沈阳scara机器人实验指导书

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1、SCARA机器人实验指导书哈尔滨科利达智育邑控制技术*限公司SCARA教学机器人简介KLD—400教学机器人有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。另一个关节是移动关节，用于完成末端件在垂直平面的运动。手腕参考点的位置由两旋转关节的角位移①I和①2,及移动关节的位移Z决定的，即P=f(5,5,Z),SCARA教学机器人为平面关节型机器人，本机器人采用伺服电机和步进电机驱动，控制简单，编程方便，KLD—400教学机器人是专为满足高等院校机电一体化、口动控制等专业进行机电及控制课程教学实验需要和相关工业机器

2、人应用培训需耍而最新开发的四自由度机器人,它是一个多输入多输出的动力学复杂系统，是进行控制系统设计的理想平台；它具有高度的能动性和灵活性，具有广阔的可达空间，是进行运动规划和编程系统设计的理想对象。除教学和培训外,KLD—400还可用于细小零件的搬运和电了元件的装配等工业作业。系统特点•机构采用平面关节型(SCARA)结构，按工业标准要求设计，速度快、柔性好;•采用交流伺服电机和谐波减速器等，模块化结构，简单、紧凑，完全满足实验的要求；•控制系统釆用Windows系列操作系统，二次开发方便、快捷，适于教学实验;•提供通

3、用机器人语言编程系统，可通过图形示教自动生成机器人语言等程序;•提供实验教材，内容涵盖机器人运动学、动力学、控制系统的设计、机器人轨迹规划等。用户可以从中选择相关内容满足不同层次的教学实验需要。•性价比高；适于在高等院校大范围推广。系统配置•硬件平台：KLD-400系列伺服运动控制器和微机平台(PC用户自备，带TSA插槽)•软件平台:1)Windows操作系统;2)KLD—400机器人图形示教软件技术参数结构形式平面关节式(SCARA型)负载能力1kg运动精度(脉冲当量/转)关节112800关节212800关节3800

4、pulse/mm关节41600未端重复定位精度+0.1mm每轴最大运动范围关节10~270。关节20~200。关节3060mm关节40~345°每轴最大运动速度关节10.5rad/S关节20.5rad/S关节36mm/S关节43.14rda/S最大展开半径335mm高度480mm本体重量W25Kg几何尺寸关节1（长度）200mm关节2（长度）135mm关节3（行程）60mm控制方式PTP/CP操作方式示教再现供电电源二相220U、50HZ安装要求安装方式水平安装安装环境温度:0~45°C湿度：20~80%RH（不能结露

5、）震动:0.5G以下避免接触易燃腐蚀性液体或气体，远离电气噪声源软件界面KLD400«B自由JitSCARAMS人桥制乐统ttlfl示框示敬速贋设置X坐标Kelida关节1关书2关节1关节2关节3关〒40关节3关书4末端坐标伯息Y生标Z黑标爪位状态靈位测试运测&测故石泾制盒关节与坐标信息(tt)（R）(«*)（R）»«<«#UhiOOffi四目由.・>正囊■»w位运动学分析及赅烟处理a正运动学分析r連运动学分析文件打开KLD-400型四自由度教学机器人控制系统呛叙浜料利达命能投刎技术升nt公刊dQQ论坛・Microio

6、实验一SCARA机器人的运动学分析一、实验目的：1.理解SCARA机器人运动学的D-H坐标系的建立方法;2.常握SCARA机器人的运动学方程的建立；3.会运用方程求解运动学的止解和反解；二、实验原理：1.SCARA机器人齐次坐标系的建立：采用Denavit-Hartenberg运动学表示法建立坐标系。SCARA机器人属于平面关节式机器人，各连杆坐标系如图1。相应的连杆参数列于表1,表中〃八°2、心、乙为关节变量。表1SCARA机器人的杆件参数连杆变量Qn-ianTdncosanisinci101000102020h01

7、0300hds1040001000_001001设与机器人机座相固连的坐标系统OoXoYoZo为参考坐标系，每个杆件上固连一个坐标系统，即为动坐标系，从而根据表1各杆件Z间的关系，可写出相应的位姿变换矩阵（记为心几），如下所示：(1-1)°2C200(1-2)100001000010(1-3)_5450000100001(1-4)Ci=COS其中:g=cos（）i,,Sj=sin（）i1.SCARA机器人的正运动学分析机器人运动学只涉及到物体的运动规律，不考虑产生运动的力和力矩。机器人正运动学所研究的内容是：给定机器人

8、各关节的角度，计算机器人末端执行器相对于参考坐标系的位置和姿态问题。各连杆变换矩阵相乘，可得到机器人末端执行器的位姿方程（正运动学方程）为:07>0人何）迟（&2网仏）％（&4）=nxnyn.0oz0axaya.0pxPyPz1(1-5)式1-5表示了SCARA手臂变换矩阵07；'它描述了末端连杆坐标系｛4｝和对基坐标系｛0｝的位