七自由度机器人SL Ⅰ  

ZN-IOR03六自由度机器人实训系统

一、概述：

机器人已广泛应用于汽车与汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电器行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域。在工业生产中，弧焊机器人，点焊机器人，喷涂机器人及装配机器人等都被大量使用。

ZN-IOR03六自由度机器人实训系统由机器人和作业对象及环境共同组成的，其中包括机器人机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统四部分组成，其实际上是一个典型的机电一体化系统，其工作原理为：控制系统发出动作指令，控制驱动器动作，驱动器带动机械系统运动，使末端操作器到达空间某一位置和实现某一姿态，实施一定的作业任务。末端操作器在空间的实时位姿由感知系统反馈给控制系统，控制系统把实际位姿与目标位姿相比较，发出下一个动作指令，如此循环，直到完成作业任务为止。

我公司生产的六自由度工业机器人为6轴垂直多关节型，具有节省空间、高速动作时的轨迹精度高、轨迹流畅、动作速度高、动作范围广、安全可靠等特点,在工业上可进行弧焊、点焊、切割、搬运等。



二、装置特点：

ZN-IOR03六自由度机器人实训装置采用三菱工业机器人；模拟机器人有工业现场的工作环境以及状态（散件组装成品，拿取等）。试验台采用工业铝合金型材板，并有开放式T型槽设计，十分方便拆卸以及任意添加元器件。所有元器件均采用进口高品质元件（气动元器件采用SMC等），以保证运行状态稳定。本装置主要模拟机器人装配控制。由供料单元1提供一个圆形中间有孔的工件，当工件送出后，机器人将其快速抓取到装备单元，如果工件的圆形孔朝下，需要将工件进行180度翻转放好；由供料单元2提供一个圆柱形工件，当工件送出后，机器人将其抓取送到装备单元，将其放入1单元提供的工件孔中，完成装配。*后将装配好的工件e用传送带移至存放区，存放时按顺序排好工件。

三、技术参数：

1、工作电源：单相三线AC220V±10 50HZ

2、整机功率：＜1kVA

3、外型尺寸：2000×1200×1640mm

4、气源压力：0.4MPa

5、工作环境：温度-5℃-40℃

6、湿度：85%（25℃）

7、海拔：4000m

四、设备结构与组成

ZN-IOR03型 六自由度机器人实训平台由三菱RV-2SD六自由度工业机器人系统、可编程控制器（PLC）系统、工具换装单元、四工位供料单元、输送单元、直线输送单元、工件组装单元、立体仓库单元、废品回收框、各类工件、型材实训桌、型材电脑桌等组成。

五、实训项目

1、工业机器人示教单元使用

2、工业机器人软件使用

3、工业机器人基本指令操作与位置点设置

4、工业机器人工件的跟踪抓取

5、工业机器人成品组装与入库

6、PLC程序编程与调试

尝试一下如何用Python发布消息以控制机器人运动
0 前言
在前面的几篇博客中，我们介绍了七自由度机器人是如何运动的，解释了七自由度机器人的URDF模型描述文件，也讲解了用自带的控制器来控制七自由度机器人的运动。到目前为止，我们知道了如何通过发布topic来控制机器人运动，但是每次从终端里发布消息也未免太不方便了。因此，这篇博客我们尝试写一个Python脚本，通过这个脚本来发布topic控制机器人运动。
1 概述
在前面的博客中已经介绍了当在Gazebo中运行机器人仿真后，具有的topic列表如下：
我们知道通过发布topic控制机器人运动的方式如下(以joint4为例)：
2 用Python来控制机器人运动
2.1 Python脚本的编写
先来编写发布消息的Python脚本。打开seven_dof_arm_gazebo/scripts文件夹，并在该文件夹下新建 main.py 文件。文件内容的编写参考Writing a Simple Publisher and Subscriber (Python)。这里直接给出内容：
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23import rospy
from std_msgs.msg import Float64
import math
def talker():
pub = rospy.Publisher('/seven_dof_arm/joint4_position_controller/command', Float64, queue_size=10)
rospy.init_node('seven_dof_arm_talker', anonymous=True) # You can rename this node
rate = rospy.Rate(10) # 10hz
i = 0
while not rospy.is_shutdown():
# hello_str = "hello world %s" % rospy.get_time()
# position = math.pi/2
position = math.sin(i)
rospy.loginfo(position) # print the position
pub.publish(position)   # publish the position
rate.sleep()
i += 0.01
if __name__ == '__main__':
try:
talker()
except rospy.ROSInterruptException:
pass
2.2 Python脚本的解释
在上述程序的第4行和第8行，涉及到了消息的类型，可以在终端中用rostopic info /xxx查看相应消息的类型。
从上图中，我们可以看到，/seven_dof_arm/joint4_position_controller/command 的类型是 std_msgs/Float64，所以在第4行修改import数据的类型，在第8行修改topic的名字及类型。
在程序的第9行，可以自行指定node的名字。
在while循环中，指定了让关节4做正弦运动，并将位置信息发布。
2.3 程序的运行1
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10# 假设已经启动Gazebo仿真
# Open a new terminal
cd ~/catkin_ws
catkin_make
source devel/setup.bash
cd src/seven_dof_arm_gazebo/scripts/
ls -l
chmod a+x main.py
ls -l
rosrun seven_dof_arm_gazebo main.py
说明：在上述命令执行ls -l后，查看是否和下图的结果一致，如果不一致，是因为没有赋予文件权限。
程序运行的结果如下所示：
一点小小的疑问：
到目前为止，我们还没有介绍过七自由度机器人的两个ROS Packages中的 ROS wiki CMakeLists.txt 和 ROS wiki package.xml，这两个文件都位于ROS package下的根目录。CMakeLists.txt 是用来编译ROS package的，会包含一些依赖项，这个大家应该都很熟悉了；package.xml 是描述功能包的属性，包括功能包的名字、版本号、作者、维护者、通行证等。我理解的添加Python脚本文件后，应该在这两个文件中包含 rospy 库才对。可是没有，也能直接运行？
参考链接[ROS Q&A] 149 - How to command joint position of a robot in ROS using Python?
ROS wiki CMakeLists.txt
ROS wiki package.xml
Writing a Simple Publisher and Subscriber (Python)