2. Einführung in den Roboter

2.1. Grundlegende Parameter

Tabelle 2.1-1 Grundlegende Roboterparameter

Wichtig

Bei der Berechnung homogener Transformationsmatrizen für Pose- oder Koordinatensystemtransformationen der FR-Roboterserie ist die Drehreihenfolge der Winkel die des beweglichen Koordinatensystems „ZYX“.

2.2. Bewegungsbereich

Installationsraum des Roboterarms:

Für die Montage des Roboterkörpers wird ein Raum von 3 m × 3 m × 2 m (Länge × Breite × Höhe) benötigt, um die Bewegung bei maximaler Reichweite des Roboters zu gewährleisten. Wenn der Benutzer selbst eine Endeffektorlast hinzufügt, stellen Sie bitte sicher, dass im Installationsraum ein Abstand von mindestens 500 mm verbleibt.

Bemerkung

Der Höhenraum wird durch die Höhe des Montagesockels beeinflusst. Hier bezieht sich 2 m auf den Abstand über der Montagebezugsebene.

Installationsraum des Steuerpults:

1. Das Steuerpult sollte leicht zugänglich und vor Überschwemmungen und Stromschlägen geschützt in einer Höhe von 0,6 m bis 1,5 m über dem Boden platziert werden.

2. Das Gehäuse muss von Wärmequellen ferngehalten werden.

3. Auf der Seite des Schwerlastkabels des Steuerpults sollte ein Abstand von mindestens 150 mm zu Hindernissen eingehalten werden, auf den anderen Seiten mindestens 100 mm, um die Wärmeableitung und das Ein- und Ausstecken zu erleichtern.

Abbildung 2.2-1 Bewegungsbereich des kollaborativen Roboters FR3

Abbildung 2.2-2 Bewegungsbereich des kollaborativen Roboters FR3-WML

Abbildung 2.2-3 Bewegungsbereich des kollaborativen Roboters FR3-WMS

Abbildung 2.2-4 Bewegungsbereich des kollaborativen Roboters FR3-C

Abbildung 2.2-5 Bewegungsbereich des kollaborativen Roboters FR5

Abbildung 2.2-6 FR5-C Modell Kollaborativer Roboter Bewegungsbereich

Abbildung 2.2-7 Bewegungsbereich des kollaborativen Roboters FR10

Abbildung 2.2-8 Bewegungsbereich des kollaborativen Roboters FR16

Abbildung 2.2-9 Bewegungsbereich des kollaborativen Roboters FR20

Abbildung 2.2-10 Bewegungsbereich des kollaborativen Roboters FR30

Abbildung 2.2-11 Bewegungsbereich des kollaborativen Roboters FR30L

2.3. Roboter-Koordinatensysteme

Abbildung 2.3-1 DH-Parameter-Koordinatensystem des Roboters

Abbildung 2.3-2 Koordinatensystem des Roboter-Endflansches

2.4. DH-Parameter des Roboters

Die DH-Parameter werden zur Berechnung der Kinematik und Dynamik der kollaborativen Roboter der FR-Serie verwendet.

Abbildung 2.4-1 DH-Parameter der kollaborativen Roboter der FR-Serie

Die DH-Parameter der kollaborativen Roboter der FR-Serie sind wie folgt dargestellt:

Tabelle 2.4-1 DH-Parameter des kollaborativen Roboters FR3

Kinematik	theta[rad]	a[mm]	d[mm]	alpha[rad]	Dynamik	Masse[kg]	Massenschwerpunkt[mm]
Joint1	0	0	140	π/2	Link1	1.98	[-0.05, -15.92, 2.26]
Joint2	0	-280	0	0	Link2	3.4445	[139.49, 0, 99.54]
Joint3	0	-240	0	0	Link3	1.437	[58.99, 0.08, 12.99]
Joint4	0	0	102	π/2	Link4	0.871	[0.05, -2.33, 14.67]
Joint5	0	0	102	-π/2	Link5	0.805	[-0.05, 2.33, 14.67]
Joint6	0	0	100	0	Link6	0.261	[-0.05, -1.11, -20.05]

Tabelle 2.4-2 DH-Parameter des kollaborativen Roboters FR3-WMS

Kinematik	theta[rad]	a[mm]	d[mm]	alpha[rad]	Dynamik	Masse[kg]	Massenschwerpunkt[mm]
Joint1	0	140	0	π/2	Link1	1.66	[-0.06, -13.58, 1.68]
Joint2	0	0	-280	0	Link2	3.68	[140.11, 0, 101.71]
Joint3	0	0	-240	0	Link3	1.81	[63.49, 0.1, 10.94]
Joint4	0	102	0	π/2	Link4	1.18	[0.07, -2.18, 12.48]
Joint5	0	102	0	-π/2	Link5	1.18	[-0.07, 2.18, 12.48]
Joint6	0	100	0	0	Link6	0.28	[1.81, 1.33, -20.41]

Tabelle 2.4-3 DH-Parameter des kollaborativen Roboters FR3-WML

Kinematik	theta[rad]	a[mm]	d[mm]	alpha[rad]	Dynamik	Masse[kg]	Massenschwerpunkt[mm]
Joint1	0	140	0	π/2	Link1	1.54	[-0.01, -14.27, 1.37]
Joint2	0	0	-425	0	Link2	3.49	[212.5, 0, 101.43]
Joint3	0	0	-395	0	Link3	2	[114.17, 0.08, 9.92]
Joint4	0	102	0	π/2	Link4	1.17	[0.07, -2.18, 12.48]
Joint5	0	102	0	-π/2	Link5	1.17	[-0.07, 2.18, 12.48]
Joint6	0	100	0	0	Link6	0.28	[1.9, 1.6, -20.08]

Tabelle 2.4-4 DH-Parameter des kollaborativen Roboters FR3-C

Kinematik	theta[rad]	a[mm]	d[mm]	alpha[rad]	Dynamik	Masse[kg]	Massenschwerpunkt[mm]
Joint1	0	140	0	π/2	Link1	1.69	[-0.16, -13.99, 1.53]
Joint2	0	0	-280	0	Link2	3.73	[140, 0, 101.34]
Joint3	0	0	-240	0	Link3	1.84	[63.24, 0.08, 11.04]
Joint4	0	102	0	π/2	Link4	1.2	[0.1, -2.03, 12.55]
Joint5	0	102	0	-π/2	Link5	1.2	[-0.1, 2.03, 12.55]
Joint6	0	100	0	0	Link6	0.53	[1.48, 1.54, -17.9]

Tabelle 2.4-5 DH-Parameter des kollaborativen Roboters FR5

Kinematik	theta[rad]	a[mm]	d[mm]	alpha[rad]	Dynamik	Masse[kg]	Massenschwerpunkt[mm]
Joint1	0	0	152	π/2	Link1	4.64	[-0.19, -18.28, 2.26]
Joint2	0	-425	0	0	Link2	10.08	[212.47, 0, 121.2]
Joint3	0	-395	0	0	Link3	2.71	[122.62, 0.17, 12.59]
Joint4	0	0	102	π/2	Link4	1.56	[0.05, -2.33, 14.68]
Joint5	0	0	102	-π/2	Link5	1.56	[-0.05, 2.33, 14.68]
Joint6	0	0	100	0	Link6	0.36	[0.93, 0.81, -20.05]

Tabelle 2.4-6 DH-Parameter des kollaborativen Roboters FR5-C

Kinematik	theta[rad]	a[mm]	d[mm]	alpha[rad]	Dynamik	Masse[kg]	Massenmittelpunkt[mm]
Gelenk1	0	0	140	π/2	Verbindung1	1.76	[-0.09, -15.66, 1.53]
Gelenk2	0	-280	0	0	Verbindung2	3.98	[211.32, 0, 101.13]
Gelenk3	0	-240	0	0	Verbindung3	2.08	[102.62, 0.12, 11.26]
Gelenk4	0	0	102	π/2	Verbindung4	1.33	[0.09, -1.86, 13.76]
Gelenk5	0	0	102	-π/2	Verbindung5	1.33	[-0.09, 1.86, 13.76]
Gelenk6	0	0	100	0	Verbindung6	0.28	[-0.26, 1.75, -20.50]

Tabelle 2.4-7 DH-Parameter des kollaborativen Roboters FR5-WML

Kinematik	theta[rad]	a[mm]	d[mm]	alpha[rad]	Dynamik	Masse[kg]	Massenschwerpunkt[mm]
Joint1	0	180	0	π/2	Link1	11.49	[-0.16, -28.51, 4.16]
Joint2	0	0	-970	0	Link2	21.3	[642.59, 0.04, 165.62]
Joint3	0	0	-816	0	Link3	4.61	[321.39, 0.16, 52.76]
Joint4	0	159	0	π/2	Link4	1.66	[0.21, -3.06, 13.07]
Joint5	0	114	0	-π/2	Link5	1.66	[-0.21, 3.06, 13.07]
Joint6	0	160	0	0	Link6	0.36	[1.45, 1.09, -19.98]

Tabelle 2.4-8 DH-Parameter des kollaborativen Roboters FR10

Kinematik	theta[rad]	a[mm]	d[mm]	alpha[rad]	Dynamik	Masse[kg]	Massenschwerpunkt[mm]
Joint1	0	0	180	π/2	Link1	11.97	[-0.10, -26.12, 4.04]
Joint2	0	-700	0	0	Link2	19.59	[480.27, 0.01, 164.68]
Joint3	0	-586	0	0	Link3	3.7	[211.22, 0.11, 54.21]
Joint4	0	0	159	π/2	Link4	1.69	[0.12, -3, 12.18]
Joint5	0	0	114	-π/2	Link5	1.69	[-0.12, 3, 12.18]
Joint6	0	0	106	0	Link6	0.35	[1.24, 0.85, -20.34]

Tabelle 2.4-9 DH-Parameter des kollaborativen Roboters FR16

Kinematik	theta[rad]	a[mm]	d[mm]	alpha[rad]	Dynamik	Masse[kg]	Massenschwerpunkt[mm]
Joint1	0	0	180	π/2	Link1	11.97	[-0.10, -26.12, 4.04]
Joint2	0	-520	0	0	Link2	18.18	[364.4, 0.01, 163.09]
Joint3	0	-400	0	0	Link3	3.22	[135.03, 0.12, 55.58]
Joint4	0	0	159	π/2	Link4	1.69	[0.12, -3, 12.18]
Joint5	0	0	114	-π/2	Link5	1.69	[-0.12, 3, 12.18]
Joint6	0	0	106	0	Link6	0.35	[1.24, 0.85, -20.34]

Tabelle 2.4-10 DH-Parameter des kollaborativen Roboters FR20

Kinematik	theta[rad]	a[mm]	d[mm]	alpha[rad]	Dynamik	Masse[kg]	Massenschwerpunkt[mm]
Joint1	0	0	215	π/2	Link1	20.79	[-0.19, -36.57, 5.68]
Joint2	0	-1000	0	0	Link2	42.84	[605.25, 0.06, 202.94]
Joint3	0	-716	0	0	Link3	9.88	[262.84, 0.22, 43.08]
Joint4	0	0	166	π/2	Link4	4.64	[0.23, -2.28, 18.42]
Joint5	0	0	138	-π/2	Link5	4.64	[-0.23, 2.28, 18.42]
Joint6	0	0	120	0	Link6	0.6	[-2.11, -1.96, -20.38]

Tabelle 2.4-11 DH-Parameter des kollaborativen Roboters FR30

Kinematik	theta[rad]	a[mm]	d[mm]	alpha[rad]	Dynamik	Masse[kg]	Massenschwerpunkt[mm]
Joint1	0	0	215	π/2	Link1	20.64	[-0.22, -37.39, 5.59]
Joint2	0	-700	0	0	Link2	36.37	[440.73, 0.05, 198.7]
Joint3	0	-536	0	0	Link3	8.41	[185.64, 0.25, 45.82]
Joint4	0	0	166	π/2	Link4	4.64	[0.23, -2.29, 18.60]
Joint5	0	0	138	-π/2	Link5	4.64	[-0.23, 2.29, 18.60]
Joint6	0	0	120	0	Link6	0.6	[-2.11, -1.96, -20.38]

Tabelle 2.4-12 DH-Parameter des kollaborativen Roboters FR30L

Kinematik	theta[rad]	a[mm]	d[mm]	alpha[rad]	Dynamik	Masse[kg]	Massenschwerpunkt[mm]
Joint1	0	0	215	π/2	Link1	27.85	[-0.18, -26.29, 14.57]
Joint2	0	-1000	0	0	Link2	50.43	[580.62, 0.04, 223.34]
Joint3	0	-716	0	0	Link3	9.88	[262.84, 0.22, 43.08]
Joint4	0	0	166	π/2	Link4	4.64	[0.23, -2.28, 18.42]
Joint5	0	0	138	-π/2	Link5	4.64	[-0.23, 2.28, 18.42]
Joint6	0	0	120	0	Link6	0.6	[-2.11, -1.96, -20.38]

2.5. DH-Parametertabelle

FAIRINO Kollaborative Roboter - DH-Parametertabelle