工业机器人位置控制和插补算法以及编程技术，你理解了吗？

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工业机器人展开后，实际上就是一款特殊点的立体加工中心，它遵循了加工中心的数控规律，也使用位置控制和插补算法，编程的思路也数控CNC是一致的。
1. 关节轴控制原理 绝大多数工业机器人采用关节式运动形式,很难直接检测机器人末端的运动,只能对各关节进行控制,属于半闭环系统,即仅从电动机轴上闭环,如图所示。

目前,工业机器人基本操作方式多为示教再现。示教时,不能将轨迹上的所有点都示教一遍,一是费时,二是占用大量的存储器。 依据机器人运动学理论,机器人手臂关节在空间进行运动规划时,需进行的大量工作是对关节变量的插值计算。插补是一种算法,对于有规律的轨迹,仅示教几个特征点。例如,对直线轨迹,仅示教两个端点(起点、终点);对圆弧轨迹,需示教三点(起点、终点、中 间点),轨迹上其他中间点的坐标通过插补方法获得。实际工作中,对于非直线和圆弧的轨迹,可以切分成若干个直线段或圆弧段,以无限逼近的方法实现轨迹示教。多关节(轴)机器人控制原理如图所示。

2.插补方式
(1) 定时插补 每隔一定时间插补一次，插补时间间隔一般不超过25ms。
(2)定距插补 每隔一定距离插补一次,可避免快速运动时,定时插补造成的轨迹失真,但也受伺服周期限制。
3.插补算法
(1)直线插补 在两示教点之间按照直线规律计算中间点坐标。 (2)圆弧插补 按圆弧规律计算中间点。
4.弧焊机器人编程技术
(1)示教编程示教编程是目前工业机器人广泛使用的编程方法,根据任务的需要,将机器人末端工具移动到所需的位置及姿态,然后把每一个位姿连同运行速度、焊按接参数等记录并存储下来,机器人便可以按照示教的位姿再现。示教方式有两种:
1)手把手示教(早期的机器人采用)。
2)示教盒示教(目前的机器人多采用)。 示教编程的优点是不需要预备知识和复杂的计算机装置,方法简单、易于掌握。而它的缺点是占用生产时间,难于适应小批量、多品种的柔性生产需要;编程人员工作环境差、强度大,一旦失误,会造成人员伤亡或设备损坏;编程效率低。
(2)离线编程在计算机中建立设备、环境及工件的三维模型,对虚拟环境中的机器人进行编程。它充分利用了计算机图形学的成果,建立机器人及其工作环境的模型,再利用 一些规划算法,通过对图形的控制和操作,在离线的情况下进行编程。离线编程的主要优点如下:
1)减少机器人不工作时间。
2)改善了编程环境,使编程者远离危险的工作环境。
3) 提高了编程效率与质量，可使用高级语言对复杂任务进行编程。
4)便于和 CAD 系统集成,实现 CAD/CAM/ Robotics 一体化。 因此,离线编程能够提高工作效率和工作质量,这是今后应用和发展的方向。