工业机器人实验指导书
实验一、工业机器人的安装与调试
一、实验学时：2学时
二、实验目的：
1、学习并掌握六自由度工业机器人的结构特点。 2、能根据安装说明书对机器人套件进行安装调试 三、实验设备：
1、六自由度工业机器人套件 2、LOBOT 机器人舵机控制板 3、计算机一台 四、实验原理：
六自由度机械手臂是一套具有6个自由度的典型串联式小型关节型机械手臂, 带有小型手抓式; 主要由机械系统和控制系统两大部分组成, 其机械系统的各部分采用模块化结构, 每个部分分别由一个伺服电动机来带动, 每个电动机在根据控制要求以及程序的要求来运动从而实现运动要求。
此六自由度机械手臂的特点：1. 手部和手腕连接处可拆卸，手部和手腕连接处为机械结构。b. 手部是机械手臂的末端操作器，只能抓握一种工件或几种在形状、尺寸、质量等方面相近似的工件，只能执行一种作业任务。c. 手部是决定整个机械手臂作业完成好坏，作业柔
性好坏的关键部件之一。此机械手臂的手爪是机械钳爪式类别中的平行连杆式钳爪。
五、实验步骤：
1. 首先，先熟悉一下需要用到的螺丝及铜柱 2. 取1 个圆盘和1 个金属舵盘
3. 用4 个M3*6 螺丝的将金属舵盘装在圆盘上面。
4. 再取出1 个圆盘和1 个多功能支架，用M4*15 螺丝和螺母，将其固定 5. 取2 个圆环+大轴承+双通铜柱（长15mm ）+4 个M4*80 螺丝。
6. 将螺丝穿入圆环。2 个圆环中间是轴承，下面用铜柱锁紧。（越紧越好）。
7. 取出方孔圆盘+1 个MG996R 舵机，用4 个M4*8 螺丝和M4 螺母将舵机固定在圆盘上。注
意方向不要搞错，舵机输出轴在圆盘中心位置。这个舵机要调到90 度（中间）的位置，即往左往右都可以控制旋转90 度。
8. 取出之前装好的带有金属舵盘的圆盘。将其固定在舵机输出轴上，注意图中的位置，将
小圆盘上2 个孔之间连线和方孔大圆上2 个孔之间的连线处于平行状态。 9. 将之前装好的这两个部分，连到一起 10. 方孔大圆盘下面用M4 螺母锁紧。
11. 将另一个小圆盘，放上去，孔位和下面对准，取出4 个M4*20螺丝及螺丝，将上下两个
圆盘锁紧，越紧越好！（上螺丝的时候，手指可以抵着M4 螺母，上紧即可）
12. 在多功能支架上，装上一个杯士轴承，用M3*10 螺丝及M3 螺母固定。轴承的法兰边那
一面贴着多功能支架
13. 取出1 个长U 支架和1 个MG996R 舵机。将舵机调到90 度，套上金属舵盘。
14. 将长U 支架套在轴承上，然后将舵机装到多功能支架中，长U 支架的孔位对准金属舵盘
上面的孔位，装上M3*6 螺丝。将舵机用M4*8 螺丝和M4 螺母固定在多功能支架上面，取1 个多功能支架+1 个L 支架，用4 个M3*8 平头螺丝和4个M3 螺母，将多功能支架和L 支架固定在一起，注意，螺丝从里往外上（螺母在外面） 。再取一个杯士轴承，将杯士轴承装在多功能支架上。
15. 取一个长U 支架，固定在L 支架上。
16. 取一个舵机，调到90 度，套上金属舵盘。
17. 将舵机套在多功能支架里面，准备好M4*8 螺丝和M3*6 螺丝。 18. 将螺丝固定好舵机和金属舵盘。
19. 取2 个多功能支架+4 个M3*8 平头螺丝及M3 螺母。
20. 把舵机调到90 度的位置，再套上金属舵盘，将其装在机械臂支架里面。然后装上相应
的螺丝。
21. 装上爪子，用2 个M3*8 螺丝固定在舵盘上即可。
六、实验心得
此次机械手拆装实验，锻炼了我们的动手能力，更重要的是使 我们了解了六自由度工业机械手的工作原理与方式，及其操作方法。此外，我们对机械手各个关节里面的零部件组成跟各部件所其功能都有了一定的认识，这无疑是增长了我们的知识与见识。 七、问题：
六自由度机器人安装时的难点有哪些，如何在实践中解决的？
实验二、工业机器人平面轨迹控制实验
一、实验学时：2学时
二、实验目的：
1、学习并掌握六自由度工业机器人的平面轨迹运动方式
2、掌握工业机器人模块化软件的安装调试 3、掌握工业机器人平面轨迹的软件编程方法 三、实验设备：
1、六自由度工业机器人套件 2、LOBOT 机器人舵机控制板 3、计算机一台
四、实验原理：
通常机器人运动轴按其功能可划分为机器人轴、基座轴和工装轴， 基座轴 和工装轴 统称 外部轴 。目前，大部分商用工业机器人系统中，均可使用关节坐标系、直角坐标系、工具坐标系和用户坐标系， 而工具坐标系和用户坐标系同属于直角坐标系范畴 。
(1) 关节坐标系 在关节坐标系下，机器人各轴均可实现单独正向或反向运动。对大范围运动，且不要求 TCP 姿态的，可选择关节坐标系。
(2) 直角坐标系（世界坐标系、大地坐标系） 原点定义在机器人安装面与第一转动轴的交点处， X 轴向前， Z 轴向上， Y 轴按右手法则确定。
(3) 工具坐标系 原点定义在 TCP 点，并且假定工具的有效方向为 X 轴（有些机器人厂商将工具的有效方向定义为 Z 轴），而 Y 轴、 Z 轴由右手法则确定。 在进行相对于工件不改变工具姿态的平移操作时选用该坐标系最为适宜。
(4) 用户坐标系 可根据需要定义用户坐标系。 当机器人配备多个工作台时，选择用户坐标系可使操作更为简单 。在用户坐标系中， TCP 点将沿用户自定义的坐标轴方向运动。
五、实验步骤
1）安装驱动
详见《驱动》文件夹，按照里面的说明自行操作。 2）上位机软件页面介绍说明
双击上位机软件，打开软件界面，如下图：
左边为舵机图标操作窗口，打钩显示该舵机口、取消就关闭该舵机口。舵机图标可自由拖拉。“保存位置”：保存的位置一定要跟上位机软件在同一个目录下，以后才能从选择那里直接打开，保存到其他文件夹无效。
“复位图标”：32个滑竿图标可以全部恢复到初始位置。
“极限切换”：极限值有两种状态，分别是P500~2500和P600~2400，针对不用的舵机使用，此按钮可以切换滑竿图标的极限状态。一般情况下不使用。
“舵机回中”：可以使得32个滑竿全部归位到P1500的状态（中间位置），故称舵机回中。 “打开偏差B “：打开机器人偏差文件。 “保存偏差B ”：保存机器人偏差文件。
--------------------------------------------------------------------------- COM 口选择端，选择正确的COM 口后，点击连接。“多路“是用于多台机器人控制，一般情况下不使用。
初始化：上位机软件初始化，表示从开始地址256号位置开始写动作，只是对软件操作，而不改变已经下载到主板上的动作。
擦除：对下载到主板上的动作组做清空操作。擦除后需要点击初始化。 运行动作组：运行已经下载到主板上的动作组。 停止：停止运行动作组。
脱机运行：运行已经下载到主板上的动作组，并且下次开机直接执行该动作组。
禁用：禁用脱机运行。
可以添加音乐，添加后，在播放音乐前打勾勾，点击动作组运行，可以使得音乐同步播放！ 六、实验心得
通过对工业机器人平面空之轨迹的学习，了解了控制机器人的基本方法。学习了机器人控制软件，并可以自己进行安装。提高了自己对机器人的认识水平。也增强了自己的动手能力。 七、提问：
如何解决六自由度机器人头重脚轻的问题？
实验三、工业机器人空间轨迹控制实验
一、实验学时：2学时
二、实验目的：
1、学习并掌握六自由度工业机器人的空间轨迹运动方式 2、熟练运用工业机器人模块化软件
3、掌握工业机器人空间轨迹的软件编程方法 三、实验设备：
1、六自由度工业机器人套件 2、LOBOT 机器人舵机控制板 3、计算机一台 四、实验原理：
五、实验步骤
六、实验心得
通过本次对工业机器人的学习，自己掌握了工厂中工业机器人是如何编程的，也了解了工业机器人的编程方法，并通过对软件的上机操作，掌握了工业机器人的一般编程手段及编程方法。 七、提问
在程序编制上如何使机器人动作连贯？
工业机器人实验指导书
实验一、工业机器人的安装与调试
一、实验学时：2学时
二、实验目的：
1、学习并掌握六自由度工业机器人的结构特点。 2、能根据安装说明书对机器人套件进行安装调试 三、实验设备：
1、六自由度工业机器人套件 2、LOBOT 机器人舵机控制板 3、计算机一台 四、实验原理：
六自由度机械手臂是一套具有6个自由度的典型串联式小型关节型机械手臂, 带有小型手抓式; 主要由机械系统和控制系统两大部分组成, 其机械系统的各部分采用模块化结构, 每个部分分别由一个伺服电动机来带动, 每个电动机在根据控制要求以及程序的要求来运动从而实现运动要求。
此六自由度机械手臂的特点：1. 手部和手腕连接处可拆卸，手部和手腕连接处为机械结构。b. 手部是机械手臂的末端操作器，只能抓握一种工件或几种在形状、尺寸、质量等方面相近似的工件，只能执行一种作业任务。c. 手部是决定整个机械手臂作业完成好坏，作业柔
性好坏的关键部件之一。此机械手臂的手爪是机械钳爪式类别中的平行连杆式钳爪。
五、实验步骤：
1. 首先，先熟悉一下需要用到的螺丝及铜柱 2. 取1 个圆盘和1 个金属舵盘
3. 用4 个M3*6 螺丝的将金属舵盘装在圆盘上面。
4. 再取出1 个圆盘和1 个多功能支架，用M4*15 螺丝和螺母，将其固定 5. 取2 个圆环+大轴承+双通铜柱（长15mm ）+4 个M4*80 螺丝。
6. 将螺丝穿入圆环。2 个圆环中间是轴承，下面用铜柱锁紧。（越紧越好）。
7. 取出方孔圆盘+1 个MG996R 舵机，用4 个M4*8 螺丝和M4 螺母将舵机固定在圆盘上。注
意方向不要搞错，舵机输出轴在圆盘中心位置。这个舵机要调到90 度（中间）的位置，即往左往右都可以控制旋转90 度。
8. 取出之前装好的带有金属舵盘的圆盘。将其固定在舵机输出轴上，注意图中的位置，将
小圆盘上2 个孔之间连线和方孔大圆上2 个孔之间的连线处于平行状态。 9. 将之前装好的这两个部分，连到一起 10. 方孔大圆盘下面用M4 螺母锁紧。
11. 将另一个小圆盘，放上去，孔位和下面对准，取出4 个M4*20螺丝及螺丝，将上下两个
圆盘锁紧，越紧越好！（上螺丝的时候，手指可以抵着M4 螺母，上紧即可）
12. 在多功能支架上，装上一个杯士轴承，用M3*10 螺丝及M3 螺母固定。轴承的法兰边那
一面贴着多功能支架
13. 取出1 个长U 支架和1 个MG996R 舵机。将舵机调到90 度，套上金属舵盘。
14. 将长U 支架套在轴承上，然后将舵机装到多功能支架中，长U 支架的孔位对准金属舵盘
上面的孔位，装上M3*6 螺丝。将舵机用M4*8 螺丝和M4 螺母固定在多功能支架上面，取1 个多功能支架+1 个L 支架，用4 个M3*8 平头螺丝和4个M3 螺母，将多功能支架和L 支架固定在一起，注意，螺丝从里往外上（螺母在外面） 。再取一个杯士轴承，将杯士轴承装在多功能支架上。
15. 取一个长U 支架，固定在L 支架上。
16. 取一个舵机，调到90 度，套上金属舵盘。
17. 将舵机套在多功能支架里面，准备好M4*8 螺丝和M3*6 螺丝。 18. 将螺丝固定好舵机和金属舵盘。
19. 取2 个多功能支架+4 个M3*8 平头螺丝及M3 螺母。
20. 把舵机调到90 度的位置，再套上金属舵盘，将其装在机械臂支架里面。然后装上相应
的螺丝。
21. 装上爪子，用2 个M3*8 螺丝固定在舵盘上即可。
六、实验心得
此次机械手拆装实验，锻炼了我们的动手能力，更重要的是使 我们了解了六自由度工业机械手的工作原理与方式，及其操作方法。此外，我们对机械手各个关节里面的零部件组成跟各部件所其功能都有了一定的认识，这无疑是增长了我们的知识与见识。 七、问题：
六自由度机器人安装时的难点有哪些，如何在实践中解决的？
实验二、工业机器人平面轨迹控制实验
一、实验学时：2学时
二、实验目的：
1、学习并掌握六自由度工业机器人的平面轨迹运动方式
2、掌握工业机器人模块化软件的安装调试 3、掌握工业机器人平面轨迹的软件编程方法 三、实验设备：
1、六自由度工业机器人套件 2、LOBOT 机器人舵机控制板 3、计算机一台
四、实验原理：
通常机器人运动轴按其功能可划分为机器人轴、基座轴和工装轴， 基座轴 和工装轴 统称 外部轴 。目前，大部分商用工业机器人系统中，均可使用关节坐标系、直角坐标系、工具坐标系和用户坐标系， 而工具坐标系和用户坐标系同属于直角坐标系范畴 。
(1) 关节坐标系 在关节坐标系下，机器人各轴均可实现单独正向或反向运动。对大范围运动，且不要求 TCP 姿态的，可选择关节坐标系。
(2) 直角坐标系（世界坐标系、大地坐标系） 原点定义在机器人安装面与第一转动轴的交点处， X 轴向前， Z 轴向上， Y 轴按右手法则确定。
(3) 工具坐标系 原点定义在 TCP 点，并且假定工具的有效方向为 X 轴（有些机器人厂商将工具的有效方向定义为 Z 轴），而 Y 轴、 Z 轴由右手法则确定。 在进行相对于工件不改变工具姿态的平移操作时选用该坐标系最为适宜。
(4) 用户坐标系 可根据需要定义用户坐标系。 当机器人配备多个工作台时，选择用户坐标系可使操作更为简单 。在用户坐标系中， TCP 点将沿用户自定义的坐标轴方向运动。
五、实验步骤
1）安装驱动
详见《驱动》文件夹，按照里面的说明自行操作。 2）上位机软件页面介绍说明
双击上位机软件，打开软件界面，如下图：
左边为舵机图标操作窗口，打钩显示该舵机口、取消就关闭该舵机口。舵机图标可自由拖拉。“保存位置”：保存的位置一定要跟上位机软件在同一个目录下，以后才能从选择那里直接打开，保存到其他文件夹无效。
“复位图标”：32个滑竿图标可以全部恢复到初始位置。
“极限切换”：极限值有两种状态，分别是P500~2500和P600~2400，针对不用的舵机使用，此按钮可以切换滑竿图标的极限状态。一般情况下不使用。
“舵机回中”：可以使得32个滑竿全部归位到P1500的状态（中间位置），故称舵机回中。 “打开偏差B “：打开机器人偏差文件。 “保存偏差B ”：保存机器人偏差文件。
--------------------------------------------------------------------------- COM 口选择端，选择正确的COM 口后，点击连接。“多路“是用于多台机器人控制，一般情况下不使用。
初始化：上位机软件初始化，表示从开始地址256号位置开始写动作，只是对软件操作，而不改变已经下载到主板上的动作。
擦除：对下载到主板上的动作组做清空操作。擦除后需要点击初始化。 运行动作组：运行已经下载到主板上的动作组。 停止：停止运行动作组。
脱机运行：运行已经下载到主板上的动作组，并且下次开机直接执行该动作组。
禁用：禁用脱机运行。
可以添加音乐，添加后，在播放音乐前打勾勾，点击动作组运行，可以使得音乐同步播放！ 六、实验心得
通过对工业机器人平面空之轨迹的学习，了解了控制机器人的基本方法。学习了机器人控制软件，并可以自己进行安装。提高了自己对机器人的认识水平。也增强了自己的动手能力。 七、提问：
如何解决六自由度机器人头重脚轻的问题？
实验三、工业机器人空间轨迹控制实验
一、实验学时：2学时
二、实验目的：
1、学习并掌握六自由度工业机器人的空间轨迹运动方式 2、熟练运用工业机器人模块化软件
3、掌握工业机器人空间轨迹的软件编程方法 三、实验设备：
1、六自由度工业机器人套件 2、LOBOT 机器人舵机控制板 3、计算机一台 四、实验原理：
五、实验步骤
六、实验心得
通过本次对工业机器人的学习，自己掌握了工厂中工业机器人是如何编程的，也了解了工业机器人的编程方法，并通过对软件的上机操作，掌握了工业机器人的一般编程手段及编程方法。 七、提问
在程序编制上如何使机器人动作连贯？