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工业机器人的运动控制及其应用一、引言工业机器人已经成为现代制造业中不可或缺的一部分，它能够为制造业提供高效、精确、安全的生产工作。
而机器人运动控制是保证机器人正常运作的重要因素。
本文主要介绍工业机器人的运动控制及其应用。
二、工业机器人的运动控制工业机器人的运动控制是指控制机器人按照特定的轨迹进行运动、完成特定的任务的过程。
目前常用的工业机器人控制方式主要有以下几种：1. 位置式控制位置式控制就是将特定的坐标位置输入到机器人控制系统中，机器人根据输入的位置信息控制电机驱动机器人手臂进行移动。
这种控制方式简单易用，通用性强。
但是它无法考虑到其他因素的影响，如重力、刚度等因素，不够精确。
2. 力控制力控制是在机器人工作的过程中，实时测量机器人手臂的受力情况，根据受力情况来控制机器人运动。
它能够更好地适应复杂的环境和不稳定的工作条件。
但由于其控制精度较低，不适合进行高精度工作。
3. 轨迹控制轨迹控制是指在工作过程中，通过控制机器人运动轨迹来控制机器人的运动。
轨迹控制通常需要结合视觉系统完成。
通过视觉传感器实时采集运动目标物体的位置、方向等信息，来计算机器人所需运动的轨迹，控制机器人准确地完成任务。
四、工业机器人运动控制的应用1. 汽车制造在汽车制造过程中，机器人主要负责焊接、贴膜、喷涂等重要工序。
通过对机器人进行位置式控制或者轨迹控制，能够使机器人准确地完成对车身焊接、零部件装配等工作。
2. 电子制造在电子制造中，机器人通常被用于对电子零部件进行贴片、检测、焊接等操作。
在这种情况下，机器人需要进行精准的轨迹控制，以达到正确的操作结果。
3. 医疗行业在医疗行业中，机器人能够帮助完成手术、康复等工作。
4. 其他领域工业机器人在航空航天、军工、船舶制造等领域也有广泛的应用。
在这些领域中，机器人通常具有更高的技术含量和复杂的控制系统。
五、结论随着科技的快速发展，工业机器人运动控制技术也在不断地被更新和完善。
工业机器人控制的发展趋势是向着更高的精度、更高的速度、更复杂的任务、更加智能化和人机协同方向发展。
工业机器人考试题（附参考答案）一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.机器人在发生意外或运行不正常等情况下,均可使用(急停)键,停止运行。
()A、正确B、错误正确答案：A2.变压器的“嗡嗡”声属于机械噪声。
()A、正确B、错误正确答案：B3.永磁式步进电动机的特点是控制功率大。
()A、正确B、错误正确答案：B4.关节空间是由全部关节参数构成的。
A、正确B、错误正确答案：A5.坐标系管理界面上的【清除键】可以将选中的坐标系数据清零,该操作是可恢复的。
()A、正确B、错误正确答案：B6.功能按键可分为移动键、轴操作键、数字键、其他功能键等。
()A、正确B、错误正确答案：A7.()吸附式取料手适应于大平面易碎微小的物体。
A、正确B、错误正确答案：A8.任何人都可以对机器人进行示教操作。
A、正确B、错误正确答案：B9.()在ABB工业机器人的程序的运算符中,表示减法运算的是/。
A、正确B、错误正确答案：B10.普遍应用于关节机器人上的减速器主要有两类:谐波减速器和RV 减速器。
()A、正确B、错误正确答案：A11.齿形指面多用来夹持表面粗糙的毛坯或半成品。
()A、正确B、错误正确答案：A12.()电动机上的绝对光轴编码器是用来检测运动加速度的。
A、正确B、错误正确答案：B13.r√pid语言的结构和C语言语言的结构类似。
A、正确B、错误正确答案：A14.机器人的限位是机器人操作模型的初始位置。
()A、正确B、错误正确答案：B15.工业机器人手动操作时,示教使能器要一直按住。
()A、正确B、错误正确答案：A16.工业机器人的第4轴属于摆动轴。
()A、正确B、错误正确答案：B17.设备安装施工中的接线图主要是指单元接线图。
()A、正确B、错误正确答案：B18.()电容C是由电容器的电压大小决定的。
A、正确B、错误正确答案：B19.目前用于图像识别的方法主要分为决策理论和分类方法。
()A、正确B、错误正确答案：B20.图像增强是调整图像的色度、亮度、饱和度、对比度、分辨率等参数,使图像更加清晰,颜色更加分明。
（完整版）⼯业机器⼈技术题库及答案⼯业机器⼈技术题库及答案⼀、判断题第⼀章1、⼯业机器⼈由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成。
√2、被誉为“⼯业机器⼈之⽗”的约瑟夫·英格伯格最早提出了⼯业机器⼈概念。
×3、⼯业机器⼈的机械结构系统由基座、⼿臂、⼿腕、末端操作器4⼤件组成。
×4、⽰教盒属于机器⼈-环境交互系统。
×5、直⾓坐标机器⼈的⼯作范围为圆柱形状。
×6、机器⼈最⼤稳定速度⾼, 允许的极限加速度⼩, 则加减速的时间就会长⼀些。
√7、承载能⼒是指机器⼈在⼯作范围内的特定位姿上所能承受的最⼤质量。
×第⼆章1、⼯业机器⼈的机械部分主要包括末端操作器、⼿腕、⼿臂和机座。
√2、⼯业机器⼈的机械部分主要包括末端操作器、⼿腕、⼿肘和⼿臂。
×3、⼯业机器⼈的⼿我们⼀般称为末端操作器。
√4、齿形指⾯多⽤来夹持表⾯粗糙的⽑坯或半成品。
√5、吸附式取料⼿适应于⼤平⾯、易碎、微⼩的物体。
√6、柔性⼿属于仿⽣多指灵巧⼿。
√7、摆动式⼿⽖适⽤于圆柱表⾯物体的抓取。
√8、柔顺性装配技术分两种：主动柔顺装配和被动柔顺装配。
√9、⼀般⼯业机器⼈⼿臂有4个⾃由度。
×10、机器⼈机座可分为固定式和履带式两种。
×11、⾏⾛机构按其⾏⾛运动轨迹可分为固定轨迹和⽆固定轨迹两种⽅式。
√12、机器⼈⼿⽖和⼿腕最完美的形式是模仿⼈⼿的多指灵巧⼿。
√13、⼿腕按驱动⽅式来分，可分为直接驱动⼿腕和远距离传动⼿腕。
√第三章1、正向运动学解决的问题是：已知⼿部的位姿，求各个关节的变量。
×2、机器⼈的运动学⽅程只局限于对静态位置的讨论。
√第四章1、⽤传感器采集环境信息是机器⼈智能化的第⼀步。
√2、视觉获得的感知信息占⼈对外界感知信息的60% 。
×3、⼯业机器⼈⽤⼒觉控制握⼒。
×4、超声波式传感器属于接近觉传感器。
√5、光电式传感器属于接触觉传感器。
工业机器人考试试卷（附答案）一、填空题1、按坐标形式分类，机器人可分为直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型和关节坐标型四种基本类型。
2、作为一个机器人，一般由三个部分组成，分别是控制系统、传感系统和机械系统。
3、机器人主要技术参数一般有自由度、定位精度、工作范围、重复定位精度、分辨率、承载能力及最大速度等。
4、自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的的数目，不包括末端操作器的开合自由度。
5、机器人分辨率分为编程分辨率和控制分辨率，统称为系统分辨率。
6、重复定位精度是关于精度的统计数据。
7、根据真空产生的原理真空式吸盘可分为真空吸盘、气流负压吸盘和挤气负压吸盘等三种基本类型。
8、机器人运动轨迹的生成方式有示教再现运动、关节空间运动、空间直线运动和空间曲线运动。
9、机器人传感器的主要性能指标有灵敏度、线性度、测量范围、重复性、精度、分辨率、响应时间和抗干扰能力等。
10、自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目。
11、机器人的重复定位精度是指在同一环境、同一条件、同一目标动作、同一命令下，机器人连续重复运动若干次时，其位置分散情况。
12、机器人的驱动方式主要有液压驱动、气压驱动和电气驱动三种。
13、机器人上常用的可以测量转速的传感器有测速发电机和增量式码盘。
14、机器人控制系统按其控制方式可以分为力控制方式、轨迹控制方式和示教控制方式。
15、按几何结构分划分机器人分为：串联机器人、并联机器人。
二、单项选择题(请在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案。
)1、工作范围是指机器人 B 或手腕中心所能到达的点的集合。
A 机械手B 手臂末端C 手臂D 行走部分。
2、机器人的精度主要依存于 C 、控制算法误差与分辨率系统误差。
A传动误差 B 关节间隙 C机械误差 D 连杆机构的挠性3、滚转能实现360°无障碍旋转的关节运动，通常用 A 来标记。
A RB WC BD L4、RRR型手腕是 C 自由度手腕。
工业机器人中的运动轨迹规划与控制研究随着科学技术的不断发展，工业机器人在生产制造、物流和仓储等领域得到了众多应用。
而机器人的动作控制和运动轨迹规划则是实现自动化生产的重要组成部分。
本文将从机器人的基本运动方式、运动轨迹规划的方法和控制技术等方面介绍工业机器人中的运动轨迹规划与控制研究。
一、机器人的基本运动方式机器人的运动方式多种多样，常见的有直线运动、旋转运动和平移运动等基本方式，这些运动方式通常由关节、旋转电机和滑块等部件来完成。
机器人的关节通常有旋转关节和直线关节两种，可以分别实现旋转运动和直线运动。
旋转电机的作用是驱动机器人的旋转运动，滑块则是用来平移机器人的位置。
此外，机器人运动过程中还需要考虑速度、加速度、负载和摩擦等因素。
二、运动轨迹规划的方法机器人的运动轨迹规划是指在机器人工作区域内设计出一条运动轨迹，以便机器人按照规划好的运动轨迹完成运动任务。
在规划机器人运动轨迹时，常需要考虑以下因素：1.工作空间：机器人的工作空间一定要充分考虑，以便规划出机器人可以正常工作的轨迹。
2. 运动速度：机器人在运动时的速度要充分考虑，以免出现过高的速度导致机器人损坏或者运动不精确。
3. 运动精度：机器人在运动过程中需要达到一定的精度，以便确保机器人完成精细和准确的工作。
4.运动角度：机器人的运动轨迹还需要考虑机器人的运动角度，以便在规划出合适的运动轨迹。
5.运动平滑度：机器人的运动轨迹需要考虑运动平滑性，以便机器人可以平稳地完成运动任务。
三、控制技术机器人的运动轨迹已经规划好后，如何保证机器人按照规划好的轨迹运动呢？这就需要控制技术来实现。
机器人的控制技术包括伺服控制、位置控制和力矩控制等，以下将简要介绍它们的基本原理：1. 伺服控制：伺服控制是通过调整机器人的电流来控制机器人的角度或者位置。
当机器人在运动过程中产生偏差时，伺服控制就可以自动调整机器人的位置。
2. 位置控制：位置控制是指通过控制电机的速度，从而实现机器人的位置控制。
第二章工业机器人的机械结构和运动控制章节目录2。
1 工业机器人的系统组成2。
1。
1 操作机2。
1。
2 控制器2。
1.3 示教器2。
2 工业机器人的技术指标学习目标导入案例课堂认知扩展与提高本章小结思考练习2.3 工业机器人的运动控制2.3.1 机器人运动学问题2。
3。
2 机器人的点位运动…2。
3.3 机器人的位置控制课前回顾何为工业机器人？工业机器人具有几个显著特点,分别是什么？工业机器人的常见分类有哪些，简述其行业应用。
学习目标认知目标*熟悉工业机器人的常见技术指标*掌握工业机器人的机构组成及各部分的功能＊了解工业机器人的运动控制能力目标＊能够正确识别工业机器人的基本组成*能够正确判别工业机器人的点位运动和连续路径运动导入案例国产机器人竞争力缺失关键技术是瓶颈众所周知,中国机器人产业由于先天因素，在单体与核心零部件仍然落后于日、美、韩等发达国家。
虽然中国机器人产业经过 30 年的发展，形成了较为完善的产业基础，但与发达国家相比，仍存在较大差距，产业基础依然薄弱，关键零部件严重依赖进口.整个机器人产业链主要分为上游核心零部件(主要是机器人三大核心零部件——伺服电机、减速器和控制系统，相当于机器人的“大脑")、中游机器人本体（机器人的“身体”)和下游系统集成商（国内 95% 的企业都集中在这个环节上）三个层面.课堂认知2.1 工业机器人的系统组成第一代工业机器人主要由以下几部分组成：操作机、控制器和示教器。
对于第二代及第三代工业机器人还包括感知系统和分析决策系统,它们分别由传感器及软件实现。
工业机器人系统组成2。
1.1 操作机操作机（或称机器人本体）是工业机器人的机械主体，是用来完成各种作业的执行机构。
它主要由机械臂、驱动装置、传动单元及内部传感器等部分组成.关节型机器人操作机基本构造机器人操作机最后一个轴的机械接口通常为一连接法兰，可接装不同的机械操作装置，如夹紧爪、吸盘、焊枪等。
(1）机械臂关节型工业机器人的机械臂是由关节连在一起的许多机械连杆的集合体。
工业机器人的运动控制【知识目标】1.掌握机器人运动轴和坐标系。
2.掌握手动操纵机器人的流程和方法。
【技能目标】能够使用示教器熟练操作工业机器人实现单轴运动、线性运动。
【教学过程】一、工业机器人运动轴与坐标系1.机器人运动轴的名称机器人轴是指机器人操作机的轴，目前典型商用工业机器人大多采用六轴关节型。
KUKA机器人6轴分别定义为A1、A2、A3、A4、A5和A6；而ABB 机器人则定义为轴1、轴2、轴3、轴4、轴5和轴6。
A1、A2和A3三轴(轴1、轴2和轴3)称为基本轴或主轴，用于保证末端执行器达到工作空间的任意位置；A4、A5和A6三轴(轴4、轴5和轴6)称为腕部轴或次轴，用于实现末端执行器的任意空间姿态。
2.机器人坐标系的种类在大部分工业机器人系统中，均可使用关节坐标系、大地（基）坐标系、工具坐标系和用户坐标系，而工具坐标系和用户坐标系同属于直角坐标系范畴。
A.关节坐标系在关节坐标系下，机器人各轴均可实现单独正向或反向运动。
对于大范围运动，且不要求TCP姿态的，可选择关节坐标系。
B.直角坐标系直角坐标系(世界坐标系、大地坐标系)是机器人示教与编程时经常使用的坐标系之一，所有其他的坐标系均与大地坐标系直接或间接相关。
基坐标系的原点定义在机器人安装面与第一转轴的交点处，X 轴向前，Z 轴向上，Y 轴按右手法则确定。
无论机器人处于什么位置，TCP均可沿基坐标系的X、Y和Z轴平行移动。
法兰坐标系是原点为机器人法兰中心的坐标系，是工具坐标系的参考点。
C.工具坐标系工具坐标系是一个可自由定义，用户定制的坐标系。
工具坐标系的原点定义在TCP点，并且假定工具的有效方向为Z轴(有些机器人厂商将工具的有效方向定义为X轴)，而Y轴、Z轴由右手法则确定，如图1-2-24所示。
工具坐标的方向随腕部的移动而发生变化，与机器人的位姿无关。
因此，在进行相对于工件不改变工具姿态的平移操作时，选用该坐标系最为适宜。
D.用户坐标系用户坐标系为作业示教方便，由用户自行定义的坐标系，它定义工件相对于大地坐标系的位置，如工作台坐标系和工件坐标系，如图所示。
