機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成和試驗(yàn)系統(tǒng)的基本操作

1、電子科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：一、實(shí)驗(yàn)室名稱(chēng)：機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)： 機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基本操作三、實(shí)驗(yàn)原理：通過(guò)對(duì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)的觀察了解機(jī)電一體化系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)； 通過(guò)對(duì)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的操作掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)各組成部分的原理和功能四、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、 了解機(jī)電一體化系統(tǒng)的特點(diǎn)、基本組成和應(yīng)用實(shí)例。2、 掌握實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)的基本操作和結(jié)構(gòu)。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：機(jī)器人由基于總線的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)控制卡（步進(jìn)運(yùn)動(dòng)控制卡和伺服運(yùn)動(dòng)控制卡） 、伺服交流電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器、 步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器、 機(jī)械傳動(dòng)（諧波減速器） 及機(jī)器本體組成。步進(jìn)運(yùn)動(dòng)控制卡根據(jù)指令輸出脈沖控制四個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)以及處理四個(gè)

2、軸的限位信號(hào)及四路信號(hào)的正反向報(bào)警，伺服運(yùn)動(dòng)控制卡接受一軸和二軸的位置反饋信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器將控制卡來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)所需的脈沖信號(hào)，伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)分別拖動(dòng)機(jī)器人的四個(gè)關(guān)節(jié)。 KLD400 教學(xué)機(jī)器人有 3 個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其軸線相互平行，在平面內(nèi)進(jìn)行定位和定向。另一個(gè)關(guān)節(jié)是移動(dòng)關(guān)節(jié)，用于完成末端件在垂直平面的運(yùn)動(dòng)。手腕參考點(diǎn)的位置由兩旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的角位移 1 和2，及移動(dòng)關(guān)節(jié)的位移 Z 決定的，即 P f ( 1，2， Z) ， SCARA教學(xué)機(jī)器人為平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人，本機(jī)器人采用伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制簡(jiǎn)單，編程方便。1 六、實(shí)驗(yàn)器材（設(shè)備、元器件） ：2 KLD-400型 SCA

3、RA 教學(xué)機(jī)器人3 KLD-400型 SCARA 教學(xué)機(jī)器人配套軟件控制系統(tǒng)4 裝有 Windows系列操作系統(tǒng)的 PC機(jī)5 KLD-400型 SCARA 教學(xué)機(jī)器人控制箱6 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（帶有標(biāo)尺的）板七、實(shí)驗(yàn)步驟及操作：1、 根據(jù)掛圖了解機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的組成及基本運(yùn)動(dòng)。2 掌握機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的操作界面：3、機(jī)器人的控制：1）打開(kāi)機(jī)器人操作界面，初始化機(jī)器人：在“運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試”菜單中點(diǎn)擊本控制程序初始化按鈕或者菜單項(xiàng)中相應(yīng)的選項(xiàng)，使外部設(shè)備與PC機(jī)建立通訊關(guān)系。2）在“運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試” 菜單中， 點(diǎn)擊限位開(kāi)關(guān)測(cè)試按鈕或者菜單項(xiàng)中相應(yīng)的選項(xiàng)，對(duì)系統(tǒng)的外部設(shè)備進(jìn)行掃描檢測(cè)，看系統(tǒng)是否一切正常。3）在“運(yùn)動(dòng)

4、學(xué)測(cè)試”選項(xiàng)，對(duì)各關(guān)節(jié)設(shè)置不同的脈沖頻率（速度） ，觀察各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)；對(duì)各關(guān)節(jié)設(shè)置不同的脈沖個(gè)數(shù)，觀察各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，并記錄實(shí)際位置脈沖數(shù)。八實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：表一：按照機(jī)電一體化系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和組成、確定運(yùn)動(dòng)參數(shù)，填寫(xiě)下表：機(jī)電一體化運(yùn)動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)范圍脈沖當(dāng)量傳動(dòng)裝置傳感器系統(tǒng)組成關(guān)節(jié) 1旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)0270 度0.2諧波減速器光電編碼器關(guān)節(jié) 2旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)0200 度0.2諧波減速器光電編碼器關(guān)節(jié) 3直線運(yùn)動(dòng)060mm1.8/32諧波減速器無(wú)關(guān)節(jié) 4旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)0345 度1.8/32諧波減速器無(wú)表二：關(guān)節(jié)一和關(guān)節(jié)二的位移誤差：正轉(zhuǎn)脈沖個(gè)數(shù)正轉(zhuǎn)實(shí)際位置反轉(zhuǎn)脈沖個(gè)數(shù)反轉(zhuǎn)實(shí)際位置關(guān)節(jié)一100001000120000-20018關(guān)節(jié)二2000020