Аннотация
Введение 3
1 Робот-манипулятор фирмы “Kuka” 5
2 Управление роботом 7
2.1 Ручное управление 7
2.2 Программное управление 8
2.3 Управление, посредством использования внешнего устройства 8
3 Движение робота 10
3.1 Вращение осей 11
3.2 Движение относительно “базы” 12
3.3 Движение инструмента 12
3.4 Универсальное движение 12
4 Т ипы движений 13
4.1 Движение PTP 13
4.2 Движение LIN 14
4.3 Движение CIRC 15
5 Система защиты 15
6 Инструмент 16
7 Внешнее устройство 16
8 Библиотека OpenCV 16
8.1 Получение фотографии 16
8.2 Подготовка пакета 17
9 Инструмент 18
10 Крепеж для карандаша 18
11 Держатель для камеры 19
12 Цикл работы системы 19
13 Микроконтроллеры STM32 21
14 Протокол I2C 21
14.1 Правила при отправке и приема данных 23
15 Лазерный дальномер VL53L1 23
16 Устройство измерения расстояния 24
Заключение 26
Список исользованных источников и литературы 28
Для решения большинства задач, в производстве используют роботы- манипуляторы, способные с легкостью выполнить задачи, которые рабочему персоналу опасно выполнять, тяжело или более того невозможно. Роботы имеют широкое применение в различных индустриях. Их применяют при следующих отраслях:
• Литейное производство.
• Машиностроение.
• Химическая промышленность.
• Обработка материалов.
• Окрашивание поверхностей.
• Сварка.
• Транспортировка.
• Строительство.
• Проведение резки металла и т.д.
В большинстве случаев, с манипуляторами используют систему технического зрения для автономной работы, повышения качества и производительности на данной ячейке технического производства.
В работе представлен, процесс взаимодействия с одним из роботов-манипуляторов, а точнее роботом фирмы “KUKA”. В главе (Робот-манипулятор фирмы “Kuka”), описаны основные характеристики используемой модели робота. В качестве внешнего устройства - программная реализация клиента TCP протокола.
Промышленные роботы (ПР) широко применяются в производстве, а именно в отрасли машиностроения. В настоящее время производство все больше автоматизируется для его усовершенствования. Промышленный робот - часть роботизированного технологического комплекса (РТК). Применение промышленных роботов упрощает процесс производства. С момента появления первых ПР, эти машины сразу же заслужили уважение и востребованность со стороны машиностроительных предприятий, теперь в производстве нельзя представить полноценное автоматизированное производство без применения ПР.
Промышленный робот - автоматическое устройство, состоящее из манипулятора и перепрограммируемой системы управления. Промышленный робот применяется для перемещения объектов в пространстве в различных производственных процессах.
Манипулятор - механизм для управления пространственным положением инструментов и объектов труда. Манипуляторы представляют собой набор подвижных звеньев двух типов: звенья, которые обеспечивают поступательные движения; - звенья, обеспечивающие угловые перемещения. Сочетание звеньев определяет степень подвижности, а также область действия системы робота. Для обеспечения движения в звеньях используют электрические, гидравлические или пневматические приводы. Цель практических и самостоятельной работ - изучение конструкции промышленного робота и его работы на примере промышленного робота-манипулятора компании KUKA модели KR6 R900-2 для формирования, умений и приобретение опыта управления промышленными роботами [2].
Цели данной работы:
• Разработать программу для робота-манипулятора Kuka, по обходу контура;
• Разработать программу для персонального компьютера на языке Python, для отправки координат движения роботу, прием команд, коммуникации с роботом;
• Смоделировать крепления для камеры и карандаша, которым будет рисоваться контур;
• Спроектировать устройство для измерения расстояния до поверхности с использованием лазерного дальномера.
В данной докладе представлена работа, проделанная для выполнения поставленной задачи: поиск контура по фотографии и его зарисовка на рабочей поверхности. Данная задача была решена. Следующим этапом модернизации задачи, служит решение той же задачи, только для объемных поверхностей.
В дальнейшем вместо карандаша, предлагается использовать рабочий инструмент, такие как: фреза, лазер, диск резки металла и т.д., т.е. данное технологическое решение позволит использовать его в производстве, в которых используются роботы.
В результате работы получили следующее:
• Написана программа для обхода плоского контура на языке KRL для робота-манипулятора Kuka;
• Написана программа для коммуникации с роботом и отправки координат точек;
• Спроектированы крепления для карандаша и камеры;
• Собрано устройство, позволяющее измерять расстояние до поверхности, с использованием лазерных дальномеров VL53L1 и микроконтроллера STM32F411CEU6.
Написанный код, используемый в данном проекте содержится на странице в репозитория “GitHub”:
Kuka Client and Server: https://github.com/WyderRs/Robot Kuka Client.git
Laser device: https://github. com/WyderRs/Kuka robot lazer. git
