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本發(fā)明公開(kāi)了一種六自由度串聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)反解的求解方法， 該方法包括:讀入連桿參數(shù)建立機(jī)器人連桿坐標(biāo)系模型;已知連桿末 端關(guān)節(jié)位置，建立關(guān)節(jié)位置約束方程;根據(jù)各關(guān)節(jié)位置約束方程，確 定各關(guān)節(jié)位置;建立機(jī)器人各關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的姿態(tài)約束方程;將之前求 得的關(guān)節(jié)位置坐標(biāo)解分別代入姿態(tài)約束方程中，根據(jù)姿態(tài)約束方程， 求解各組關(guān)節(jié)變量中間值;對(duì)關(guān)節(jié)變量中間值進(jìn)行分析處理，選取最 佳關(guān)節(jié)變量解。本發(fā)明采用空間幾何理論將機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)反解中位置 和姿態(tài)進(jìn)行分離求解，大大降低了幾何法運(yùn)動(dòng)學(xué)反解運(yùn)算的復(fù)雜性， 并能夠應(yīng)用于

焊接機(jī)器人實(shí)訓(xùn)考核工作站是按照教育部1+X焊接機(jī)器人編程與維護(hù)職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)中的試點(diǎn)、考核站點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)要求，研發(fā)設(shè)計(jì)的多功能智能焊接工作站，工作站符合相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 WR-KH01型焊接機(jī)器人編程與維護(hù)實(shí)訓(xùn)考核工作站為初級(jí)工作站，主要由焊接機(jī)器人單元、焊接電源單元、焊槍單元、周邊設(shè)備單元(柔性工作臺(tái))、安全防護(hù)單元、焊接任務(wù)單元、離線(xiàn)編程單元、教學(xué)資源單元、考評(píng)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等組成一套的智能焊接實(shí)訓(xùn)考核工作站。每個(gè)單元由多個(gè)模塊組成，實(shí)操與離線(xiàn)仿真結(jié)合面涵蓋機(jī)器人焊接工藝方法和實(shí)際應(yīng)用案例。能根據(jù)任務(wù)要求，完成焊接機(jī)器人系統(tǒng)的選型、配置;完成系統(tǒng)安裝調(diào)試，編程操作;根據(jù)維護(hù)手冊(cè)完成設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)。 實(shí)訓(xùn)考核工作站遵循全功能化、全模塊化、全信息化、近工業(yè)化的智能焊接機(jī)器人系統(tǒng)，主要用干教育部1+X焊接機(jī)器人編程與維護(hù)職業(yè)技能等級(jí)的師資培訓(xùn)，考評(píng)員培訓(xùn)，1+X職能技能等級(jí)證書(shū)取證的實(shí)操培訓(xùn)與考評(píng);同時(shí)也可進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)培訓(xùn)，應(yīng)用培訓(xùn)技能訓(xùn)練技能競(jìng)賽等，話(huà)合中職，高職應(yīng)用型本科院校1+X證書(shū)的培訓(xùn)老評(píng)以及相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，適合社培機(jī)構(gòu)技能人才培養(yǎng)培訓(xùn)。

焊接機(jī)器人實(shí)訓(xùn)考核工作站是按照教育部1+X焊接機(jī)器人編程與維護(hù)職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)中的試點(diǎn)、考核站點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)要求，研發(fā)設(shè)計(jì)的多功能智能焊接工作站，工作站符合相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。WR-KH02型焊接機(jī)器人編程與維護(hù)實(shí)訓(xùn)考核工作站為中級(jí)工作站，主要由焊接機(jī)器人單元，焊接電源單元、焊槍單元，周邊設(shè)備單元(伺服變位機(jī))、智能焊接機(jī)技術(shù)、安全防護(hù)單元、焊接任務(wù)單元、離線(xiàn)編程單元、教學(xué)資源單元 考評(píng)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等組成一套的智能焊接實(shí)訓(xùn)考核工作站。每個(gè)單元由多個(gè)模塊組成，實(shí)操與離線(xiàn)仿真結(jié)合面涵蓋機(jī)器人焊接工藝方法和實(shí)際應(yīng)用案例。能按任務(wù)要求，完成焊接機(jī)器人系統(tǒng)的離線(xiàn)編程、高級(jí)編程、外部軸添加、工藝調(diào)控、焊縫檢測(cè)、設(shè)備聯(lián)調(diào)及根據(jù)維護(hù)手冊(cè)完成設(shè)備故障預(yù)判處理和故障處理。實(shí)訓(xùn)考核工作站遵循全功能化、全模塊化、全信息化、近工業(yè)化的智能焊接機(jī)器人系統(tǒng)，主要用干教育部1+X焊接機(jī)器人編程與維護(hù)職業(yè)技能等級(jí)的師資培訓(xùn)，考評(píng)員培訓(xùn)，1+X職能技能等級(jí)證書(shū)取證的實(shí)操培訓(xùn)與考評(píng);同時(shí)也可進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)培訓(xùn)，應(yīng)用培訓(xùn)技能訓(xùn)練技能競(jìng)賽等，話(huà)合中職，高職應(yīng)用型本科院校1+X證書(shū)的培訓(xùn)老評(píng)以及相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，適合社培機(jī)構(gòu)技能人才培養(yǎng)培訓(xùn)。

一、產(chǎn)品概述 1、本設(shè)備以工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺(jué)為核心，將機(jī)械、氣動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制、變頻調(diào)速、PLC控制技術(shù)有機(jī)地進(jìn)行整合，結(jié)構(gòu)模塊化，便于組合，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同物料進(jìn)行快速的檢測(cè)、組裝。為了方便實(shí)訓(xùn)教學(xué)，系統(tǒng)進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)，可以完成各類(lèi)機(jī)器人單項(xiàng)訓(xùn)練和綜合性項(xiàng)目訓(xùn)練，可完成各類(lèi)機(jī)器人單項(xiàng)訓(xùn)練和綜合性項(xiàng)目訓(xùn)練。可以進(jìn)行六軸機(jī)器人示教、定位、抓取、裝配、入庫(kù)等訓(xùn)練， 2、包含六自由度工業(yè)機(jī)器人、智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)及一套供料、輸送、裝配、倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件分揀、檢測(cè)、搬運(yùn)、裝配、存儲(chǔ)等操作。 3、該平臺(tái)各組件均安裝在型材桌面上，機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制回路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)。通過(guò)此平臺(tái)可以進(jìn)行機(jī)械組裝、電氣線(xiàn)路設(shè)計(jì)與接線(xiàn)、PLC編程與調(diào)試、智能視覺(jué)流程編輯、工業(yè)機(jī)器人編程與調(diào)試應(yīng)用等多方面訓(xùn)練，適合職業(yè)院校、技工學(xué)校自動(dòng)化類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)《工業(yè)機(jī)器人與控制技術(shù)》、《自動(dòng)化技術(shù)》等課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，適合自動(dòng)化技術(shù)人員進(jìn)行工程訓(xùn)練及技能比賽。 二、技術(shù)性能 輸入電源：?jiǎn)蜗唷?20V±10% 50Hz 工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃  相對(duì)濕度≤85%（25℃）  海拔＜4000m 裝置容量：＜1.5kVA 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)尺寸：1500mm×880mm×1400mm 安全保護(hù)：具有漏電保護(hù)，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 三、設(shè)備結(jié)構(gòu)與組成       該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)由ABB IRB910SC型四軸工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)、歐姆龍智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、可編程控制器（PLC）系統(tǒng)、供料單元、輸送單元、供料廢料暫存單元、加工廢料暫存單元、工件組裝單元、倉(cāng)庫(kù)單元、各類(lèi)工件、型材實(shí)訓(xùn)桌、型材電腦桌等組成。    1、ABB IRB910SC型四軸工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)     由機(jī)器人本體、機(jī)器人控制器、示教單元、輸入輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換器和抓取機(jī)構(gòu)組成，裝備氣動(dòng)手爪、可對(duì)工件進(jìn)行搬運(yùn)、裝配、拆解等操作。 （1）機(jī)器人本體由四自由度關(guān)節(jié)組成，固定在型材實(shí)訓(xùn)桌上，具有4個(gè)自由度。 （2）最大的工作半徑為450mm （3）最大負(fù)載6kg （4）機(jī)器人示教單元有液晶顯示屏、使能按鈕、急停按鈕、操作鍵盤(pán)，用于參數(shù)設(shè)置、手動(dòng)示教、位置編輯、程序編輯等操作。 2、歐姆龍智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)       配備一套歐姆龍F(tuán)Z-350智能視覺(jué)系統(tǒng)，由視覺(jué)控制器、白色光源、視覺(jué)相機(jī)及監(jiān)視顯示器等組成。用于檢測(cè)工件的特性，如數(shù)字、顏色、形狀等，還可以對(duì)裝配效果進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)操作。通過(guò)I/O電纜連接到PLC或機(jī)器人控制器，也支持串行總線(xiàn)和以太網(wǎng)總線(xiàn)連接到PLC或機(jī)器人控制器，對(duì)檢測(cè)結(jié)果和檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。 3、西門(mén)子可編程控制器單元       配備西門(mén)子S7-1200 CPU1214C AC/DC/RLY可編程控制器，自帶以太網(wǎng)通訊模塊、數(shù)字量擴(kuò)展模塊控制機(jī)器人、電機(jī)、氣缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，處理各單元檢測(cè)信號(hào)，管理工作流程、數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)。     4、RFID數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)     采用西門(mén)子RFID數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，安裝在環(huán)線(xiàn)輸送單元的左端圓弧處，電子標(biāo)簽已埋在工件內(nèi)部，檢測(cè)距離為40mm。當(dāng)工件從環(huán)線(xiàn)輸送單元經(jīng)過(guò)左端圓弧處時(shí)，RFID檢測(cè)系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地讀取工件內(nèi)的標(biāo)簽信息，如編號(hào)、顏色、高度等信息，該信息通過(guò)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳輸給PLC，用來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的分揀操作。 5、供料單元  由料斗、回轉(zhuǎn)臺(tái)、導(dǎo)料機(jī)構(gòu)、工件滑道、開(kāi)關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、直流減速電機(jī)組成，主要完成將工件從回傳上料臺(tái)依次送到檢測(cè)工位。 6、輸送單元       包含一套交流調(diào)速系統(tǒng)，由三菱D720變頻器、三相交流電機(jī)、傳送帶、光纖傳感器等組成，安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，用于傳輸工件。 7、工件組裝單元 由工件光纖傳感器、加工臺(tái)、氣缸、小物料等組成，安裝在傳送帶上，用于裝配工件。 8、倉(cāng)庫(kù)單元 由鋁型材和機(jī)玻璃組成3×3庫(kù)體組成 9、廢品暫存?zhèn)} 安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，分別對(duì)供料異常物料暫存，對(duì)加工異常物料暫存。 10、觸摸屏 7寸，是一套以先進(jìn)的Cortex-A8 CPU為核心（主頻600MHz）的高性能嵌入式一體化觸摸屏。 四、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目 1.機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的原理、使用和調(diào)試 2.六軸工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的原理、使用和調(diào)試 3.六軸工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系統(tǒng)和機(jī)器視覺(jué)坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)定及相互轉(zhuǎn)換 4.工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)綜合應(yīng)用的安裝與調(diào)試 5.機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)模板設(shè)置、編程與調(diào)試 6.通過(guò)示教單元手動(dòng)調(diào)試工業(yè)機(jī)器人 7.通過(guò)示教單元設(shè)置、修改各控制點(diǎn)坐標(biāo) 8.通過(guò)示教單元編寫(xiě)、修改工業(yè)機(jī)器人程序 9.機(jī)器人追蹤坐標(biāo)整定 10.工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的軟件二次開(kāi)發(fā)編程 11.智能視覺(jué)圖像輸入編輯與調(diào)試 12.智能視覺(jué)結(jié)果給出編輯與調(diào)試 13.智能視覺(jué)顏色比對(duì)測(cè)量 14.智能視覺(jué)編號(hào)比對(duì)測(cè)量 15.智能視覺(jué)尺寸比對(duì)測(cè)量 16.智能視覺(jué)角度測(cè)量 17.智能視覺(jué)系統(tǒng)與工業(yè)機(jī)器人綜合應(yīng)用 18.PLC程序編程與調(diào)試 19.智能視覺(jué)系統(tǒng)與工業(yè)機(jī)器人綜合應(yīng)用 20.變頻器與交流電機(jī)主電路的連接 21.變頻器面板的參數(shù)設(shè)置與操作 22.變頻器面板控制交流電機(jī)調(diào)速 23.通過(guò)變頻器外部端子控制電機(jī)啟停 24.氣動(dòng)方向控制回路的安裝 25.氣動(dòng)速度控制回路的安裝 26.氣動(dòng)順序控制回路的安裝 27.氣動(dòng)系統(tǒng)氣路的連接 28.磁性開(kāi)關(guān)的位置調(diào)整 29.氣動(dòng)系統(tǒng)調(diào)試 30.RFID數(shù)據(jù)讀寫(xiě)編程與調(diào)試