基于工业机器人的直接示教系统研究

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3、答辩委员会主席＾．４：＾２０１６年月曰占原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用。对的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中ａ明确方式掠明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：句ｊｏ日期：＇必時巧巧关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①采学校有权保管、并向有关部口送

4、交学位论文的原件与复印件；③学校可从论用巧印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位文被查阅或借阅；④学校可Ｗ学术交流为目的，复制贈送和交换学位论迸文；⑤学校乂公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后守此规定）。签名：却私日期：义心作争５才同导曰．导师签名：日期：中北大学学位论文基于工业机器人的直接示教系统研究摘要目前绝大数的工业机器人都是通过示教板或者离线编程的方式来获取轨迹路径，只有少数的机器人公司研发了基于手动拖曳的直接示教系统，且只能适用于

5、该公司的机器人系统，对于目前大部分机器人并不适用。除此之外，由于大部分的机器人系统都是闭源，不直接对用户开放，无法通过力控制方式实现机器人的拖曳式示教。因此本文提出了一种直接示教系统的研究，在不涉及修改机器人原有控制系统的基础上实现直接示教，以此来拓宽直接示教的应用范围，使普通的非直接示教机器人也能够应用直接示教。首先提出通过一个力/力矩传感器来感知示教者的示教力以及力矩，并通过数据采集卡收集力/力矩的电压模拟信号传送到上位机PC转化成x,y,z,Rx,Ry,Rz六个方向的力/力矩信号并且进行了温度补偿以

6、及重力补偿，然后设计了直接示教手柄用来记录示教过程中的特征轨迹点以及用来触发轨迹playback。其次，在机器人端设置判断机制来判断力/力矩变化，调用UR脚本程序将六个方向力/力矩大小方向变化转化成其相应的位移，同时按照单位时间记录示教轨迹，根据不同的应用情况设计了不同的滤波算法进行轨迹点数据处理。最后，通过示教板示教、UR机器人直接示教、本直接示教系统三种不同示教进行相同轨迹示教的实验对比测试，总结了本系统设计的优点以及设计中存在的不足及有待改进之处，更加全面实现设计功能。关键词：直接示教，力/力矩传感

7、器，数据采集卡，工业机器人中北大学学位论文ResearchoftheDirectTeachingSystemBasedonIndustrialRobotsAbstractCurrentlythevastmajorityofindustrialrobotstoobtainthetrajectorypathbythewayofteachingboardoroff-lineprogramming,onlyafewcompaniesdevelopedthedirectteachingsystembasedondr

8、aggingmanually,andonlyapplytothecompany'sroboticsystem,donotapplytothemostroboticsystem.Inaddition,sincemostoftheroboticsystemsareclosedsource,donotopendirectlytotheuser,sowecan’trealizethedirectteachingbythewayoffo