第一章KUKA機器人的基礎操作高等院校公共課系列精品教材工業(yè)機器人基礎編程與調試機器人的定義、分類及應用。KUKA機器人系統(tǒng)構成及特點。KUKA機器人示教器基本構造及原理。學習目標1知識目標學習目標2技能目標認識KUKA機器人系統(tǒng)的各組成部件。掌握KUKA機器人示教器的基本操作。任務1認識KUKA機器人系統(tǒng)。任務2KUKA機器人示教器的基本操作。任務3KUKA機器人的手動操作。工作任務01認識KUKA機器人系統(tǒng)PARTONE學習機器人的基本概念，認知機器人的基本構成。任務1認識KUKA機器人系統(tǒng)一任務提出本任務旨在讓學習者對工業(yè)機器人系統(tǒng)有個金面的認識，因此完成這一任務需要逐一學習工業(yè)機器人的本體、控制器、示教器的結構及其作用等相關內容。任務1認識KUKA機器人系統(tǒng)二任務分析任務1認識KUKA機器人系統(tǒng)三相關知識(一)機器人的定義

國際標準化組織(ISO)對機器人的定義較為全面和準確，它涵蓋如下內容：①機器人的動作機構具有類似于人或其他生物體的某些器官(肢體、感受等)的功能；②機器人具有通用性，工作種類多樣，動作程序靈活易變；③機器人具有不同程度的智能性，如記憶、感知、推理、決策、學習等；④機器人具有獨立性，完整的機器人系統(tǒng)在工作中可以不依賴于人的干預。任務1認識KUKA機器人系統(tǒng)三相關知識(二)機器人的分類國際上通常將機器人分為工業(yè)機器人和服務機器人兩大類。我國機器人專家將機器人分為工業(yè)機器人和特種機器人兩大類，見表1-1。任務1認識KUKA機器人系統(tǒng)三相關知識(三)工業(yè)機器人的分類根據(jù)工業(yè)機器人關節(jié)的連接方式不同，工業(yè)機器人可以分為串聯(lián)機器人和并聯(lián)機器人。1.串聯(lián)機器人關節(jié)機器人(1)SCARA機器人(平面關節(jié)型機器人)(2)直角坐標機器人(3)圓柱坐標機器人(4)球坐標機器人(5)任務1認識KUKA機器人系統(tǒng)三相關知識2.并聯(lián)機器人并聯(lián)機器人的運動平臺和固定基座間通過至少兩個獨立的運動鏈并聯(lián)連接，是一種以并聯(lián)方式驅動的閉環(huán)機器人。并聯(lián)機器人常見的有Delta機器人，如圖1-8所示。任務1認識KUKA機器人系統(tǒng)三相關知識(四)工業(yè)機器人的自由度工業(yè)機器人自由度是指機器人所具有的獨立坐標軸運動的數(shù)目，不包括手爪(末端操作器)的開合自由度。工業(yè)機器人的每個自由度是由其本體中的獨立驅動關節(jié)來實現(xiàn)的，由于關節(jié)在實際構造上是由回轉或移動的軸來完成的，所以又習慣稱為軸。因此，就有了6自由度、6關節(jié)或6軸工業(yè)機器人的命名方法。任務1認識KUKA機器人系統(tǒng)三相關知識(五)工業(yè)機器人的應用及發(fā)展工業(yè)機器人發(fā)展到現(xiàn)階段，已廣泛應用于各行各業(yè)和各種領域，其在中國應用的主要領域如圖1-11所示。工業(yè)機器人的典型應用包括機械加工、焊接、噴涂、裝配、采集和放置(例如，包裝、碼垛和SMT)、產(chǎn)品檢驗和測試等。所有工作的完成都具有高效性、持久性、速度快和準確性。任務1認識KUKA機器人系統(tǒng)三相關知識(六)工業(yè)機器人系統(tǒng)組成工業(yè)機器人系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)(控制柜)、工業(yè)機器人機械系統(tǒng)、示教器(編程器)以及各部分的連接線組成，如圖1-18所示。任務1認識KUKA機器人系統(tǒng)三相關知識(七)工業(yè)機器人的機械系統(tǒng)工業(yè)機器人機械系統(tǒng)是工業(yè)機器人的機械主體，是用來完成各種動作的執(zhí)行機構。工業(yè)機器人的機械系統(tǒng)包括機械手、基座和末端執(zhí)行器。其中，機械手是機械系統(tǒng)的主體，它由眾多活動的、相互連接在一起的關節(jié)(軸)組成，具有多個自由度，它也被稱之為運動鏈。工業(yè)機器人基座，是工業(yè)機器人的基礎部分，起支撐作用。末端執(zhí)行器即工業(yè)機器人最后一根軸的機械接口，可安裝不同的機械操作裝置，如夾爪、吸盤等。任務1認識KUKA機器人系統(tǒng)三相關知識(八)KUKA機器人控制系統(tǒng)工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)是機器人的“大腦”，它通過各種控制電路硬件和軟件的結合來操縱機器人，并協(xié)調機器人與生產(chǎn)系統(tǒng)中其他設備之間的關系。02KUKA機器人示教器的基本操作PARTONE任務2KUKA機器人示教器的基本操作一任務分析本任務旨在讓學生掌握工業(yè)機器人示教器插入和拔出、語言設置進行編輯操作。因此，完成這一任務需要了解示教器的顯示屏功能菜單、狀態(tài)欄、主菜單等的組成及功能，掌握示教器的握法并進行相關任務的設置。任務2KUKA機器人示教器的基本操作二相關知識(一)示教器顯示屏界面任務2KUKA機器人示教器的基本操作二相關知識(二)示教器的狀態(tài)欄及功能任務2KUKA機器人示教器的基本操作二相關知識(三)示教器主菜單介紹任務2KUKA機器人示教器的基本操作二相關知識(四)示教器的握法第一種方法，兩手握住示教器，四指按在使能鍵上，對于慣用右手的人來說，則左手手指按下使能鍵，右手進行屏幕和按鈕的操作，或者右手手指按下使能鍵，左手進行操作；第二種方法，左手按使能鍵，右手進行屏幕和按鈕的操作。任務2KUKA機器人示教器的基本操作三任務實施1.拔下示教器任務2KUKA機器人示教器的基本操作三任務實施2.插入示教器任務2KUKA機器人示教器的基本操作三任務實施3.示教器的言設置示教器出廠時，默認的顯示語言為英語，為了方便操作，可以把顯示語言設定為中文。03KUKA機器人的手動操作PARTONE任務3KUKA機器人的手動操作一任務描述在手動模式下完成機器人A1～A6軸的單軸運動，通過6D鼠標完成機器人在世界坐標系下沿坐標軸(X、Y、Z)方向平移(直線)和環(huán)繞著坐標系的坐標軸方向(A、B、C)轉動(旋轉/回轉)。任務3KUKA機器人的手動操作二任務分析本任務主要學習示教器單軸運動按鍵和6D鼠標的應用，進而通過按鍵和6D鼠標讓機器人有規(guī)律地運動，所以在操縱機器人之前必須掌握機器人的運動模式、坐標軸的方向。任務3KUKA機器人的手動操作三相關知識手動運行機器人分為2種方式，笛卡兒式運行和與軸相關的運行。(一)手動運行機器人任務3KUKA機器人的手動操作三相關知識在世界坐標系中，可將機器人6D鼠標用于沿坐標系的坐標軸(X、Y、Z)方向平移(直線)，和環(huán)繞著坐標系的坐標軸方向(A、B、C)轉動(旋轉/回轉)。機器人收到一個運行指令時(例如按了移動鍵后)，控制器先計算一行程段，該行程段的起點是工具參照點(TCP)，行程段的方向由世界坐標系給定?？刂破骺刂扑休S相應運動，使工具沿該行程段運動(平動）或繞其旋轉(轉動)。(二)6D鼠標的功能任務3KUKA機器人的手動操作四任務實施單軸運動的手動操作即與軸相關的運行操作，每個軸均可以獨立地正向或反向運行。一般地，