书籍详情
工业机器人力觉视觉控制高级应用
作者：黄风
出版社：化学工业出版社
出版时间：2019-02-01
ISBN：9787122331281
定价：¥128.00
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内容简介
本书介绍了工业机器人的高级功能——力觉控制功能、视觉控制功能、附加伺服轴功能的使用方法，对力觉控制功能、视觉控制功能、附加伺服轴功能的技术规格、安装连接、参数功能及设置、编程指令做了深入浅出的说明，提供了大量的程序指令应用案例和解决方案，并根据现场调试经验对伺服系统的调试及减震提供了实用而详尽的方法手段。 本书适合于自动化控制领域特别是机器人行业的工程师、操作工人、维修保养技术人员，也适合于高校的教师和相关专业的学生。
作者简介
黄风，上海东行自动化公司，总工，高级工程师，从事工控及数控技术25年。长期在现场一线工作，主持各类型大小项目50余项。 主要有：“大型曲轴热处理数控机床控制系统的技术开发”、“激光切割数控机床的控制系统技术开发”、“大型龙门泡沫铣床伺服双驱控制系统技术开发”、 “5轴同步印刷机控制系统的技术开发”、“轧辊磨床数控系统技术改造”、“双刀塔车床的数控系统技术改造”、“进口钻削中心的数控系统技术改造”、“冲齿机生产线数控系统技术开发”等。
目录
第1篇 力觉控制在工业机器人上的应用
第1章 力觉控制在工业机器人上的应用范围 / 2
1.1 机器人现场应用出现的问题 / 2
1.2 什么是力觉控制功能 / 2
1.3 力觉控制技术规格及技术术语 / 2
第2章 力觉控制器的硬件配置及连接 / 4
2.1 机器人及力觉控制系统的构成 / 4
2.2 力觉控制器产品型号及构成（1F-FS001-W200 ） / 4
2.3 力觉控制器的技术规格 / 5
2.3.1 力觉控制器各部位名称 / 5
2.3.2 力觉控制器的技术规格 / 5
2.4 力觉传感器技术规格 / 6
2.5 力觉传感器的安装 / 7
2.5.1 适配器安装 / 7
2.5.2 传感器安装 / 7
2.5.3 安装角度 / 8
2.6 连接与配线 / 8
2.6.1 力觉控制器与机器人控制器的连接 / 8
2.6.2 力觉传感器与力觉控制器的连接 / 9
2.6.3 电源的连接 / 9
第3章 力觉控制的坐标系及参数设置 / 10
3.1 坐标系的定义 / 10
3.1.1 力觉坐标系（机械接口） / 10
3.1.2 力觉坐标系（工具） / 10
3.1.3 力觉坐标系（直交） / 11
3.1.4 力觉传感器坐标系 / 11
3.2 初始参数的设置 / 12
3.2.1 初始参数一览 / 12
3.2.2 力觉控制器识别参数 / 12
3.2.3 校正参数的设置 / 13
3.2.4 力觉传感器允许值 / 16
3.2.5 力觉控制补偿限制 / 17
3.2.6 力觉传感器数据滤波器设定 / 17
3.2.7 力觉传感器最小控制力设定 / 17
3.3 连接设定的检查与确认 / 18
3.3.1 确认力觉传感器通信数据 / 18
3.3.2 确认力觉传感器的安装及坐标系校准 / 18
第4章 力觉控制的相关指令及状态变量 / 20
4.1 力觉控制指令 / 20
4.1.1 力觉控制功能启动指令——Fsc On / 20
4.1.2 Fsc Off / 22
4.1.3 FsGChg / 22
4.1.4 切换控制特性指令——FsCTrg / 23
4.2 力觉控制的状态变量 / 24
4.2.1 状态变量一览表 / 24
4.2.2 设置/存储当前使用的“力觉控制坐标系”——M_FsCod0、M_FsCod1 / 25
4.2.3 设置/存储当前各轴的力觉控制模式——P_FsMod0、P_FsMod1 / 26
4.2.4 设置/存储当前各轴的刚度系数——P_FsStf0、P_FsStf1 / 26
4.2.5 设置/存储当前各轴的阻尼系数——P_FsDmp0、P_FsDmp1 / 27
4.2.6 设置/存储各轴的“作用力指令值”——P_FsFCd0、P_FsFCd1 / 28
4.2.7 设置/存储“速度指令值”——P_FsSpd0、P_FsSpd1 / 28
4.2.8 设置/存储各轴的“模式切换判定值”——P_FsSwF0、P_FsSwF1 / 29
4.2.9 P_FsGn0、P_FsGn1 / 30
4.2.10 设置/存储“作用力检测设定值”—— P_FsFLm0、P_FsFLm1 / 30
4.3 力觉检测功能指令 / 31
4.3.1 力觉检测指令一览表 / 31
4.3.2 定义一个“Mo 组合条件”——Def MoTrg / 31
4.3.3 设置“Mo 组合条件”的有效/无效指令——SetMoTrg / 32
4.4 力觉检测功能的状态变量 / 33
4.4.1 与力觉检测功能有关的状态变量 / 33
4.4.2 “Mo 组合条件”状态——M_MoTrg / 33
4.4.3 判定“作用力当前值”是否超过“检测设定值”——M_FsLmtS / 34
4.4.4 表示“实际值的变化状态”——P_FsLmtR / 34
4.4.5 表示 “实际值”是否超过“设定值”——P_FsLmtX / 35
4.4.6 表示“实际值”第1 次超过“检测值”时的位置—— P_FsLmtP / 35
4.4.7 表示超过“检测设定值”时的“作用力实际数据”——P_FsLmtD / 36
4.4.8 表示“作用力实测数据最大值”——P_FsMaxD / 36
4.4.9 “当前作用力”实测数值——P_FsCurD / 37
4.4.10 力觉指令位置——P_FsCurP / 37
4.4.11 表示力觉控制的ON/OFF 状态——M_FsCSts / 38
4.5 力觉日志功能指令 / 38
4.5.1 与力觉日志功能有关的指令 / 38
4.5.2 数据采集指令——FsLog On / 38
4.5.3 数据采集结束指令——FsLog Off/ 39
4.5.4 FsOutLog / 39
4.6 其他指令 / 40
4.7 样例程序 / 42
4.7.1 样例程序1 / 42
4.7.2 样例程序2 / 43
4.7.3 样例程序3 / 44
4.7.4 样例程序4 / 47
第5章 力觉控制中的作用力控制 / 48
5.1 作用力控制的种类 / 48
5.1.1 作用力控制 / 48
5.1.2 刚度控制 / 48
5.1.3 位置控制 / 48
5.1.4 补偿 / 48
5.2 力觉控制功能有效/无效指令 / 49
5.3 控制模式及控制特性概述 / 49
5.3.1 “控制模式/控制特性”技术参量的定义 / 50
5.3.2 力觉控制坐标系 / 51
5.3.3 力觉控制模式 / 52
5.3.4 刚度系数 / 52
5.3.5 阻尼系数 / 52
5.4 控制特性 / 53
5.4.1 作用力指令值 / 53
5.4.2 速度指令值 / 53
5.4.3 模式切换判定值 / 54
5.4.4 力觉控制增益 / 55
5.4.5 作用力检测设定值 / 55
5.5 传感器数据清零 / 55
5.6 改变控制特性的指令 / 56
5.6.1 更改“控制特性”指令——FsGChg / 56
5.6.2 根据“Mo 组合条件”执行切换“控制特性”的指令——FsCTrg / 56
5.7 应用案例 / 57
5.7.1 应用案例1——作用力控制 / 58
5.7.2 应用案例2——“速度优先模式”与“作用力模式”的切换 / 59
5.7.3 刚度控制 / 60
5.7.4 控制特性变更1 / 61
5.7.5 控制特性变更2（Mo组合条件） / 63
第6章 力觉检测 / 65
6.1 概述 / 65
6.2 Mo 组合条件 / 66
6.3 作用力检测状态 / 66
6.3.1 M_FsLmtS / 66
6.3.2 P_FsLmtR / 66
6.4 数据锁存 / 66
6.5 数据（储存） / 66
6.6 应用案例 / 66
6.6.1 应用案例1 / 66
6.6.2 应用案例2 / 67
6.6.3 应用案例3 / 69
第7章 力觉日志功能及应用 / 71
7.1 力觉日志采集的数据对象和技术指标 / 71
7.2 力觉日志功能相关参数的设置 / 72
7.3 采集力觉数据的指令 / 73
7.4 力觉数据的传送 / 73
7.5 应用案例 / 74
7.5.1 传送应用案例1 / 74
7.5.2 传送应用案例2 / 75
第8章 力觉控制的相关参数 / 77
8.1 力觉功能关联参数 / 77
8.2 参数设置 / 79
8.2.1 初始参数设置 / 79
8.2.2 控制模式参数设置 / 79
8.2.3 控制特性参数设置 / 80
8.2.4 力觉日志参数设置 / 82
第9章 示教操作 / 83
9.1 使用示教单元能够执行的力觉控制功能 / 83
9.1.1 力觉控制 / 83
9.1.2 作为力觉监视器 / 87
9.1.3 接触检查 / 88
9.1.4 使用案例 / 90
9.2 示教操作 / 92
9.2.1 关于示教位置的注意要点 / 92
9.2.2 使用案例（示教操作） / 94
第10章 工程应用案例 / 97
10.1 零部件装配 / 97
10.2 相位对准推入 / 98
第11章 力觉控制中故障检测与报警 / 101
11.1 报警一览表 / 101
11.2 报警及对策的详细说明 / 102
11.3 力觉控制单元的报警 / 107
11.4 机器人故障及对策 / 108
第2篇 视觉控制在工业机器人的应用
第12章 视觉控制在工业机器人的应用 / 110
12.1 概述 / 110
12.2 前期准备及通信设置 / 110
12.2.1 基本设备配置及连接 / 110
12.2.2 通信设置 / 111
12.3 工具坐标系原点的设置 / 113
12.3.1 操作方法 / 113
第1章 力觉控制在工业机器人上的应用范围 / 2
1.1 机器人现场应用出现的问题 / 2
1.2 什么是力觉控制功能 / 2
1.3 力觉控制技术规格及技术术语 / 2
第2章 力觉控制器的硬件配置及连接 / 4
2.1 机器人及力觉控制系统的构成 / 4
2.2 力觉控制器产品型号及构成（1F-FS001-W200 ） / 4
2.3 力觉控制器的技术规格 / 5
2.3.1 力觉控制器各部位名称 / 5
2.3.2 力觉控制器的技术规格 / 5
2.4 力觉传感器技术规格 / 6
2.5 力觉传感器的安装 / 7
2.5.1 适配器安装 / 7
2.5.2 传感器安装 / 7
2.5.3 安装角度 / 8
2.6 连接与配线 / 8
2.6.1 力觉控制器与机器人控制器的连接 / 8
2.6.2 力觉传感器与力觉控制器的连接 / 9
2.6.3 电源的连接 / 9
第3章 力觉控制的坐标系及参数设置 / 10
3.1 坐标系的定义 / 10
3.1.1 力觉坐标系（机械接口） / 10
3.1.2 力觉坐标系（工具） / 10
3.1.3 力觉坐标系（直交） / 11
3.1.4 力觉传感器坐标系 / 11
3.2 初始参数的设置 / 12
3.2.1 初始参数一览 / 12
3.2.2 力觉控制器识别参数 / 12
3.2.3 校正参数的设置 / 13
3.2.4 力觉传感器允许值 / 16
3.2.5 力觉控制补偿限制 / 17
3.2.6 力觉传感器数据滤波器设定 / 17
3.2.7 力觉传感器最小控制力设定 / 17
3.3 连接设定的检查与确认 / 18
3.3.1 确认力觉传感器通信数据 / 18
3.3.2 确认力觉传感器的安装及坐标系校准 / 18
第4章 力觉控制的相关指令及状态变量 / 20
4.1 力觉控制指令 / 20
4.1.1 力觉控制功能启动指令——Fsc On / 20
4.1.2 Fsc Off / 22
4.1.3 FsGChg / 22
4.1.4 切换控制特性指令——FsCTrg / 23
4.2 力觉控制的状态变量 / 24
4.2.1 状态变量一览表 / 24
4.2.2 设置/存储当前使用的“力觉控制坐标系”——M_FsCod0、M_FsCod1 / 25
4.2.3 设置/存储当前各轴的力觉控制模式——P_FsMod0、P_FsMod1 / 26
4.2.4 设置/存储当前各轴的刚度系数——P_FsStf0、P_FsStf1 / 26
4.2.5 设置/存储当前各轴的阻尼系数——P_FsDmp0、P_FsDmp1 / 27
4.2.6 设置/存储各轴的“作用力指令值”——P_FsFCd0、P_FsFCd1 / 28
4.2.7 设置/存储“速度指令值”——P_FsSpd0、P_FsSpd1 / 28
4.2.8 设置/存储各轴的“模式切换判定值”——P_FsSwF0、P_FsSwF1 / 29
4.2.9 P_FsGn0、P_FsGn1 / 30
4.2.10 设置/存储“作用力检测设定值”—— P_FsFLm0、P_FsFLm1 / 30
4.3 力觉检测功能指令 / 31
4.3.1 力觉检测指令一览表 / 31
4.3.2 定义一个“Mo 组合条件”——Def MoTrg / 31
4.3.3 设置“Mo 组合条件”的有效/无效指令——SetMoTrg / 32
4.4 力觉检测功能的状态变量 / 33
4.4.1 与力觉检测功能有关的状态变量 / 33
4.4.2 “Mo 组合条件”状态——M_MoTrg / 33
4.4.3 判定“作用力当前值”是否超过“检测设定值”——M_FsLmtS / 34
4.4.4 表示“实际值的变化状态”——P_FsLmtR / 34
4.4.5 表示 “实际值”是否超过“设定值”——P_FsLmtX / 35
4.4.6 表示“实际值”第1 次超过“检测值”时的位置—— P_FsLmtP / 35
4.4.7 表示超过“检测设定值”时的“作用力实际数据”——P_FsLmtD / 36
4.4.8 表示“作用力实测数据最大值”——P_FsMaxD / 36
4.4.9 “当前作用力”实测数值——P_FsCurD / 37
4.4.10 力觉指令位置——P_FsCurP / 37
4.4.11 表示力觉控制的ON/OFF 状态——M_FsCSts / 38
4.5 力觉日志功能指令 / 38
4.5.1 与力觉日志功能有关的指令 / 38
4.5.2 数据采集指令——FsLog On / 38
4.5.3 数据采集结束指令——FsLog Off/ 39
4.5.4 FsOutLog / 39
4.6 其他指令 / 40
4.7 样例程序 / 42
4.7.1 样例程序1 / 42
4.7.2 样例程序2 / 43
4.7.3 样例程序3 / 44
4.7.4 样例程序4 / 47
第5章 力觉控制中的作用力控制 / 48
5.1 作用力控制的种类 / 48
5.1.1 作用力控制 / 48
5.1.2 刚度控制 / 48
5.1.3 位置控制 / 48
5.1.4 补偿 / 48
5.2 力觉控制功能有效/无效指令 / 49
5.3 控制模式及控制特性概述 / 49
5.3.1 “控制模式/控制特性”技术参量的定义 / 50
5.3.2 力觉控制坐标系 / 51
5.3.3 力觉控制模式 / 52
5.3.4 刚度系数 / 52
5.3.5 阻尼系数 / 52
5.4 控制特性 / 53
5.4.1 作用力指令值 / 53
5.4.2 速度指令值 / 53
5.4.3 模式切换判定值 / 54
5.4.4 力觉控制增益 / 55
5.4.5 作用力检测设定值 / 55
5.5 传感器数据清零 / 55
5.6 改变控制特性的指令 / 56
5.6.1 更改“控制特性”指令——FsGChg / 56
5.6.2 根据“Mo 组合条件”执行切换“控制特性”的指令——FsCTrg / 56
5.7 应用案例 / 57
5.7.1 应用案例1——作用力控制 / 58
5.7.2 应用案例2——“速度优先模式”与“作用力模式”的切换 / 59
5.7.3 刚度控制 / 60
5.7.4 控制特性变更1 / 61
5.7.5 控制特性变更2（Mo组合条件） / 63
第6章 力觉检测 / 65
6.1 概述 / 65
6.2 Mo 组合条件 / 66
6.3 作用力检测状态 / 66
6.3.1 M_FsLmtS / 66
6.3.2 P_FsLmtR / 66
6.4 数据锁存 / 66
6.5 数据（储存） / 66
6.6 应用案例 / 66
6.6.1 应用案例1 / 66
6.6.2 应用案例2 / 67
6.6.3 应用案例3 / 69
第7章 力觉日志功能及应用 / 71
7.1 力觉日志采集的数据对象和技术指标 / 71
7.2 力觉日志功能相关参数的设置 / 72
7.3 采集力觉数据的指令 / 73
7.4 力觉数据的传送 / 73
7.5 应用案例 / 74
7.5.1 传送应用案例1 / 74
7.5.2 传送应用案例2 / 75
第8章 力觉控制的相关参数 / 77
8.1 力觉功能关联参数 / 77
8.2 参数设置 / 79
8.2.1 初始参数设置 / 79
8.2.2 控制模式参数设置 / 79
8.2.3 控制特性参数设置 / 80
8.2.4 力觉日志参数设置 / 82
第9章 示教操作 / 83
9.1 使用示教单元能够执行的力觉控制功能 / 83
9.1.1 力觉控制 / 83
9.1.2 作为力觉监视器 / 87
9.1.3 接触检查 / 88
9.1.4 使用案例 / 90
9.2 示教操作 / 92
9.2.1 关于示教位置的注意要点 / 92
9.2.2 使用案例（示教操作） / 94
第10章 工程应用案例 / 97
10.1 零部件装配 / 97
10.2 相位对准推入 / 98
第11章 力觉控制中故障检测与报警 / 101
11.1 报警一览表 / 101
11.2 报警及对策的详细说明 / 102
11.3 力觉控制单元的报警 / 107
11.4 机器人故障及对策 / 108
第2篇 视觉控制在工业机器人的应用
第12章 视觉控制在工业机器人的应用 / 110
12.1 概述 / 110
12.2 前期准备及通信设置 / 110
12.2.1 基本设备配置及连接 / 110
12.2.2 通信设置 / 111
12.3 工具坐标系原点的设置 / 113
12.3.1 操作方法 / 113
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