【机器人】从机械臂示教器导出编码器数据到U盘中的操作步骤

工业机器人编码器数据导出与处理
本文详细介绍了如何从工业机器人CRP1410中导出运动过程中的编码器数据到U盘,并在计算机中进行处理的方法。包括在控制柜上插入U盘、更改操作权限、修改参数、运行程序、输出轨迹记录等步骤。

工业机器人

注:这里针对我使用的工业机械臂CRP1410,不同机器人操作方式不完全相同
Question:当机械臂按照运动指令运动后,如何将运动过程中的编码器数据导出到U盘进而在计算机中进行处理呢?

Answer:按照以下步骤进行。
1.接电前在控制柜上插上U盘
2.通电启动机械臂,开机后切换用户权限,参数设置-系统参数-操作权限选择,从管理员模式进入厂家模式,密码为厂家的密码。
3.进入参数设置-操作参数 ,将第34号的参数值5555修改为0。
4.开始试运行程序,同时监视坐标,程序最好循环运行2-3次,确保数据完整。
5.程序运行完后,点击 监视-坐标-监视点位置-输出轨迹记录,示教器下方会提示轨迹正在输出。
6.输出完成后,选择 文件操作-文件保存到U盘-用户程序保存到U盘
7.U盘中的.\ROBOT文件夹中即为导出的编码器数据。

注:文件中的txt文件内容说明:
进入到.\ROBOT目录下,可以看到call文件夹和file文件,其余文件为示教器中已有的程序和一个配置文件.ini。
重点是file文件下: 相同的文件有几份,说明程序循环运行了几次。
Feed:机械臂末端执行器尖点位置x,y,z的值。
FeedJ:关节J1~J6的角度编码器值。
Pose:末端执行器的位置和姿态。位姿为ZYX欧拉角编码器的值。
Torque:六个电机的电流百分比值。可算出转矩。转矩=电流百分比×额定电流×电机转矩常数

  以上只是得到编码器的值,为了得到实际的关节角度,有关系式 y  =  ax+by\,\,=\,\,ax+by=ax+b, xxx为编码器值,yyy为实际角度值。aaa,bbb为系数,每个关节角的aaa,bbb系数各不一样,需要按照这个关系式一 一进行匹配。
我已得到的CRP机械臂各个关节角度与编码器数据之间的关系式如下
第一关节角度与编码器值的关系 角度单位度°
angle1 = 2.6168e-5×data1 - 2.7252;

第二关节角度与编码器值的关系:
angle2 = 2.6162e-5×data2 + 116.6177;

第三关节角度与编码器值的关系:
angle3 = -2.6154e-5 × data3 - 30.0944;

第四关节角度与编码器值的关系:
angle4 = -2.7921e-5×data4 + 27.3138;

第五关节角度与编码器值的关系:
angle5 = -2.0343e-5 × data5 +12.4446;

第六关节角度与编码器值的关系:
angle6 = 6.8688e-5 × data6 - 15.5751;

### 机械反转联动功能的实现方式与设计方案 #### 1. 反转联动的功能定义 机械的反转联动是指通过特定的控制逻辑或硬件配置,使多个关节或轴能够协同工作,在某一条件下触发反向动作。这种功能通常用于调整姿态、优化路径规划或者应对突发情况下的紧急避障。 此概念类似于工业自动化领域中的可逆转换开关机制[^2],即当某个条件发生变化时(如检测到障碍物),系统会自动切换方向以保护设备安全并继续执行任务。 #### 2. 控制策略设计 ##### 软件层面上的解决方案 采用现代嵌入式控制系统作为核心控制器,比如基于ARM Cortex-M系列微处理器架构的STM32芯片家族,因其高性能处理能力及广泛的应用生态而成为理想选择之一[^1]。利用其强大的定时器资源和PWM输出特性,可以精准调控伺服电机的速度与角度参数。 具体而言,可以通过如下方法实现反转联动: - 设置中断服务程序监听外部传感器信号; - 当捕捉到预设事件发生时立即修改目标位置寄存器数值; - 同步更新其他关联节点的目标值形成连贯的动作序列; 以下是简化版伪代码示例说明这一过程: ```c // 定义全局变量存储当前状态 volatile uint8_t currentState = FORWARD; void EXTI_IRQHandler(void){ // 假设EXTI线路上升沿触发表示需要改变运动方向 if (READ_PIN() == HIGH_LEVEL){ currentState ^= REVERSE; // 利用按位异或运算交替变换前进/后退标志位 } } void updateServoPositions(){ switch(currentState){ case FORWARD: setJointTarget(JOINT_1, ANGLE_POSITIVE); break; case REVERSE: setJointTarget(JOINT_1, ANGLE_NEGATIVE); break; } } ``` ##### 硬件层面上的支持措施 除了软件上的灵活调度外,还需要考虑物理层面的因素来保障整体性能表现稳定可靠。例如选用高品质编码器反馈实际旋转量以便闭环调节更加精确;另外对于负载较重的情况,则推荐增加减速机构降低末端效应器速度的同时增大驱动力矩。 同时值得注意的是,在构建此类复杂机电一体化装置过程中,遵循模块化设计理念有助于后期维护升级以及成本控制等方面取得平衡效果。 --- ###
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