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《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告樣例》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、西華大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告第組西華大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(理工類)開課學(xué)院及實(shí)驗(yàn)室:機(jī)械學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)時(shí)間:2018年4月27日學(xué)生姓名胡海學(xué)號(hào)3120150106406成績(jī)學(xué)生所在學(xué)院機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院年級(jí)/專業(yè)/班15級(jí)機(jī)械電子4班課程名稱機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程代碼實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱ABB機(jī)器人結(jié)構(gòu)及工作過程項(xiàng)目代碼指導(dǎo)教師宋春華項(xiàng)目學(xué)分一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解ABB機(jī)器有由哪些部分組成以及各個(gè)部分的主要功能;2、了解機(jī)器人統(tǒng)所使用的各種傳感器及其工作原理;3、了解機(jī)器人系統(tǒng)的各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)。二、實(shí)驗(yàn)原理模擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)器人工作過程系統(tǒng)三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器及材料ABB機(jī)器人系統(tǒng)
2、一套四、實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)場(chǎng)講解、演示五、實(shí)驗(yàn)過程記錄(畫出機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,并簡(jiǎn)單說明各個(gè)部分的主要功能)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成 1、控制計(jì)算機(jī):控制系統(tǒng)的調(diào)度指揮機(jī)構(gòu)。一般為微型機(jī)、微處理器有32位、64位等 如奔騰系列CPU以及其他類型CPU。 2、示教盒:示教機(jī)器人的工作軌跡和參數(shù)設(shè)定,以及所有人機(jī)交互操作,擁有自己獨(dú)立的CPU以及存儲(chǔ)單元,與主計(jì)算機(jī)之間以串行通信方式實(shí)現(xiàn)信息交互。 3、操作面板:由各種操作按鍵、狀態(tài)指示燈構(gòu)成,只完成基本功能操作。 4、硬盤和軟盤存儲(chǔ)存:儲(chǔ)機(jī)器人工作程序的外圍存儲(chǔ)器?! ?、數(shù)字和模擬量輸入輸出:各種狀態(tài)和控制命令的輸入
3、或輸出。3西華大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 6、打印機(jī)接口:記錄需要輸出的各種信息?! ?、傳感器接口:用于信息的自動(dòng)檢測(cè),實(shí)現(xiàn)機(jī)器人柔順控制,一般為力覺、觸覺和視覺傳感器?! ?、軸控制器:完成機(jī)器人各關(guān)節(jié)位置、速度和加速度控制。 9、輔助設(shè)備控制:用于和機(jī)器人配合的輔助設(shè)備控制,如手爪變位器等。 10、通信接口:實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和其他設(shè)備的信息交換,一般有串行接口、并行接口等?! ?1、網(wǎng)絡(luò)接口 1)Ethernet接口:可通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)臺(tái)或單臺(tái)機(jī)器人的直接PC通信,數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)10Mbit/s,可直接在PC上用windows庫(kù)函數(shù)進(jìn)行應(yīng)用程序編程之后,支持TCP/I
4、P通信協(xié)議,通過Ethernet接口將數(shù)據(jù)及程序裝入各個(gè)機(jī)器人控制器中?! ?)Fieldbus接口:支持多種流行的現(xiàn)場(chǎng)總線規(guī)格,如Devicenet、ABRemoteI/O、Interbus-s、profibus-DP、M-NET等?! ∪⒐I(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)分類 1、程序控制系統(tǒng):給每一個(gè)自由度施加一定規(guī)律的控制作用,機(jī)器人就可實(shí)現(xiàn)要求的空間軌跡?! ?、自適應(yīng)控制系統(tǒng):當(dāng)外界條件變化時(shí),為保證所要求的品質(zhì)或?yàn)榱穗S著經(jīng)驗(yàn)的積累而自行改善控制品質(zhì),其過程是基于操作機(jī)的狀態(tài)和伺服誤差的觀察,再調(diào)整非線性模型的參數(shù),一直到誤差消失為止。這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)能隨時(shí)間
5、和條件自動(dòng)改變?! ?、人工智能系統(tǒng):事先無法編制運(yùn)動(dòng)程序,而是要求在運(yùn)動(dòng)過程中根據(jù)所獲得的周圍狀態(tài)信息,實(shí)時(shí)確定控制作用?! ?、點(diǎn)位式:要求機(jī)器人準(zhǔn)確控制末端執(zhí)行器的位姿,而與路徑無關(guān)?! ?、軌跡式:要求機(jī)器人按示教的軌跡和速度運(yùn)動(dòng)。3西華大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 6、控制總線:國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)總線控制系統(tǒng)。采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)總線作為控制系統(tǒng)的控制總線,如VME、MULTI-bus、STD-bus、PC-bus?! ?、自定義總線控制系統(tǒng):由生產(chǎn)廠家自行定義使用的總線作為控制系統(tǒng)總線?! ?、編程方式:物理設(shè)置編程系統(tǒng)。由操作者設(shè)置固定的限位開關(guān),實(shí)現(xiàn)起動(dòng),停車的程序操作,只能用于
6、簡(jiǎn)單的拾起和放置作業(yè)?! ?、在線編程:通過人的示教來完成操作信息的記憶過程編程方式,包括直接示教模擬示教和示教盒示教。 10、離線編程:不對(duì)實(shí)際作業(yè)的機(jī)器人直接示教,而是脫離實(shí)際作業(yè)環(huán)境,示教程序,通過使用高級(jí)機(jī)器人,編程語言,遠(yuǎn)程式離線生成機(jī)器人作業(yè)軌跡?! ∷?、機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 機(jī)器人控制系統(tǒng)按其控制方式可分為三類?! ?)集中控制系統(tǒng)(CentralizedControlSystem):用一臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)全部控制功能,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,但實(shí)時(shí)性差,難以擴(kuò)展,在早期的機(jī)器人中常采用這種結(jié)構(gòu),其構(gòu)成框圖,如圖2所示。基于PC的集中控制系統(tǒng)里,充分利用了PC
7、資源開放性的特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)很好的開放性:多種控制卡,傳感器設(shè)備等都可以通過標(biāo)準(zhǔn)PCI插槽或通過標(biāo)準(zhǔn)串口、并口集成到控制系統(tǒng)中。集中式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是:硬件成本較低,便于信息的采集和分析,易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)控制,整體性與協(xié)調(diào)性較好,基于PC的系統(tǒng)硬件擴(kuò)展較為方便。其缺點(diǎn)也顯而易見:系統(tǒng)控制缺乏靈活性,控制危險(xiǎn)容易集中,一旦出現(xiàn)故障,其影響面廣,后果嚴(yán)重;由于工業(yè)機(jī)器人的實(shí)時(shí)性要求很高,當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)計(jì)算,會(huì)降低系統(tǒng)實(shí)時(shí)性,系統(tǒng)對(duì)多任務(wù)的響應(yīng)能力也會(huì)與系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性相沖突;此外,系統(tǒng)連線復(fù)雜,會(huì)降低系統(tǒng)的可靠性。3西華大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及問題討論1、機(jī)器人
8、系統(tǒng)中用到