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山東機器人實驗室

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最后更新：2014-02-20
關注度：7244
生產企業：濟南首創電子有限公司

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產品詳細介紹概述
六自由度機器人是一種典型的工業機器人，在自動搬運、裝配、焊接、噴涂等工業現場中有廣泛的應用。GRB系列六自由度機器人是成熟完備的運動控制技術與先進的設計和教學理念有機結合的產物,既滿足工業現場要求，也是教學、科研機構進行運動規劃和編程系統設計的理想對象。
該機器人采用六關節串聯結構，各個關節以“絕對編碼器電機+精密諧波減速器”為傳動。在小臂處留有安裝攝像頭、氣動工具等外部設備的接口，并提供備用電氣接口，方便用戶進行功能擴展。
機器人的控制方面，采用集成了PC技術、圖像技術、邏輯控制及專業運動控制技術的VME運動控制器，性能可靠穩定，高速高精度。

主要特點
開放式控制實驗平臺
 基于VME總線高性能工業運動控制器的開放式平臺，支持用戶自主開發；
 通用智能運動控制開發平臺，采用VC++或CoDeSys實時軟件控制；
 配備圖形示教功能，便于機器人的編程操作和應用培訓；
 配套內容詳盡的操作手冊和學生實驗指導書，通過實例演示，引導用戶操作并學習如何基于運動控制器開發各種應用軟件系統。

工業化設計與制造
 按照工業標準設計和制造；
 機構設計成6軸串聯旋轉式關節，各關節采用絕對型編碼盤交流伺服電機驅動，諧波減速器傳動；
 模塊化結構，簡單、緊湊，預留電氣與氣動標準接口；
 較高的負載、更快的軸動作速度、大的許用扭矩和轉動慣量使機器人應用廣泛，可用于搬運，點焊，裝配，點膠，切割，噴涂等行業；
 具備最大的工作半徑和最小的干涉半徑，工作范圍大，在系統設計上提供較大的靈活性，夾具、剪絲機等設備可以采用更高效的安裝方式；
控制軟件
軟件界面（C++）

CoDeSys軟件控制

基于CoDeSys軟件環境開發的六自由度機器人接口界面
CoDeSys 是全球最著名的軟PLC內核軟件研發廠家德國3S（SMART，SOFTWARE，SOLUTIONS）公司的一款編程軟件。它支持完整版本的IEC61131標準的編程環境，支持標準的六種編程語言，是一個標準的軟件平臺，被很多硬件廠家支持，可編程超過150家OEM生產的自動裝置。CoDeSys提供了許多組合產品的擴充，諸如各種不同領域的總線配置程序、完全的目測化和運動控制系統。除了支持PLC編程，還支持總線接口、驅動設備（特別是伺服、數控）、顯示設備、IO設備等的編程。其主要特點有：
 CoDeSys 2.3 － IEC 61131－3編程系統，自動化軟件系統的內核
 RTE (real time extension for windows XP) －在Windows平臺上運行的軟PLC　　
 HMI (Human Machine Interface) －集成在PLC編程系統中的可視化功能
 Motion Control Function Block－把運動控制和PLC合二而一
 ENI (Engineering Interface) Server　－　用于自動化方案設計的工程接口
 Web Server　－　用于自動化網絡控制的遠程數據接口　
附注：實際六自由度機器人配套軟件接口界面圖與上圖片可能有細微差別。
機器人坐標系


技術參數
機器人技術參數
項  目指  標
臂長第一伸臂（J3到J2） 720 mm
第一伸臂偏移（J2到J1） 150 mm
第二伸臂長（J5到J3） 645 mm
第二伸臂偏移（J4到J3） 150 mm
運動范圍運動半徑 R2（從P點到J1） 1537 mm
R3（P點盲區） 356 mm
運動角度 J1 ±180 deg
J2 -105，+175 deg
J3 -235，+85 deg
J4 ±180 deg
J5 -40, +220 deg
J6 ±360 deg
運動速度末端合成速度 >8000 mm/s
J1 140 deg/s
J2 180 deg/s
J3 225 deg/s
J4 450 deg/s
J5 450 deg/s
J6 545 deg/s
關節分辨率 J1 2048000 pulse /r
J2 1638400 pulse /r
J3 1310720 pulse /r
J4 655360 pulse /r
J5 655360 pulse /r
J6 540672 pulse /r
運動重復精度 X/Y/Z ±0.08 mm
最大許用負載慣量 J4 0.3 kg*m2
J5 0.3 kg*m2
J6 0.2 kg*m2
最大負載 6 kg
重量 140 kg　
VME控制器控制軸數供8軸伺服/步進控制
CPU X86架構CPU板，賽揚1.6GCPU，提供USB2.0、10M/100M以太網、鍵盤、鼠標、VGA、CF卡標準接口
圖像處理卡（可選）支持兩路視頻輸入，支持PAL、NTSC制式，隔行/逐行掃描
圖像處理部件攝像頭
（單目視覺
含一套；
雙目視覺
含兩套）  VBS and Y/C 輸出
 電子線路功能
 單擊白平衡
 預裝數字信號處理器DSP
 TV系統       NTSC/PAL
 圖像傳感器 Interline CCD
 有效像素      752*582
 像素尺寸      8.6*8.3
 掃描線      625Lines
 分辨率      470TV lines(水平) 460TV  lines（垂直）
 信噪比      46dB
 鏡頭接口      C
 尺寸           31（W）×29（H）×80（D）mm
鏡頭
（單目視覺
含一套；
雙目視覺
含兩套）  1/2″4.0～12MM-C
 手動光圈手動變焦鏡頭
 鏡頭接口      C
安裝要求安裝方式水平地腳螺栓安裝
安裝環境溫度：0~45°C
濕度：20~80%RH (不能結露)
震動：0.5G以下
避免接觸易燃腐蝕性液體或氣體，遠離電氣噪聲源

實驗內容
 機器人的認識
實驗內容：了解機器人的機構組成、工作原理；
          了解GRB系列教學機器人的性能指標；
          熟悉機器人的基本功能及示教運動過程。
 機器人機械系統
實驗內容：了解機器人機械系統的組成；
          了解機器人機械系統各部分的原理及作用；
          掌握機器人單軸運動的方法。
 機器人控制系統
實驗內容：了解機器人控制系統的組成；
          了解機器人控制系統各部分的原理及作用。
 機器人示教編程與再現控制
實驗內容：了解機器人示教與再現的原理；
          掌握機器人示教和再現過程的操作方法。
 機器人坐標系的建立
實驗內容：了解機器人建立坐標系的意義；
          了解機器人坐標系的類型；
          掌握用D-H方法建立機器人坐標系的步驟。
 機器人正運動學分析
實驗內容：了解齊次變換矩陣的概念；
          掌握機器人笛卡爾坐標系建立的過程；
          掌握運用齊次變換矩陣求解機器人正運動學的方法。
 機器人逆運動學分析
實驗內容：了解齊次變換矩陣的概念；
          了解機器人工作空間的概念；
          掌握機器人笛卡爾坐標系建立的過程；
          掌握運用齊次變換矩陣求解機器人逆運動學的方法。
 機器人關節運動軌跡規劃
實驗內容：理解機器人關節坐標運動的概念；
          了解機器人關節坐標運動時的軌跡規劃方法；
          了解基于運動控制器的機器人關節運動的梯形和S形速度曲線的規劃過程；
          理解機器人相對運動位置模式和絕對運動位置模式的概念。
 機器人PTP(點到點)運動軌跡控制
實驗內容：理解機器人PTP(點到點)運動的概念；
          了解機器人PTP(點到點)運動的控制方法；
          了解機器人實現PTP運動的過程。
 機器人的搬運裝配實驗
實驗內容：了解機器人完成搬運作業的過程；
          掌握機器人示教作業的方法。

注：上述實驗根據選擇的教學機器人的型號不同有所取舍，具體實驗內容和步驟參見相

創新性和挑戰性
 機器人力矩控制方式研究；
 基于智能控制平臺開發各種應用軟件軌跡規劃算法；
 利用平臺提供的視覺接口，挑戰視覺伺服系統的研究和開發；
 挑戰機器人遠程監控和多機器人協調工作等研究項目。

定購指南
產品代碼產品名稱產品描述
GRB3016-06 六自由度機器人 ARB-MB-3006-06    六自由度機器人本體(負載6Kg)
GV-800-TPV-V02/512VME    八軸運動控制器
ARB-EB-6    六軸電控模塊
ARB-RM-3    氣動手爪
ARB-WP     演示部件組件
SRB-VC-6    六自由度機器人控制軟件（含部分源代碼）

濟南首創電子有限公司

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