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文档简介

1、机器人等级考试一共分为八级1-2级:对应工业革命之后的机械时代;3-4级:对应电子时代电子电路/机器人搭建;5-6级:对应信息时代集成电路/通信/I2C总线/机械臂;7-8级:与中国电子学会全国电子信息专业技术人员水平评价(QCEIT)体系衔接,进入电子信息专业人才序列。一级标准考试科目:机器人搭建、机器人常用知识考试内容:(一)知识1 .了解主流的机器人影视作品及机器人形象2 .会分辨稳定结构和不稳定结构3 .会计算齿轮组的变速比例4 .能够区分省力杠杆和费力杠杆5、能够区分那种滑轮会省力6、了解链传动和带传动各自的优缺点7、了解不同种类的齿轮(二)实践1 .基本结构认知2 .知道六种简单机

2、械原理(杠杆,轮轴,滑轮,斜面,楔,螺旋)3 .齿轮和齿轮比4 .链传动和带传动5 .机器人常用底盘(轮式和履带)二级标准考试科目:机器人搭建、机器人常用知识考试内容:(一)知识1 .了解中国及世界机器人领域的重要历史事件2 .知道机器人领域重要的科学家3 .知道重要的机器人理论及相关人物4 .知道凸轮、滑杆、棘轮、曲柄等特殊结构在生活中的应用(二)实践1 .使用电池盒类型的遥控器控制电机运转2 .能够连接独立的电池盒、开关以及电机3 .完成凸轮、滑杆、棘轮、曲柄、连杆等特殊结构模型制作4 .驱动电机完成一定任务5 .掌握如何区分不同的曲柄连杆机构6 .了解电机的工作原理7 .了解摩擦力的产生

3、条件和分类8 .了解凸轮结构中从动件的运动轨迹三级标准考试科目:机器人常用知识、电子电路搭建考试内容(一)知识1 .掌握电流、电压、电阻、导体、半导体等概念2 .掌握串联、并联的概念3 .了解模拟量、数字量、I/O输入输出等概念4 .了解电子电路领域的相关理论及相关人物5 .了解二极管特性6 .掌握程序的顺序、选择、循环三种基本结构7 .掌握程序流程图的绘制8 .掌握图形化编程软件的使用9 .掌握变量的概念和应用10 .了解函数的定义(二)电子电路1 .掌握简单串联并联电路的连接2 .掌握搭建不同LED显示效果电路的内容3 .掌握处理按键类型的开关输入信号的内容4 .掌握使用光敏电阻搭建环境光

4、线检测感应电路的内容5 .掌握通过可调电阻控制LED的亮度变化的内容6 .掌握控制蜂鸣器发声的内容四级标准考试科目:机器人搭建、机器人常用知识考试内容:(一)知识1 .掌握数学(加减乘除)、比较(大于小于等于)及逻辑(与或非)运算2 ,了解数值在二进制十进制和十六进制之间进行换算3 .掌握驱动电机和伺服电机运转的内容4,掌握已有的一些传感器功能函数的使用5,熟练通过编程实现选择结构和循环结构6,掌握函数的应用,能够完成自定义的函数7, 了解类库的概念8,了解自律性机器人的行动方式9 ,了解细分领域的机器人理论及相关人物10,掌握较为合理的使用变量和自定义函数的内容(二)机器人搭建这部分实践操作

5、主要是搭建能够完成指定任务的机构,与语言程序设计中的内容有部分交叉1,掌握使用输出数字信号的传感器的内容,如灰度传感器、接近开关、触碰传感器2,掌握使用输出模拟量信号的传感器内容,如光线强度传感器3,掌握使用输出数字脉冲信号的传感器的内容,如超声波测距传感器、红外遥控信号接收传感器10 掌握驱动电机或伺服电机运转的内容5,掌握数学(加减乘除)、比较(大于小于等于)及逻辑(与或非)运算6,熟练应用控制器I/O口实现数字量输出7,掌握控制机器人平台移动的内容8, 了解利用三极管完成控制电路通断的电路9,掌握简单的自律型机器人的制作(如简单避障、单线条巡线)10,熟练通过编程实现选择结构和循环结构1

6、1.掌握函数的应用,能够完成自定义的函数五级标准考试内容:(一)知识1 .了解集成电路、微控制器领域的知名产品,重大工程项目2 .了解并行通信与串行通信的优缺点3 ,了解ROMRAMFlash、EEPRO除种存储器之间的不同4 .了解中断程序的运行机制5,掌握一维数组和二维数组的应用6, 了解I2C总线通信7, 了解UART串行通信8, 了解SPI总线通信9,掌握类库的应用10,了解报文的含义和组成(二)电子电路的搭建1,熟练使用数码管显示数字,会使用译码器功能的集成电路2,掌握通过I2C总线通信获取传感器的值,如I2C总线的姿态传感器、RTC$时时钟3.掌握通过I2C总线通信控制芯片I/O口

7、的输出,如使用芯片PCA85744,掌握使用其他串行方式控制芯片I/O口的输出,如使用芯片74HC5955,掌握通过串行通信端口进行数据通信,如使用蓝牙模块或与计算机通信6,掌握LED点阵或液晶的显示7,掌握类库的应用六级标准考试内容:(一)知识1 .了解中国及世界机器人领域的知名产品,重大工程项目2 .了解一些常见的机器人的工作方式3 .了解步进电机和伺服电机的工作原理4 .掌握库文件编写5 .了解控制理论及PID控制6 .了解机构材料中强度和稳定的概念(二)机器人搭建1 .掌握机器臂运转的控制2 .掌握机械夹持开合的控制3 .掌握将数据保存在EEPROMP的内容,保证机器人意外掉电时能够记

8、录之前的状态4 .掌握十字路口的巡线动作5 .掌握走迷宫操作6 .掌握步进电机、伺服电机等器件的使用,能够利用它们完成特定的功能7 .掌握通过WIFI模块进行数据通信,如ESP8266七级标准考试科目:机器人搭建、机器人常用知识考试内容:(一)知识1. 掌握解释型编程语言的应用2. 了解多种编程语言的形式和特点3. 了解不同处理器之间的差别4. 了解常用Linux命令行操作(二)机器人搭建掌握一个通过网页来控制机器人的制作,服务器端运行在机器人上,可控制机器人的移动以及机械臂的运动,同时机器人能够自己处理避障、防跌落的情况。八级标准考试科目:机器人搭建、机器人常用知识考试内容:(一)知识1.

9、了解常用嵌入式系统软件2. 了解进行语音处理的主要公司3. 了解常见的机器人操作系统4. 了解数据处理的内容5. 了解智能算法的内容(二)机器人搭建1 .掌握非特定语音控制机器人的内容,机器人通过网络来处理语音信息2 .掌握机器人跟随特定的颜色或物体进行移动的内容3 .掌握让机器人识别人类的面部表情并完成指定的任务和内容图2IRB120机器人的关节轴ABBa/-J-3ABB机器人的手动操作3.1 任务目标?掌握手动操作机器人运动的三种模式。?使用“增量”模式来控制机器人的运动。?熟练使用手动操纵的快捷方式。?掌握ABB机器人转数计数器更新操作。3.2 任务描述手动操纵机器人运动一共有三种模式:

10、单轴运动、线性运动和重定位运动。如何使用这三种模式手动操作机器人运动是项目的主要内容。建33知识储备373.1 手动操作三种模式1 .单轴运动小一般地,ABB机器人是由六个伺服电动机分别驱动机器人的六个关节轴,那么每次手动操纵一个关节轴的够动,就称之为单轴运动。ABB型号为IRB120,2.线性运动Y轴上建模长方机器人的线性运动是指安装在机器人第六轴法兰盘上工具的TCP在空间中作线性运动。3.重定位运动机器人的重定位运动是指机器人第六轴法兰盘上的工具TCP点在空间中绕着坐标轴旋转的运动,也可以理解为机器人绕着工具TCP点作姿态调整的运动。3.3.2RobotStudio中的建模功能当使用Rob

11、otStudio进行机器人的仿真验证时,如节拍、到达能力等,如果对周边模型要求不是非常细致的表述时,可以用简单的等同实际大小的基本模型进行代替,从而节约仿真验证的时间。如果需要精细的3D模型,可以通过第三方的建模软件进行建模,并通过*.sat格式导入到RobotStudio中来完成建模布局的工作。5月D削逑新工作拈21帝站空工作拈可建空,,钻血建显近i功图设一个匹用的£1总强1善.邛机苫A柱中擒的工作站刖潴用机吉A.策坡的工作站“石典列til了可鼬5机理人型号。将1.单击新建”菜单命令组,创建一个新的空工作站。1.使用RobotStudio建模功能进行3D模型的创建打印共字哈珞#RA

12、PID模地©Q表面曲线电粒作二界£寺面二汽05从点生就通界2.在建模”功能选项卡中,单击创建”组中的固体”菜单,选择矩形体工创建新建依口慢块交件KAPIB支快区宿,片在国5。岩中打开它*建模仿真控制器RAPIDAddJns角点g)jo/ooooTSio.ao方向(deg)o.on:o.ou匐0.00长度(mm)150.00宽度Gm)900.00曷度(jnm)|140|3,按照垛板的数据进行参数输入,长度1190mm,宽度800mm,高度140mm,然后单击创建”。清除建关闭273D模型进行相关设置可免桧查设定为匕£鳏埼.钙,设云军通夏点骸镇嵯>晏三:皇示移寺

13、几何鬟已铤接"何体可由慢型检设一1.在刚创建的对象上单右键,在弹出的快捷菜单中可以进行颜色、移动、显示等相关的设定。磁创港:W口创建标记出整切Ctrl+X亳复朝51-匚舞县有为库文件*我导出几何停超复制方向网可见2.在对象设置完成后,单击导出几何体”,就可以将对象进行保存。手动操纵3.4任务实施3.4.1单轴运动的手动操纵(QDRECa-lCB电源总开关旃装置停止急停开关通j1.将控制柜上机器人状态钥匙手动限速状态。机器人状态2.11重新启动在状态栏中,确认机器人的状态已切换为“手j注国DefaultUserABBIfolEdit输入输出目由自动生产窗口汩程序编辑器方炉装贸停止三停止

14、城堂1CM?备份与恢复控制面板系统信息StstmltffD!ECCIt-lffi;3.ABB菜单中,选择手动操纵”。事件H志FlcrPcndant资豫管理器厂点击屋性并更改机械单元;第对精度;GOB1Off位雷动作模式;坐标系二轴1一3.大地坐标一.1:2;3:4:0.Q0.00,00.01.60.D工具坐标二工件坐标二wnbjO.位置格式.4.单击“动作模式”。有效载荷;操纵杆锁定:loadl.增量:无一,操纵杆方向213对准.就启动.当前选择:选择动作槿式&5.线性重定位选中轴1-3”然后单击“确定”(选中轴4-6”,就可以操纵轴4-6)确定6.手朗Systnli.QIME匚blD

15、8)电M开启三注止t速度10M,用左手按下使能按钮,进入电动机开启”状态,在状态栏中,确认电动机开启”状态。占击用佳并申改L位置机械单元:1:OlO胞对精度:Off2;Q.03:OlO动祚模式二轴1-3,.4:0.0坐标系二基坐标.一5:6:1.60.0工具坐标二toolO.工件坐标;wabjO.救置格式,-=有效载荷;loadl.操纵杆锁定二4421增量:无3对淮转到启动亡多手动操加7.此处显示“轴1-3”的操纵杆方向。黄箭头代表正方向。*操纵杆的使用技巧:可以将机器人的操纵杆比作汽车的节气门,操纵杆的操纵幅度是与机器人的运动速度相关的。操纵幅度较小,则机器人运动速庾较慢。操纵幅度较大,则机

16、器人运动速庾较快。所以在操作时,尽量以小幅度操纷使机器人慢慢运动。3.4.2线性运动也手动握缘-工具3.选中对应的工具(工具数据的建立,参见程序数据内容)。当前选择二AW_GunM列表中选择一个顽目*工具治林范国1/W_GunRAPIDfF_ROBl/CalibData全局todORAPIDA-ROBl/BASE全局新建编馒勺确定取稍4.用左手按下使能按钮进入电动机开启”状态,在状态栏中,确认“电动机开启”状态。手朝电机开启STEtnl(叩RE匚CH7DB)Eff±(速度1004>国V5手动提级5.此处显示轴X、Y、Z的操纵杆方向。黄箭头代表正方向。篇X:¥:Z:Q1

17、破q3q4舌机械单元:绝对精度:动作模式;坐标系;Off线性基坐标.示中的位置:WorkObject722.5mo0.0nm498.6nu>:0,29396:0.0:0.95582:0.0位置格式.,.坐标;AW_Gutl一工件坐标:wobjO,有效载荷:1口前1,.操热杆锁定:无.一熠量:天债瓠杆方向XYZ对推.一转到.后动.6.操作示教器上的操纵杆,工具的TCP点在空间中作线性运动。3.4.3重定位运动3手动操纵2.单击坐标系”。占上导科运市部位置书海单元二地升精度:动作模式二ROB_1.Off重定位里隹小的位等:VorkObctX:豺4.0unY:0.0unZ:皿8.0nnql:0

18、.69710<12:0,0q3:0.7167q4:0.0坐标系:工具工具坐标:toolO.-工件坐标:BObjth有效载荷:loadl.操纵杆籁定:无增量:无伯置格式.嶷如杆方向G的心XYZ对准转到启动当前选择:选择型株系*工具QL.>5y_J©1大地里标耳坐标工具工件坐标3.取消选中“工具”然后单击确定”。4.单击工具坐标”。愿手动发m-工具当前选择:MjGim从刊表中迭择一个项目上工具容邦toolORAPID"R0D1/hASE全局新建辨辑.确定取常5.选中正使用的具,然后击“确定”。Mr电机哥总国加tl融血。!,回L已审止f金变10M-士手动找我r点击里件

19、苒审改机械单元:BOB1.,.纳对精度;动作模式:坐标系二Off位工具工具坐杯:位置里裾市的位置:WorkObjrjctX:722.5Y:0,0Z:49氏6(11;0,29396qZ:0.0q3:0.9S5E2(14:0.0TTT1TTTITTWD工件坐标:wobjtk位置格苴有皴裁荷:操纵杆锁定:增量:无一操加杯方向.值电XYZ6.用左手按下使能按钮进入电动机开启”状态,在状态栏中,确认“电动机开启”状态。7.此处显Z杆箭正K纵黄表。K操也代也示的方头方对法.启动.1.竽动操纵”界面中,选中量”。修我杵方向g孰斓2138.操纵示教器上的3.4.4增量模式控制机器人运动如果对使用操纵杆通过位移

20、幅度来控制机器人运动的速度不熟练的话。那么可以使用“增量”模式来控制机器人的运动。在增量模式下,操纵杆每位移一次,机器人就移动一步。如果操纵杆持续一秒或数秒钟,机器人就会持续移动(速率为10步/s)忠手就身盥厂点击属性并更改限单元二姻对精度:动作模式:坐标系:工具坐标二工件坐标二叔!载荷:操纵杆锁定:OfftoolO,wobjO.laadl.位置格式.调整的运动。具TCP缅蹿增量移动距离Mm角度°小0.050.005中10.02大50.2用户自定义自定义2.根据需要选择增量的移动距离,然后单击确定”。3.5知识链接3.5.1 手动操纵的快捷方式1.手动操纵的快捷按钮说明A机器人/外轴

21、的切换B线性运动/重定位运动的切换C关节运动轴1-3/轴4-6的切换D增量开/关2.手动操纵的快捷菜单1.3ABB.Allrightsreserved.单击此快捷菜单按钮。2.3.单击“手动操纵按钮。单击“显示详情展开菜单。4./ABCDEF界面说明::说明选择当前使用的工具数据选择当前使用的工件坐标操纵杆速率增量开/关碰撞监控开/关坐标系选择增量L小中大用户模块«显示值动作模式选择5 .单击“增量模式”按钮,选择需要的增量。6 .自定义增量值的方法:选择“用户模块”,然后单击显示值”就可以进行增量值的自定义了。3.5.2ABB机器人转数计数器更新操作ABB机器人六个关节轴都有一个机

22、械原点的位置。在以下的情况,需要对机械原点的位置进行转数计数器的更新操作:1) 更换伺服电动机转数计数器电池后。2) 当转数计数器发生故障,修复后。3) 转数计数器与测量板之间断开过以后。4) 断电后,机器人关节轴发生了移动。5) 当系统报警提示10036转数计数器未更新”时。1 .机器人六个关节轴的机械原点刻度示意图。提示:使用手动操纵让机器人各关节轴运动到机械原点刻度位置的顺序是:4-5-6-1-2-3。注意:各个型号的机器人机械原点刻度位置会有所不同,请参考ABB随机光盘说明2 .在手动操纵菜单中,选择轴4-6”动作模式,将关节4运动到机械原点的刻度位置。3 .在手动操纵菜单中,选择轴4

23、-6”动作模式,将关节轴5运动到机械原点的刻度位置。4 .在手动操纵菜单中,选择轴4-6”动作模式,将关节轴6运动到机械原点的刻度位置。5 .在手动操纵菜单中,选择轴1-3”动作模式,将关节轴1运动到机械原点的刻度位置。6 .在手动操纵菜单中,选择轴1-3”动作模式,将关节轴2运动到机械原点的刻度位置。7 .在手动操纵菜单中,选择轴1-3”动作模式,将关节轴3运动到原点的刻度位置。JL»目菊Sg正1图口血57跑)用枇开后三停止(望度】0BotExlit输入输出手动操纵白动生产窗口备份与恢复控制面板校推g”事件日志FlexPendant资源管理器Lrj="系统信息j注销Def

24、aultUser重新启动8.ABB菜单中,选择校准”。校珑9.单击“ROB1"为使用系统,所有机桶单元必须校准.其射计射器ODO加载电机校推.编辑电机校港偏移.,,k基座10. 选择“校准参数11. 选择编辑电动机校准偏移”。12. 将机器人本体上电动机校准偏移记录下来(位于机器人机身)。选摩定要枝城的机樽单元*机幡单元状态工二勖B_1校碓关月建告更改校准偏移值可能会改变预设包置:琥定要继续?13.单击“是”。编辑电机校港偏移机械单元二电机名椁偏移值有Tobi0.000000是robl_20.000000是robl_30.000000是rnbl_40.000000是rcbl_50.0

25、00000是Tobl_60.000000是犒入0至6.2B3范围内的值,并点击1f确定."7894561230确定|圾系校新校准偏移值已保存在系统参数中.要激活这些值,您需要重新启动控制器.是否现在重新启动控制蕃?是否器人本体记录的电动机校偏移数据,然单击“确定”。果示教器中示的数据与器人本体上标签数据一致则无需修改,直接单击退出,步。“取消”跳到第1815.确定修改后,在弹出的重启对话框中单击“是”。晶国言由由墨言器皿16.重启后,ABB菜单中选择“校准':1HotEdit目输入输出k)备份与恢复/校准名手动操纵去自动生产窗口土程序编辑器控制面板w,事件日志二FlezPendant资源管理器Cq系统信息园汪希DefaiiL1User重新启动为使用系统,所有机械单元必须校准.选择聿要校着的机单元。17.单

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