需要机械臂相关资源的同学可以在我的CSDN主页中找到哦指南目录机械臂速成小指南零点五机械臂相关资源机械臂速成小指南零指南主要内容及分析方法机械臂速成小指南一机械臂发展概况机械臂速成小指南二机械臂的应用机械臂速成小指南三机械臂的机械结构机械臂速成小指南四机械臂关键部件之减速机机械臂速成小指南五末端执行器机械臂速成小指南六步进电机驱动器机械臂速成小指南七机械臂位姿的描述方法机械臂速成小指南八运动学建模标准DH法机械臂速成小指南九正运动学分析机械臂速成小指南十可达工作空间机械臂速成小指南十一坐标系的标准命名机械臂速成小指南十二逆运动学分析机械臂速成小指南十三轨迹规划概述机械臂速成小指南十四多项式插值轨迹规划机械臂速成小指南十五线性规划机械臂速成小指南十六带抛物线过渡的线性规划机械臂速成小指南十七直线规划机械臂速成小指南十八圆弧规划机械臂速成小指南十九机械臂的电路板抓取实验以下为正文六自由度机械臂上位机python代码带详细注释含正逆运动学及轨迹规划等https://download.csdn.net/download/m0_53966219/87521956?spm1001.2014.3001.5503六自由度机械臂下位机代码及pcb设计https://download.csdn.net/download/m0_53966219/88480657?spm1001.2014.3001.5503至今机械臂已发展了近七十年岁月从粗糙的工业生产用具变为多学科交叉融合的工业艺术进入社会的各个角落。下面我们简要地回顾一下机械臂的发展历程。注本文里机械臂机器人1947年世界首台遥操作机械手诞生美国阿贡国家实验室基于军事、核工业的发展需要研发了遥操作机械手。1948年世界首台机械式主从机械手诞生同样由美国阿贡国家实验室研制。1954年世界首台工业机械臂Unimate诞生1954年美国发明家乔治·德沃尔(George Devol)获得了机械臂的专利(1961年批准)而约瑟夫·恩格尔伯格被称为机器人之父二人共同研发了世上第一台工业机械臂Unimate意为“万能自动”。1959年机械臂第一次被应用于生产线上考虑到他将面临来自制造商的艰苦斗争并受到阿西莫夫的“机器人三定律”(与希波克拉底誓言相似的“首先不伤害”哲学)的激励恩格尔伯格专注于让机器人从事对人类有害的任务。他的策略奏效了1959年重达2700磅的Unimate #001原型车在新泽西州特伦顿的通用汽车压铸厂首次被安装在装配线上。1961年UNIMATE 1900系列成为第一个大批量生产的工厂自动化机械臂到1961年Unimate 1900系列成为第一个大批量生产的工厂自动化机械臂。在很短的时间内大约450个Unimate机械臂被用于压铸。Unimate机器人成本耗资65000美元但unimation公司售价仅为18000美元。下图为YAMAHA川崎重工获得许可后在亚洲制造和销售的Unimate机械臂。1962年世界第一台圆柱坐标机械臂诞生1962年美国机械与铸造公司American Machine and FoundryAMF生产出“VERST- RAN”(意为万能搬运),与Unimation公司生产的Unimate成为真正商业化的工业机器人并出口到世界各国掀起了全世界对机器人研究的热潮。同年AMF制造的6台Verstran机器人应用于美国坎顿Canton的福特汽车生产厂。1969年首台点焊机械臂投入使用首台商业化应用的喷漆机器人诞生斯坦福机械臂Stanford Arm诞生1969年通用汽车公司在其洛兹敦Lordstown装配厂安装了首台点焊机器人Unimation。Unimation机器人大大提高了生产率90以上的车身焊接作业可通过机器人来自动完成。只有20%40%的传统生产厂的焊接工作由人工完成。1969年挪威Trallfa公司提供了第一个商业化应用的喷漆机器人。在1967年挪威劳动力短缺期间曾使用机器人来喷涂独轮手推车wheelbarrows第一款商用喷漆机器人就由此发展而来。1969年Victor Scheinman发明了斯坦福机械臂——这条机器人手臂被认为是最早利用计算机控制的机器人之一。如同利用磁鼓操作的尤曼特一样斯坦福机械臂同样代表着巨大的突破。其包含六个关节点且由斯坦福大学人工智能实验室独立完成。尽管主要用于教育目的但这条手臂的出现标志着计算机控制型工业机器人领域已经出现重大突破。1970年国际机器人研讨会成立1970年在美国芝加哥举行第一届美国工业机器人研讨会。一年以后该研讨会升级为国际工业机器人研讨会International Symposium on Industrial RobotsISIR。1997年该研讨会更名为国际机器人研讨会International Symposium on RoboticsISR其中包括服务机器人的技术。至今该会议已举办了40余届下图为研讨会的logo。1971年世界首个国家机器人协会成立1971年工业机器人恳谈会JIRA在日本成立这是世界上第一个国家机器人协会。1994年改为现名日本机器人协会Japanese Robot AssociationJARA。下图为协会标志。1972年世界第一条点焊机器人生产线落成1972年意大利的菲亚特汽车公司FIAT和日本日产汽车公司Nissan安装运行了点焊机器人生产线。1973年世界首台机电驱动六轴机械臂诞生世界首台安装有动态视觉的工业机器人诞生全世界在运行中的工业机器人数量达到3000台。1973年第一台机电驱动的6轴机械臂FAMULUS诞生。德国KUKA公司将其使用的Unimate机器人研发改造成其第一台产业机器人这是世界上第一台机电驱动的6轴机器人也是1898诞生的老牌公司库卡进军工业机器人领域的开端。同年日本日立公司Hitachi开发出为混凝土桩行业使用的自动螺栓连接机器人。这是第一台安装有动态视觉传感器的工业机器人。它在移动的同时能够认识浇铸模具上螺栓的位置并且和浇铸模具的移动同步完成螺栓拧紧和拧松工作。1974年世界首台弧焊机器人投入运行世界首台小型计算机控制的工业机器人诞生世界首台全电力驱动、微处理器控制的工业机器人诞生1974年第一台弧焊机器人在日本投入运行。川崎重工将用于制造川崎摩托车框架的Unimate点焊机器人改造成弧焊机器人。1974年美国Cincinnati Milacron公司的Richard Hohn开发出第一台由小型计算机控制的工业机器人命名为T3即“The Tomorrow Tool”。1974年瑞典通用电机公司ASEAABB公司的前身开发出世界上第一台全电力驱动、由微处理器控制的工业机器人IRB 6。1975年意大利的Olivetti公司开发出直角坐标机器人 SIGMA该机器人是装配应用中最早使用的机器人之一Olivetti SIGMA机器人在意大利用两只手进行组装操作。1977年首届恩格柏格机器人奖颁布恩格柏格机器人奖每年由机器人工业协会Robotic Industries AssociationRIA授予给世界各地在机器人领域作出杰出贡献的个人被称为“机器人界诺贝尔奖”。首届奖项得主为日本的Hasegawa Yukio教授获得。恩格尔伯格奖分为领导奖、应用奖、技术奖、教育奖四类。其中The Leadership Award领导奖每年颁发其他类别则从2008年开始由全部颁发变更为每年轮流颁发。1978年通用工业机器人PUMA诞生SCARA机器人诞生标志工业机器人技术走向成熟1978年美国Unimation公司推出通用工业机器人Programmable Universal Machine for Asse-mblyPUMA应用于通用汽车装配线这标志着工业机器人技术已经完全成熟。PUMA至今仍然工作在工厂第一线。1978年日本山梨大学University of Yamanashi的牧野洋Hiroshi Makino发明了选择顺应性装配机器手臂Selective Compliance Assembly Robot ArmSCARA。这是世界第一台SCARA工业机器人。1979年世界首台电机驱动的工业机器人诞生1979年日本Nachi不二越株式会社研制出世界第一台电机驱动的机器人。这台电机驱动的点焊机器人开创了电力驱动机器人的新纪元从此告别液压驱动机器人时代。1981年世界首台直接驱动机械臂诞生 加拿大臂1号CanadArm1完成在轨测试1981年卡内基梅隆大学的Takeo Kanade与Haruhiko Asada设计开发出世界上首个直接驱动机器人手臂Direct Drive Robotic Arms。直接驱动机器人手臂在当时是设计最好的机械臂因为它免去了电机和负荷之间的传输机械机构因而不会出现由于使用减速器和铰链而产生的不平滑运动机械手臂可以自由、平稳地移动满足机器人完成高速精密的动作。直驱关节结构图如下图所示。1981年,美国宇航局将世界上第一款大型空间遥控机械臂 CanadArm1(加拿大臂1号)搭载在哥伦比亚号航天飞机(STS-2)上进行了在轨测试。该机械臂由加拿大国家研究委员会(Canadiar National Research Council)历时六年组织研制安装在航天飞机货舱的一侧主要用在航天飞机上进行展开、操纵和捕获物品等作业。1982年Stanford/JPL多指灵巧手诞生Stanford/JPL灵巧手有 3根手指,共有 9个自由度采用健驱动方式每根手指使用n1腱(n 个关传动设计。Stanford/JPL 手集成了位置传感器和基于应变片的指尖力 / 触觉传感器,将位置和力信息反馈引人了灵巧手控制策略并进行了力控制和刚度控制的抓取操作实验以及力和被抓取物体形状的感知实验。Stanford/JPL手的驱动控制器及主控制器均放置于灵巧手外部采用集中控制的方式进行抓取操作控制。1985年世界首款Z型机械臂诞生1985年KUKA开发出一款新的Z形机器人手臂它的设计摒弃了传统的平行四边形造型。该Z形机器人手臂可实现3个平移运动和3个旋转运动共6个自由度的运动维度大大节省制造工厂的场地空间。1987年国际机器人联合会成立1987年国际机器人联合会International Federation of RoboticsIFR成立。在1987年举办的第17届国际工业机器人研讨会上来自15个国家的机器人组织成立了国际机器人联合会。1992年世界首台DELTA机器人投入使用1992年瑞士的Demaurex公司出售其第一台应用于包装领域的Delta robot是一个并联机械臂由洛桑联邦理工学院洛桑联邦理工大学Federal Institute of Technology of LausanneEPFL的Reymond Clavel教授发明。1996年首台基于个人计算机的机器人控制系统诞生1996年KUKA开发出首台基于个人计算机的机器人控制系统。计算机技术的加入让机器人能够完成更多精密且快速的计算。机器人整体向着多传感器、智能控制的方向发展。1998年世界首个弧形轨道运行机器人系统诞生1998年瑞士Güdel公司开发出“roboLoop”系统这是当时世界上唯一的弧形轨道龙门吊和传输系统。RoboLoop概念使一个或多个搬运机器人能够在一个封闭的系统内沿着弧形轨道循环操作从而为工厂自动化创造了可能。1999年机械臂首次引入集成激光束指导系统1999年德国Reis机器人公司在机器人手臂内引入集成激光束指导系统。徕斯Reis机器人公司在机器人手臂内安装获得专利的集成激光束指导系统并开发出RV6L-CO2激光机器人原型。该技术取代了需要外部的光束引导装置从而使机器人能够使用激光在高动态工况下没有碰撞地完成操作。2003年世界首台娱乐机械臂诞生2003年德国库卡公司KUKA开发出第一台娱乐机械臂Robocoaster。至今KUKA仍提供娱乐用机械臂出售及租赁服务。2006年世界首款机械臂无线示教器诞生2006年意大利柯马公司Comau推出了第一款无线示教器Wireless Teach PendantWiTP。WiTP是在工业机器人无线技术的第一大应用。柯马的无线示教器中的所有传统数据交互和机器人编程能由线缆连接到控制柜无限制地执行同时保证绝对安全。 机械臂速成小指南（一）：机械臂发展概况
需要机械臂相关资源的同学可以在我的CSDN主页中找到哦指南目录机械臂速成小指南零点五机械臂相关资源机械臂速成小指南零指南主要内容及分析方法机械臂速成小指南一机械臂发展概况机械臂速成小指南二机械臂的应用机械臂速成小指南三机械臂的机械结构机械臂速成小指南四机械臂关键部件之减速机机械臂速成小指南五末端执行器机械臂速成小指南六步进电机驱动器机械臂速成小指南七机械臂位姿的描述方法机械臂速成小指南八运动学建模标准DH法机械臂速成小指南九正运动学分析机械臂速成小指南十可达工作空间机械臂速成小指南十一坐标系的标准命名机械臂速成小指南十二逆运动学分析机械臂速成小指南十三轨迹规划概述机械臂速成小指南十四多项式插值轨迹规划机械臂速成小指南十五线性规划机械臂速成小指南十六带抛物线过渡的线性规划机械臂速成小指南十七直线规划机械臂速成小指南十八圆弧规划机械臂速成小指南十九机械臂的电路板抓取实验以下为正文六自由度机械臂上位机python代码带详细注释含正逆运动学及轨迹规划等https://download.csdn.net/download/m0_53966219/87521956?spm1001.2014.3001.5503六自由度机械臂下位机代码及pcb设计https://download.csdn.net/download/m0_53966219/88480657?spm1001.2014.3001.5503至今机械臂已发展了近七十年岁月从粗糙的工业生产用具变为多学科交叉融合的工业艺术进入社会的各个角落。下面我们简要地回顾一下机械臂的发展历程。注本文里机械臂机器人1947年世界首台遥操作机械手诞生美国阿贡国家实验室基于军事、核工业的发展需要研发了遥操作机械手。1948年世界首台机械式主从机械手诞生同样由美国阿贡国家实验室研制。1954年世界首台工业机械臂Unimate诞生1954年美国发明家乔治·德沃尔(George Devol)获得了机械臂的专利(1961年批准)而约瑟夫·恩格尔伯格被称为机器人之父二人共同研发了世上第一台工业机械臂Unimate意为“万能自动”。1959年机械臂第一次被应用于生产线上考虑到他将面临来自制造商的艰苦斗争并受到阿西莫夫的“机器人三定律”(与希波克拉底誓言相似的“首先不伤害”哲学)的激励恩格尔伯格专注于让机器人从事对人类有害的任务。他的策略奏效了1959年重达2700磅的Unimate #001原型车在新泽西州特伦顿的通用汽车压铸厂首次被安装在装配线上。1961年UNIMATE 1900系列成为第一个大批量生产的工厂自动化机械臂到1961年Unimate 1900系列成为第一个大批量生产的工厂自动化机械臂。在很短的时间内大约450个Unimate机械臂被用于压铸。Unimate机器人成本耗资65000美元但unimation公司售价仅为18000美元。下图为YAMAHA川崎重工获得许可后在亚洲制造和销售的Unimate机械臂。1962年世界第一台圆柱坐标机械臂诞生1962年美国机械与铸造公司American Machine and FoundryAMF生产出“VERST- RAN”(意为万能搬运),与Unimation公司生产的Unimate成为真正商业化的工业机器人并出口到世界各国掀起了全世界对机器人研究的热潮。同年AMF制造的6台Verstran机器人应用于美国坎顿Canton的福特汽车生产厂。1969年首台点焊机械臂投入使用首台商业化应用的喷漆机器人诞生斯坦福机械臂Stanford Arm诞生1969年通用汽车公司在其洛兹敦Lordstown装配厂安装了首台点焊机器人Unimation。Unimation机器人大大提高了生产率90以上的车身焊接作业可通过机器人来自动完成。只有20%40%的传统生产厂的焊接工作由人工完成。1969年挪威Trallfa公司提供了第一个商业化应用的喷漆机器人。在1967年挪威劳动力短缺期间曾使用机器人来喷涂独轮手推车wheelbarrows第一款商用喷漆机器人就由此发展而来。1969年Victor Scheinman发明了斯坦福机械臂——这条机器人手臂被认为是最早利用计算机控制的机器人之一。如同利用磁鼓操作的尤曼特一样斯坦福机械臂同样代表着巨大的突破。其包含六个关节点且由斯坦福大学人工智能实验室独立完成。尽管主要用于教育目的但这条手臂的出现标志着计算机控制型工业机器人领域已经出现重大突破。1970年国际机器人研讨会成立1970年在美国芝加哥举行第一届美国工业机器人研讨会。一年以后该研讨会升级为国际工业机器人研讨会International Symposium on Industrial RobotsISIR。1997年该研讨会更名为国际机器人研讨会International Symposium on RoboticsISR其中包括服务机器人的技术。至今该会议已举办了40余届下图为研讨会的logo。1971年世界首个国家机器人协会成立1971年工业机器人恳谈会JIRA在日本成立这是世界上第一个国家机器人协会。1994年改为现名日本机器人协会Japanese Robot AssociationJARA。下图为协会标志。1972年世界第一条点焊机器人生产线落成1972年意大利的菲亚特汽车公司FIAT和日本日产汽车公司Nissan安装运行了点焊机器人生产线。1973年世界首台机电驱动六轴机械臂诞生世界首台安装有动态视觉的工业机器人诞生全世界在运行中的工业机器人数量达到3000台。1973年第一台机电驱动的6轴机械臂FAMULUS诞生。德国KUKA公司将其使用的Unimate机器人研发改造成其第一台产业机器人这是世界上第一台机电驱动的6轴机器人也是1898诞生的老牌公司库卡进军工业机器人领域的开端。同年日本日立公司Hitachi开发出为混凝土桩行业使用的自动螺栓连接机器人。这是第一台安装有动态视觉传感器的工业机器人。它在移动的同时能够认识浇铸模具上螺栓的位置并且和浇铸模具的移动同步完成螺栓拧紧和拧松工作。1974年世界首台弧焊机器人投入运行世界首台小型计算机控制的工业机器人诞生世界首台全电力驱动、微处理器控制的工业机器人诞生1974年第一台弧焊机器人在日本投入运行。川崎重工将用于制造川崎摩托车框架的Unimate点焊机器人改造成弧焊机器人。1974年美国Cincinnati Milacron公司的Richard Hohn开发出第一台由小型计算机控制的工业机器人命名为T3即“The Tomorrow Tool”。1974年瑞典通用电机公司ASEAABB公司的前身开发出世界上第一台全电力驱动、由微处理器控制的工业机器人IRB 6。1975年意大利的Olivetti公司开发出直角坐标机器人 SIGMA该机器人是装配应用中最早使用的机器人之一Olivetti SIGMA机器人在意大利用两只手进行组装操作。1977年首届恩格柏格机器人奖颁布恩格柏格机器人奖每年由机器人工业协会Robotic Industries AssociationRIA授予给世界各地在机器人领域作出杰出贡献的个人被称为“机器人界诺贝尔奖”。首届奖项得主为日本的Hasegawa Yukio教授获得。恩格尔伯格奖分为领导奖、应用奖、技术奖、教育奖四类。其中The Leadership Award领导奖每年颁发其他类别则从2008年开始由全部颁发变更为每年轮流颁发。1978年通用工业机器人PUMA诞生SCARA机器人诞生标志工业机器人技术走向成熟1978年美国Unimation公司推出通用工业机器人Programmable Universal Machine for Asse-mblyPUMA应用于通用汽车装配线这标志着工业机器人技术已经完全成熟。PUMA至今仍然工作在工厂第一线。1978年日本山梨大学University of Yamanashi的牧野洋Hiroshi Makino发明了选择顺应性装配机器手臂Selective Compliance Assembly Robot ArmSCARA。这是世界第一台SCARA工业机器人。1979年世界首台电机驱动的工业机器人诞生1979年日本Nachi不二越株式会社研制出世界第一台电机驱动的机器人。这台电机驱动的点焊机器人开创了电力驱动机器人的新纪元从此告别液压驱动机器人时代。1981年世界首台直接驱动机械臂诞生 加拿大臂1号CanadArm1完成在轨测试1981年卡内基梅隆大学的Takeo Kanade与Haruhiko Asada设计开发出世界上首个直接驱动机器人手臂Direct Drive Robotic Arms。直接驱动机器人手臂在当时是设计最好的机械臂因为它免去了电机和负荷之间的传输机械机构因而不会出现由于使用减速器和铰链而产生的不平滑运动机械手臂可以自由、平稳地移动满足机器人完成高速精密的动作。直驱关节结构图如下图所示。1981年,美国宇航局将世界上第一款大型空间遥控机械臂 CanadArm1(加拿大臂1号)搭载在哥伦比亚号航天飞机(STS-2)上进行了在轨测试。该机械臂由加拿大国家研究委员会(Canadiar National Research Council)历时六年组织研制安装在航天飞机货舱的一侧主要用在航天飞机上进行展开、操纵和捕获物品等作业。1982年Stanford/JPL多指灵巧手诞生Stanford/JPL灵巧手有 3根手指,共有 9个自由度采用健驱动方式每根手指使用n1腱(n 个关传动设计。Stanford/JPL 手集成了位置传感器和基于应变片的指尖力 / 触觉传感器,将位置和力信息反馈引人了灵巧手控制策略并进行了力控制和刚度控制的抓取操作实验以及力和被抓取物体形状的感知实验。Stanford/JPL手的驱动控制器及主控制器均放置于灵巧手外部采用集中控制的方式进行抓取操作控制。1985年世界首款Z型机械臂诞生1985年KUKA开发出一款新的Z形机器人手臂它的设计摒弃了传统的平行四边形造型。该Z形机器人手臂可实现3个平移运动和3个旋转运动共6个自由度的运动维度大大节省制造工厂的场地空间。1987年国际机器人联合会成立1987年国际机器人联合会International Federation of RoboticsIFR成立。在1987年举办的第17届国际工业机器人研讨会上来自15个国家的机器人组织成立了国际机器人联合会。1992年世界首台DELTA机器人投入使用1992年瑞士的Demaurex公司出售其第一台应用于包装领域的Delta robot是一个并联机械臂由洛桑联邦理工学院洛桑联邦理工大学Federal Institute of Technology of LausanneEPFL的Reymond Clavel教授发明。1996年首台基于个人计算机的机器人控制系统诞生1996年KUKA开发出首台基于个人计算机的机器人控制系统。计算机技术的加入让机器人能够完成更多精密且快速的计算。机器人整体向着多传感器、智能控制的方向发展。1998年世界首个弧形轨道运行机器人系统诞生1998年瑞士Güdel公司开发出“roboLoop”系统这是当时世界上唯一的弧形轨道龙门吊和传输系统。RoboLoop概念使一个或多个搬运机器人能够在一个封闭的系统内沿着弧形轨道循环操作从而为工厂自动化创造了可能。1999年机械臂首次引入集成激光束指导系统1999年德国Reis机器人公司在机器人手臂内引入集成激光束指导系统。徕斯Reis机器人公司在机器人手臂内安装获得专利的集成激光束指导系统并开发出RV6L-CO2激光机器人原型。该技术取代了需要外部的光束引导装置从而使机器人能够使用激光在高动态工况下没有碰撞地完成操作。2003年世界首台娱乐机械臂诞生2003年德国库卡公司KUKA开发出第一台娱乐机械臂Robocoaster。至今KUKA仍提供娱乐用机械臂出售及租赁服务。2006年世界首款机械臂无线示教器诞生2006年意大利柯马公司Comau推出了第一款无线示教器Wireless Teach PendantWiTP。WiTP是在工业机器人无线技术的第一大应用。柯马的无线示教器中的所有传统数据交互和机器人编程能由线缆连接到控制柜无限制地执行同时保证绝对安全。