機器人焊接控制器。

控制器一觖由CPU、 EPROM及外圍接口芯片組成控制系統，它可以根據預定的焊接監控程序，完成點焊時的焊 接參數輸入、點焊程序控制、焊接電流控制及焊 接系統故庳自診斷，并實現與本體計算機及手控 示教盒的通信聯系。常用的點焊控制雔主要有三 種結構形式。

中央結構型

它將焊接控制部分作為一個模塊與機器人大體控制部分共同安排在一個控 制柜內，由主計箅機統一管理并為焊接模塊提供 數據，焊接過程控制由焊接模塊完成。這種結構 的優點是設備集成度髙，便于統一管理。

ESAB示教盒

圖40-12為ESAB焊接機器人的示教盒t它 通過電纜與控制箱連接，人可以手持示教盒在工 件附近最直觀的位置進行示教。示教盒本身是一 臺專用計箅機，它不斯掃描盒上的功能和數字 鍵、操縱桿，并把信息和命令送給控制備廠 家的機器人示教盒都不相同，但其追求目標都是 為方便操作者。由人握 住機器人機械M末端，帶動機器人按實際任務操 作一逋□在此過程中，機器人控制器的計算機逐 點記下各關節的位置和姿態值，而不作坐標轉 換，再現時，再逐點取出，這種示教方式需要很

大的計箅機內存，而且由于機構的狙力，示教精 度不可能很高。目前主要在噴漆、噴涂機器人示 教中應用

機 器 人 手 臂 運 動 學 中 有 兩 個 基 本 問 題 ：

1 ) 對 給 定 機 械 臂 ， 已 知 各 關 節 角 矢g(t)=[g1(t),g2(t),……,gn(t)], 其 中n 為 自 由 度 ；求 末 端 操 作 器 相 對 于 參 坐 標 系 的 位 迓 和 姿 態 ，稱 之 為 運 動 學 正 問 題 。 在 機 器 人 示 教 過 程 中 ， 機器 人 控 制 器 即 逐 點 進 行 運 動 學 正 問 題 運 算 。

2 ) 對 給 定 機 械 臂 ， 已 知 末 端 操 作 器 在 參 坐 標 系 中 的 期 望 位 置 和 姿 態 ， 求 各 關 節 矢 量 ， 稱之 為 運 動 學 逆 問 題 。 在 機 器 人 再 現 過 程 中 ， 機 器人 控 制 器 即 逐 點 進 行 運 動 學 逆 問 題 運 算 ， 將 角 矢量 分 解到 機 械 W各 關 節 。

運 動 學 正 問 題 的 運 算 都 采 用 D- H法 ， 這 種方 法 采 用 4 x4 齊 次 變 換 矩 陣 來 描 述 兩 相 鄰 剛 體桿 件 的 空 間 關 系 ； 把 正 問 題 簡 化 為 尋 求 等 價 的 4x4 齊 次 變 換 矩 陣 。 逆 問 題 的 運 算 可 用 幾 種 方 法求 解 ， 最 常 用 的 是 矩 陣 數 、 迭 或 幾 何 方 法 。

對 于 高 速 、 高 精 度 機 器 人 ， 還 必 須 建 立 動 力學 模 型 ， 由 于 目 前 通 用 的 工 業 機 器 人 （ bao 括 焊接 機 器 人 ） 極限運 動 速 度 都 在 3 m/ S內 、 精 度 大多 不 高 于 0 . 1 mm, 所 以 都 只 作 簡 單 的 動 力 學 控制.