, PLC 输入输出模块, 强电柜的机床电器元器件，各种电动机、电磁阀，机床操作面板等组成。
四、实验步骤：（图文说明设计过程中关键步骤）（30分）1、建立机械手臂模型图1、底座模型图2 旋转台图3 大臂图4 液压集成件图5 小臂图6 带电机工作头图7 大小臂关节图8 步进电机2、运动仿真分析对机械手大臂定义40度位移夹角，小臂做联动运动,保持工作头步进电机只做主轴的旋转运动,参数设置如下所示:图9 solidworks simulation 参数设置选取工作头的中心点为研究对象,取得以下线图:图10 X分量速度图11 X分量位移图12 X分量加速度3、主要零件的工程分析(有限元方法)(1)、主要参数设置(2)、网格划分本次分析采用solidworks simulation标准网格,参数如下: 节点总数114221单元总数74394最大高宽比例78.33单元 (%)，其高宽比例 < 3 95.7单元 (%)，其高宽比例 > 10 0.0632扭曲单元(雅可比)的 % 0完成网格的时间(时;分;秒): 00:00:14计算机名: MAWEI图13 网格划分结果(3)、净应力分析结果(4)、应变分析结果（5）、位移分析结果五、最终作品展示：（图片及性能描述）（20分）图14 完整的装配体图15 机器人最大工作空间六、设计心得：（10分）1同学：通过本次课程实验,我们体会到了机器人在工业上产中的重要地位,对机器人有了更深入的了解,机器人根据不同的需要,不同的场合其外形、功能各不相同，打破我们对机器人的误解，真正的从原理上了解学习了机器人，通过此次设计，我们对机器人控制部分的思考，遇到了很多问题，但是在老师的指导和帮助下，终于能够得到解决，是我们认识到自己能力还十分缺欠，还要继续努力学习。
另外，通过对设计模型的仿真分析，得到了预期的运动结果，而在结构上却出现了较大的实物，例如旋转台，整个机械手在工作过程中承受不同类型的交变载荷，有扭矩、弯矩和拉压力，由于旋转台设计了一个安放液压集成件的工位，结构上比较薄弱，通过工程分析的结果可以看出，旋转台的过渡部分应力较为集中，导致变形过大，应该通过加强筋板来较少变形，使其符合结构要求。
2同学：我们组设计了一个机器人手臂，首先我很高兴和伙伴们一起去思考，一起讨论。
在这个过程中也学到很多东西，也了解了自己的很多不足。
同时，也渐渐喜欢上了设计机器人，学会了关于一些机器人设计的知识。
看着我们设计的机器人在仿真系统中做着各种动作，这让自己很有成就感，我想这是自己在大学生活中一份不错的经历。
当仍然非常感同伴的付出，非常感老师的指导。
创新机器人这门课给了我不一样的感受，我享受这个过程。
3同学：在这次机器人实验中，我们组通过努力，经过前前后后一个多月的学习、思考、创新。
终于不负众望的完成了设计。
虽然时间短暂，但通过这次实验，我学到了很多的东西。
首先，让我温习了以前学过的许多知识，实践结合理论，让我记忆更加牢固，其次，让我在枯燥的学习生活中多一份乐趣，再次，让我了解到团队合作的重要性，最后，让我意识到创新设计的重要性。
作为一个机械学院的学生，课堂中的学习固然重要，但动手动脑能力也不能落后。
我们在这次机器人实验中，做了一个机械手。
这种机械手比起机床，有更多的优点。
不但可以做机床可以做的事，而且还可以做机床做不到的事情。
他更加方便，更加节能，更加环保。
我在这次实验中的主要工作是做运动的仿真分析。
虽然不是什么很大的事情，但是我还是认真努力的去完成。
不拖大家的后腿。
总的来说。
这次学习让我受益匪浅。
感老师能给我们这样一个学习的机会。
感和我一起完成实验的同学们。
4同学：在本次试验中由我完成了有限元分析。
起初我并不知道该如何进行有限元分析，但在组员的帮助和自己的摸索下还是跌跌撞撞的完成了分析。
在与组员们一起完成试验的过程中，我们一起遇到过困难，也有因为懒惰而停滞不前的时候。
当然，解决问题的答案是动手去做。
只有动手去做，才会发现问题解决问题。
还有一定要认真负责地对待实验。
在一开头的时候大家的热情都很大，或者后来变得懒惰了。
但既然做了，就要认真负责到底。
这对培养一个人的责任心和自制力有很大作用，对维护团队精神也有很大影响。
在本次试验中我认识到了三维cad是一门很重要的软件，而我在对它的使用上还显得很不熟练。
今后我要多加练习，以期在以后的课程设计中能够熟练的应用三维cad的软件。
当然，通过这次创新实验，我发现自己在动手能力上与别的同学还有很大的差距，经常会出各种各样的问题，当然，在这里我也要感我们组员对我的无限包容，每次我出现错误，他们总是对我做出耐心的指导。
总之，在这次创新实验里，我学会了认真负责对待实验；踏实勤恳地去做实验；在懒惰面前克制自己。
感我们的指导老师，感团队中每个成员以及所有帮助过我们的老师和同学们。
七、对本课程建议或意见：（选作题）该实验环节培养了我们的兴趣,提高的实际动手能力,是一门大家必须要掌握的技术,我们建议可以制作更多类型的机器人,以满足不同的场合需要.同时可以增加虚拟的仿真比赛,来提高同学们的积极性.附录：（设计文件、工程图、代码等）（15分）分析源程序:Model Title| SolidWorks Motion Mechanism Time T=0.000000000E+00.Degree-of-freedom analysis identified redundant constraints in the model: -------------------------------------------------------------------------- deactivating constraint equation Zi.Yj in MotionModel_2.a_3_3- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_3_3- deactivating constraint equation Zi.Yj in MotionModel_2.a_10_2- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_10_2- deactivating constraint equation Zi.Yj in MotionModel_2.a_2_2- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_2_2- deactivating constraint equation Zi.Yj in MotionModel_2.a_19- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_19- deactivating constraint equation Zi.Yj in MotionModel_2.a_5_2- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_5_2- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_3_2- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_6_2- deactivating constraint equation Zi.Yj in MotionModel_2.a_18- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_18- deactivating constraint equation Zi.Yj in MotionModel_2.a_13- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_13- deactivating constraint equation Zi.Yj in MotionModel_2.a_4- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_4- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_11- deactivating constraint equation Zi.Yj in MotionModel_2.a_7- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_7- deactivating constraint equation Zi.Yj in MotionModel_2.a_17- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_17- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_9- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_2- deactivating constraint equation Zi.Yj in MotionModel_2.a_3- deactivating constraint equation Zi.Yj in MotionModel_2.a_10- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_10- deactivating constraint equation Zi.Yj in MotionModel_2.a_8- deactivating constraint equation Zi.Xj in MotionModel_2.a_8****** Performing Dynamic Simulation using Gstiff I3 Integrator ******Begin SimulationThe system is modelled with INDEX-3 DAEs.The integrator is GSTIFF, CORRECTOR = originalIntegration error = 1.000000E-04Simulation Step Function Cumulative Integration CPUTime Size Evaluations Steps Taken Order time0.00000E+00 1.00000E-04 0 01 0.172.00000E+00 1.00000E-02 431 2115 1.624.00000E+00 1.00000E-02 849 4115 3.306.00000E+00 1.00000E-02 1255 611 54.398.00000E+00 1.00000E-02 1662 811 55.521.00000E+01 1.00000E-02 2070 1011 56.731.20000E+01 1.00000E-02 2472 1211 58.911.40000E+01 1.00000E-02 2948 1423 310.801.60000E+01 1.00000E-02 3509 1643 412.081.80000E+01 1.00000E-02 3909 1843 414.022.00000E+01 1.00000E-02 4309 2043 415.48End SimulationFinished -----Elapsed time = 175.01s, CPU time = 173.06s, 98.89。
