机器人的手臂动作教案

教学目标

一、掌握三大基本运动形式：机器人手臂的单轴运动、线性运动以及重定位运动。

二、理解双臂协同操作的核心原理和周围环境感知技术。

三、具备通过编程实现简单抓取、搬运等基本任务的能力。

适用对象

本课程适用于初中及以上学生，要求具备基础的编程知识。

课时安排

本课程共需4课时，每课时45分钟。

教学内容设计

第一课：基础运动模式（单轴与线性运动）

一、理论讲解：

1. 单轴运动：独立控制机器人每个关节的旋转，例如ABB机器人的六轴联动。

2. 线性运动：工具中心点（TCP）的直线路径规划，例如在搬运任务中从A点移动到B点。

并配以案例展示，如直角坐标型机器人的伸缩臂演示。

二、实践操作：

提供伪代码示例，展示如何在工业机器人RAPID/KRL语言逻辑下进行线性运动控制。

```python

def move_linear(target):

if check_safety(target): 检查工作范围是否安全

activate_axis(1-6) 启用所有关节轴

set_speed(50%) 设置合适的运动速度

execute_move(target) 执行直线移动指令

```

第二课：复合运动与重定位

一、核心概念：

1. 重定位运动：当TCP点固定时，调整工具姿态，如拧螺丝的动作。

2. 介绍球坐标型机器人的复合运动案例，包括伸缩、回转和俯仰等。

二、分组实验：

操控机器人完成“水瓶倒水”任务，结合线性移动和姿态调整。

第三课：双臂协同编程

一、技术原理：

1. 力反馈控制：模拟类似人类操作的7自由度Franka机器人控制。

2. 分工策略：主臂固定物体，副臂执行装配任务。

提供实战项目的伪代码示例，参考Franka机器人案例。

```python

def dual_arm_assembly():

arm_left.grasp(component) 左臂抓取部件

arm_right.adjust_pose(socket) 右臂调整接口位置进行对接装配工作 使其与对应位置吻合以便装配等任务操作顺利进行 。当感应到接触或即将接触物体时可以使用反馈信息进行细微的调整达到准确控制的目的从而模拟类人操作实现高效精确的装配工作 。此外还需加入防碰撞检测功能以确保操作的安全性避免意外碰撞导致的损失或危险等情况发生 。防碰撞检测可以通过力传感器或视觉传感器实现当检测到外力超过一定阈值时停止动作或进行规避动作等处理 。通过编程实现双臂协同操作可以大大提高机器人的工作效率和安全性并扩展其应用场景 。具体实现过程需要结合具体机器人的硬件和软件环境进行开发以满足不同任务的需求 。以上就是关于双臂协同编程的相关介绍希望能对您有所帮助 。``` ＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂＂ ”。以上代码主要演示了如何通过编程实现机器人的双臂协同操作包括抓取部件调整姿态对接装配等任务操作过程以及加入防碰撞检测功能等安全措施在实际应用中需要根据具体场景和任务需求进行代码的调整和优化以实现更高效精确的操作同时还需要注意机器人的硬件和软件环境的兼容性和稳定性以确保系统的正常运行和安全性。”二、实战项目：完成具体的双臂协同操作任务，如装配任务等。强调安全操作和注意事项。强调在操作过程中需要注意的安全问题如避免意外碰撞等危险情况的发生以及对于机器人硬件和软件环境的保护等 。通过本课程的学习学生可以掌握双臂协同操作的核心技术并能够在实际应用中发挥机器人的最大效能提高工作效率和安全性 。同时还需要不断学习和新的技术和应用以跟上机器人技术的快速发展和变化 。通过课程的学习和实践学生能够更好地理解和应用机器人技术为未来的工作和生活打下坚实的基础 。以上就是关于第三课双臂协同编程的介绍希望能对您有所帮助 。\"\">参考文中涉及的要点进行详细展开论述方便读者理解并进行实际操作和应用等等。