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机器人焊接控制器。

控制器一觖由CPU、 EPROM及外围接口芯片组成控制系统，它可以根据预定的焊接监控程序，完成点焊时的焊 接参数输入、点焊程序控制、焊接电流控制及焊 接系统故庳自诊断，并实现与本体计算机及手控 示教盒的通信联系。常用的点焊控制雔主要有三 种结构形式。

中央结构型

它将焊接控制部分作为一个模块与机器人大体控制部分共同安排在一个控 制柜内，由主计箅机统一管理并为焊接模块提供 数据，焊接过程控制由焊接模块完成。这种结构 的优点是设备集成度髙，便于统一管理。

ESAB示教盒

图40-12为ESAB焊接机器人的示教盒t它 通过电缆与控制箱连接，人可以手持示教盒在工 件附近最直观的位置进行示教。示教盒本身是一 台专用计箅机，它不斯扫描盒上的功能和数字 键、操纵杆，并把信息和命令送给控制备厂 家的机器人示教盒都不相同，但其追求目标都是 为方便操作者。由人握 住机器人机械M末端，带动机器人按实际任务操 作一逋□在此过程中，机器人控制器的计算机逐 点记下各关节的位置和姿态值，而不作坐标转 换，再现时，再逐点取出，这种示教方式需要很

大的计箅机内存，而且由于机构的狙力，示教精 度不可能很高。目前主要在喷漆、喷涂机器人示 教中应用

机 器 人 手 臂 运 动 学 中 有 两 个 基 本 问 题 ：

1 ) 对 给 定 机 械 臂 ， 已 知 各 关 节 角 矢g(t)=[g1(t),g2(t),……,gn(t)], 其 中n 为 自 由 度 ；求 末 端 操 作 器 相 对 于 参 坐 标 系 的 位 迓 和 姿 态 ，称 之 为 运 动 学 正 问 题 。 在 机 器 人 示 教 过 程 中 ， 机器 人 控 制 器 即 逐 点 进 行 运 动 学 正 问 题 运 算 。

2 ) 对 给 定 机 械 臂 ， 已 知 末 端 操 作 器 在 参 坐 标 系 中 的 期 望 位 置 和 姿 态 ， 求 各 关 节 矢 量 ， 称之 为 运 动 学 逆 问 题 。 在 机 器 人 再 现 过 程 中 ， 机 器人 控 制 器 即 逐 点 进 行 运 动 学 逆 问 题 运 算 ， 将 角 矢量 分 解到 机 械 W各 关 节 。

运 动 学 正 问 题 的 运 算 都 采 用 D- H法 ， 这 种方 法 采 用 4 x4 齐 次 变 换 矩 阵 来 描 述 两 相 邻 刚 体杆 件 的 空 间 关 系 ； 把 正 问 题 简 化 为 寻 求 等 价 的 4x4 齐 次 变 换 矩 阵 。 逆 问 题 的 运 算 可 用 几 种 方 法求 解 ， 最 常 用 的 是 矩 阵 数 、 迭 或 几 何 方 法 。

对 于 高 速 、 高 精 度 机 器 人 ， 还 必 须 建 立 动 力学 模 型 ， 由 于 目 前 通 用 的 工 业 机 器 人 （ bao 括 焊接 机 器 人 ） 极限运 动 速 度 都 在 3 m/ S内 、 精 度 大多 不 高 于 0 . 1 mm, 所 以 都 只 作 简 单 的 动 力 学 控制.