Robot 6-Axis

From FreeCAD Documentation
Jump to: navigation, search
This page is a translated version of the page Robot 6-Axis and the translation is 97% complete.

Outdated translations are marked like this.
Other languages:
čeština • ‎Deutsch • ‎English • ‎español • ‎français • ‎italiano • ‎română • ‎русский • ‎svenska • ‎Türkçe

Base ExampleCommandModel.png Tutorial

Topic
Robot Workbench
Level
Intermediate
Time to complete
Unknown
Author
FreeCAD version
Example File(s)


Denna artikel handlar om hur man hämtar in en standard 6-Axlig industrirobot till FreeCAD för simulering

Beskrivningen följer Denavit-Hartenberg Parameter systemet, som även beskrivs i John J. Craigs bok "Introduction to Robotics".

Exempel Kuka

Kuka KR-16
KukaKR16.jpg KukaParts.jpg KukaAxisPosition.jpg

Kinematik

3D applikationer
Segment Parameter Beskrivning
KukaBase.jpg Basens konfiguration
KukaSegment1.jpg

\theta_{1} = q_{1}

d_{1} = 675 mm

a_{1} = 260 mm

\alpha_{1} = −90°

Segment 1
KukaSegment2.jpg

\theta_{2} = q_{2} - 90°

d_{2} = 0 mm

a_{2} = 680 mm

\alpha_{2} = 0°

Segment 2
KukaSegment3.jpg

\theta_{3} = q_{3}

d_{3} = 0 mm

a_{3} = 0 mm

\alpha_{3} = 90°

Segment 3
KukaSegment4.jpg

\theta_{4} = q_{4}

d_{4} = -670 mm

a_{4} = 0 mm

\alpha_{4} = -90°

Segment 4
KukaSegment5.jpg

\theta_{5} = q_{5}

d_{5} = 0 mm

a_{5} = 0 mm

\alpha_{5} = 90°

Segment 5
KukaSegment6.jpg

\theta_{6} = q_{6}

d_{6} = 0 mm

a_{6} = -158 mm

\alpha_{6} = 180°

Segment 6

Detta leder till följande tabell:

Kinematik tabell
i \theta d a \alpha
1 q1 675 mm 260 mm -90°
2 q2 - 90° 0 mm 680 mm
3 q3 0 mm 0 mm 90°
4 q4 -670 mm 0 mm -90°
5 q5 0 mm 0 mm 90°
6 q6 -158 mm 0 mm 180°

Eftersom Kuka robotarna inte har alla axlar i 0 i den ritade L-Positionen, så behöver vi ändra axel 2 & 3 med 90°.


Kinematik tabell
i \theta d a \alpha
1 q1 675 mm 260 mm -90°
2 q2 0 mm 680 mm
3 q3 - 90° 0 mm 0 mm 90°
4 q4 -670 mm 0 mm -90°
5 q5 0 mm 0 mm 90°
6 q6 -158 mm 0 mm 180°

I databladet så hittar vi ytterligare information om axlarna:

KukaAxisData.jpg

Vilket leder till den kompletta tabellen:

Kinematik tabell
i \theta d a \alpha \theta_{min} \theta_{max} Axis Speed
1 0 675 260 -90 -185 185 156
2 0 0 680 0 -155 35 156
3 - 90 0 0 90 -130 154 156
4 0 -670 0 -90 -350 350 330
5 0 0 0 90 -130 130 330
6 0 -158 0 180 -350 350 615

Visuell representation

FreeCAD kan generera en grov bild ur kinematiktabellen. Men om du vill komma närmare verkligheten så kan du använda en VRML fil med robotens utseende för simuleringen. T.ex. Kuka handhar VRML filer för sina modeller. VRML filen laddas under skapandet av den specifika roboten i FreeCAD. För att FreeCAD ska kunna röra axlarna så måste vi redigera VRML filen och sätta in speciella omvandlingsnoder som FreeCAD kan hitta och manipulera.

Detta visas återigen med exemplet Kuka KR 16. med start från rad 1:

#VRML V2.0 utf8
#
# This VRML97 file was exported using eM-Workplace
# (c) Tecnomatix Technologies GmbH & Co. KG
#     Heisenberg-Bogen 1
#     D-85609 Aschheim-Dornach
#     GERMANY
#
#Background
#{
#   skyColor   [0.752941 0.752941 0.752941]
#}
Transform
{
   #rotation 1 0 0 -1.5707963
   #scale .001 .001 .001
   children
   [
           DEF AOBJ_0001_000_TRAFO Transform
           {
              children
              [
...

Du ser att denna fil är exporterad med en robotsimuleringsmjukvara som kallas för Tecnomatix. Ta bort denna notis och skriv in en URL var du fick denna fil ifrån, därför att Tecnomatix har ingen upphovsrätt på filinnehållet. Det är endast en omvandlare! Först av allt så tar vi bort Background noden. Ta sedan bort rotation och scale noden för att få modellen i mm och uppåtpekande Z.

Aldeles vid slutet:

  ] }
  ] }
  ] }
  ]
}
#ROUTE SENS_04_OBJ.rotation_changed TO AXIS_04_OBJ.rotation
#ROUTE SENS_27_OBJ.rotation_changed TO AXIS_27_OBJ.rotation
#ROUTE SENS_32_OBJ.rotation_changed TO AXIS_32_OBJ.rotation
#ROUTE SENS_44_OBJ.rotation_changed TO AXIS_44_OBJ.rotation
#ROUTE SENS_46_OBJ.rotation_changed TO AXIS_46_OBJ.rotation
#ROUTE SENS_49_OBJ.rotation_changed TO AXIS_49_OBJ.rotation
#DEF AnySIMTimer TimeSensor
#{
#   cycleInterval 1.000000
#   loop          TRUE
#}

Kommentera bort TimeSensor och de 6 rutterna. Dessa 6 rader ger dig ett tips på var robotens axlar är någonstans! Sök först efter "AXIS_04_OBJ" som tar dig till den platsen:

...
    Transform { rotation 1 0 0 1.570796 children [
        DEF SENS_04_OBJ-0001 CylinderSensor
        {
           diskAngle 1.570796
           minAngle  -3.228859
           maxAngle  3.228859
           offset    0.000000
        }
      DEF FREECAD_AXIS1 Transform { rotation 0 1 0 0 children [
      DEF AXIS_04_OBJ-0001 Transform
     {
        children
        [
        Transform { rotation 1 0 0 -1.570796 children [
           DEF AOBJ_0001_003_TRAFO Transform
           {
              rotation 1.000000 0.000000 0.000000 3.141593
              translation -600.000000 500.000000 300.000000
              children
              [
...

Du måste precis innan definitionen av denna nod sätta in raden "DEF FREECAD_AXIS1 Transform { rotation 0 1 0 0 children [" vilket är FreeCADs ankare för att förflytta axeln.

Gör nu detsamma för FREECAD_AXIS2,FREECAD_AXIS3,FREECAD_AXIS4,FREECAD_AXIS5 och FREECAD_AXIS6. Glöm inte de stängande parenteserna vid slutet av filen, och du är färdig!

Du kan ladda VRML:en genom att exemplifiera roboten:

App.activeDocument().addObject("Robot::RobotObject","Robot")
App.activeDocument().Robot.RobotVrmlFile = "C:/_Projekte/FreeCAD0.9_build/mod/Robot/Lib/Kuka/kr16.wrl"

vilket ska ge dig detta resultat: KukaKR16FreeCAD.jpg

KR 210

Data sheet

Kinematik tabell
i \theta d a \alpha \theta_{min} \theta_{max} Axis Speed
1 0 750 350 -90 -185 185 156
2 0 0 1250 0 -155 35 156
3 - 90 0 0 90 -130 154 156
4 0 -1100 0 -90 -350 350 330
5 0 0 0 90 -130 130 330
6 0 -230 0 180 -350 350 615


KR 500

Data sheet

Kinematik tabell
i \theta d a \alpha \theta_{min} \theta_{max} Axis Speed
1 0 1045 500 -90 -185 185 156
2 0 0 1300 0 -155 35 156
3 - 90 0 0 90 -130 154 156
4 0 -1025 0 -90 -350 350 330
5 0 0 0 90 -130 130 330
6 0 -250 0 180 -350 350 615