工業(yè)機器人基礎(chǔ)操作與編程模塊三KUKA機器人的編程基礎(chǔ)0102學習任務(wù)二KUKA機器人的零點標定學習任務(wù)一KUKA機器人的基本運動CONTENTS章節(jié)目錄03學習任務(wù)三

KUKA機器人的工具測量04學習任務(wù)四KUKA機器人的基坐標測量學習任務(wù)一

KUKA機器人的基本運動1.KUKA機器人的基本運動—學習目標掌握機器人運動軸與坐標系。1掌握手動移動機器人的流程和方法。2知識目標1.KUKA機器人的基本運動—學習目標能夠熟練進行機器人坐標系和運動軸的選擇。1能力目標1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)描述利用實訓室的KUKA機器人，完成KUKA機器人在世界坐標系等坐標系下的移動。具體的任務(wù)要求：1、激活世界坐標的手動移動。2、用手動移動鍵和6D鼠標以不同的手動倍率(HOV)設(shè)置按世界坐標地手動移動機器人。3、了解各軸的移動范圍，注意是否有障礙物，例如：工作臺或裝有固定工具的方形工具庫。4、按教師要求的不同方向按世界坐標移動機器人。5、在工具坐標系和基坐標中重復此過程。任務(wù)描述1.KUKA機器人的基本運動—知識鏈接一、機器人坐標系的種類1、軸坐標系軸坐標系也稱關(guān)節(jié)坐標系，在軸坐標系下，機器人各軸均可實現(xiàn)單獨正向或反向運動。對于大范圍運動，且不要求TCP姿態(tài)的，可選擇軸坐標系。由于前面已經(jīng)講過，所以不再贅述。TCP（ToolCentrePoint）稱為工具中心點，為機器人系統(tǒng)的控制點，出廠時默認位于最后一個運動軸或安裝法蘭的中心，安裝工具后，TCP將發(fā)生變化。為實現(xiàn)精確運動控制，當換裝工具或發(fā)生工具碰撞時，皆需要進行TCP標定。有關(guān)如何進行TCP標定操作，在后序課程中將進行講解。1.KUKA機器人的基本運動—知識鏈接2、世界坐標系一、機器人坐標系的種類世界坐標系也稱直角坐標系，是機器人示教與編程時經(jīng)常使用的坐標系之一。世界坐標系的原點定義在機器人安裝面與第一轉(zhuǎn)軸的交點處,X軸向前，Z軸向上，Y軸按右手法則確定,如圖3-1-1所示。當在世界坐標系下使用移動鍵或者6D鼠標進行手動操作時，機器人是多軸協(xié)調(diào)運動的。而使用世界坐標系的有很多優(yōu)點，可歸納為：（1）機器人的動作始終可預(yù)測。（2）動作始終是惟一的，因為原點和坐標方向始終是已知的。（3）對于經(jīng)過零點標定的機器人始終可用世界坐標系。（4）可用6D鼠標直觀操作。圖3-1-1世界坐標系1.KUKA機器人的基本運動—知識鏈接3、工具坐標系一、機器人坐標系的種類工具坐標系的原點定義在TCP點,并且假定工具的有效方向為X軸(有些機器人廠商將工具的有效方向定義為Z軸),而Y軸、Z軸由右手法則確定。工具坐標的方向隨腕部的移動而發(fā)生變化,與機器人的位姿無關(guān)。因此,在進行相對于工件不改變工具姿態(tài)的平移操作時,選用該坐標系最為適宜，并且要是工具坐標系已知，機器人的運動同樣是始終可預(yù)測的。在工具坐標系中,TCP點將沿工具坐標的X、Y、Z軸方向運動，如圖3-1-2所示。圖3-1-2工具坐標系1.KUKA機器人的基本運動—知識鏈接4、基坐標系一、機器人坐標系的種類基坐標系是以目標工件或工作臺為基準的直角坐標系。為作業(yè)示教方便,用戶自行定義的坐標系,如工作臺坐標系和工件坐標系,且可根據(jù)需要定義多個基坐標系，如圖3-1-3所示。當機器人配備多個工作臺時,選擇基坐標系可使操作更為簡單，KUKA機器人最多可選擇的基坐標系有32個。圖3-1-3基坐標系1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施一、在世界坐標系中移動機器人1、通過移動滑動調(diào)節(jié)器（1）來調(diào)節(jié)KCP的位置，如圖3-1-4所示。圖3-1-4滑動調(diào)節(jié)器1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施一、在世界坐標系中移動機器人2、選擇世界坐標系作為6D鼠標的選項，如圖3-1-5所示。圖3-1-56D鼠標選擇坐標系1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施一、在世界坐標系中移動機器人3、設(shè)置手動倍率，如圖3-1-6所示。圖3-1-6設(shè)置手動倍率1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施一、在世界坐標系中移動機器人4、將確認開關(guān)按至中間檔位并按住，如圖3-1-7所示。圖3-1-7確認開關(guān)操作1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施一、在世界坐標系中移動機器人5、用3D鼠標將機器人朝所需方向移動，如圖3-1-8所示。圖3-1-86D鼠標操作1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施一、在世界坐標系中移動機器人6、此外也可使用移動鍵，如圖3-1-9所示。圖3-1-9移動鍵操作1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施二、在工具坐標系中移動機器人1、選擇工具作為所用的坐標系，如圖3-1-10所示。圖3-1-10移動鍵選擇坐標系1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施二、在工具坐標系中移動機器人2、選擇工具編號，如圖3-1-11所示。圖3-1-11選擇工具編號1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施二、在工具坐標系中移動機器人3、設(shè)置手動倍率，如圖3-1-12所示。圖3-1-12設(shè)置手動倍率1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施二、在工具坐標系中移動機器人4、將確認開關(guān)按至中間檔位并按住，如圖3-1-13所示。圖3-1-13確認開關(guān)操作1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施二、在工具坐標系中移動機器人5、用移動鍵移動機器人，如圖3-1-14所示。圖3-1-14移動鍵操作1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施二、在工具坐標系中移動機器人6、或者：用6D鼠標將機器人朝所需方向移動，如圖3-1-15所示。圖3-1-156D鼠標操作1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施三、在基坐標系中移動機器人1、選擇基坐標作為所用的坐標系，如圖3-1-16所示。圖3-1-16移動鍵選擇坐標系1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施三、在基坐標系中移動機器人2、選擇工具坐標和基坐標，如圖3-1-17所示。圖3-1-17選擇工具坐標和基坐標1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施三、在基坐標系中移動機器人3、設(shè)置手動倍率，如圖3-1-18所示。圖3-1-18設(shè)置手動倍率1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施三、在基坐標系中移動機器人3、設(shè)置手動倍率，如圖3-1-18所示。圖3-1-18設(shè)置手動倍率1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施三、在基坐標系中移動機器人4、將確認開關(guān)按至中間檔位并按住，如圖3-1-19所示。圖3-1-19確認開關(guān)操作1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施三、在基坐標系中移動機器人5、用移動鍵移動機器人，如圖3-1-20所示。圖3-1-20移動鍵操作1.KUKA機器人的基本運動—任務(wù)實施三、在基坐標系中移動機器人6、或者：用6D鼠標將機器人朝所需方向移動，如圖3-1-21所示。圖3-1-216D鼠標操作1.KUKA機器人的基本運動—課后作業(yè)在任務(wù)實施完成后，你能回答出以下問題嗎？KUKA機器人常用的坐標系有哪幾種？哪個圖標代表世界坐標？各種坐標系都應(yīng)在哪種運行模式下才能手動移動？KUKA機器人最多能存儲多少個工具坐標系？什么是TCP？1.KUKA機器人的基本運動—考核評價成功了嗎？

檢查了嗎？

評價了嗎？

反饋了嗎？TextTextTextText分值

評價（10分）項目自我評價小組評價教師綜合評價感興趣程度

任務(wù)明確程度

學習主動性

工作表現(xiàn)

協(xié)作精神

時間觀念

任務(wù)完成熟練程度

理論知識掌握程度

任務(wù)完成效果

文明安全生產(chǎn)

總評

學習任務(wù)二

KUKA機器人的零點標定2.KUKA機器人的零點標定—學習目標學會選擇正確的零點標定方式。1掌握“電子控制儀”（EMD）的使用。2知識目標2.KUKA機器人的零點標定—學習目標能借助EMD給所有軸標定零點。1能力目標2.KUKA機器人的零點標定—任務(wù)描述利用實訓室的KUKA機器人，根據(jù)任務(wù)要求對KUKA機器人進行零點標定。具體的任務(wù)要求：1、刪除所有機器人軸的零點。2、將所有機器人軸按軸坐標方式移動到預(yù)零點標定位置。3、通過EMD對所有軸進行帶偏量的負載零點標定。4、按軸坐標顯示實際位置。任務(wù)描述2.KUKA機器人的零點標定—知識鏈接一、零點標定的原理機器人的零點標定是需要將機器人軸的機械位置和電氣位置保持一致，使每一個軸都有一個唯一的角度值，從而使機器人能夠達到它最高的點精度和軌跡精度或者完全能夠以編程設(shè)定的動作運動。提示：對于刪除零點的機器人，軟限位開關(guān)是關(guān)閉的。機器人可能會駛向終端止擋上的緩沖器，由此可能使緩沖器受損，以致必須更換。所以盡可能不運行刪除零點的機器人。在本任務(wù)中，要刪除所有機器人軸的零點，所以一定要在老師一旁指導時才可以運行機器人，且盡量要減少手動倍率。如果機器人軸未經(jīng)零點標定，則會嚴重限制機器人的功能，出現(xiàn)以下情況：無法編程運行：不能沿編程設(shè)定的點運行。無法在手動運行模式下手動平移：不能在坐標系中移動。軟件限位開關(guān)關(guān)閉。2.KUKA機器人的零點標定—知識鏈接一、零點標定的原理KUKA機器人在首次投入運行時須進行零點標定。此外，在對參與定位值感應(yīng)測量的部件采取了維護措施之后或?qū)C器人關(guān)節(jié)軸進行像更換齒輪箱、碰撞后機械修理之后或未用控制器使機器人關(guān)節(jié)軸發(fā)生移動后機器人重新投入運行時也應(yīng)檢查零點標定，如有問題，重新標定各軸零點，其過程如圖3-2-1所示。圖3-2-1零點標定過程2.KUKA機器人的零點標定—知識鏈接一、零點標定的原理為了讓機器人能夠精確到達機械零點，需要使用機器人軸零點校正工具：EMD（ElectronicMasteringDevice，電子控制儀）或千分表，如圖,3-2-2所示。其中，使用EMD零點校正，機器人各軸會自動移動至機械零位，而要是使用千分表，必須在軸坐標系運動模式下，手動移動各軸至機械零位。圖3-2-2KUKA機器人軸零點校正工具a)EMDb)千分表2.KUKA機器人的零點標定—知識鏈接二、關(guān)于偏量學習在機器人首次投入運行時，必須要進行首次零點標定，而首次零點標定是不得安裝工具和附加負載時才執(zhí)行的標定。當機器人承受額外負載，如固定在法蘭處的工具重量，機器人承受著靜態(tài)載荷。由于部件和齒輪箱上材料固有的彈性，未承載的機器人與承載的機器人相比其位置上會有所區(qū)別。這些相當于幾個增量的區(qū)別將影響到機器人的精確度。如果機器人以各種不同負載工作，則必須對每個負載都進行“偏量學習”。對于抓取沉重部件的抓爪來說，則必須對抓爪分別在不帶構(gòu)件和帶構(gòu)件時進行“偏量學習”。因此，“偏量學習”帶負載進行，它是以與首次零點標定（無負載）的差值被儲存的，原理如圖3-2-3所示，零點標定偏量值文件如圖3-2-4所示。2.KUKA機器人的零點標定—知識鏈接二、關(guān)于偏量學習圖3-2-3KUKA機器人偏量學習圖3-2-4KUKA機器人零點標定偏量值文件2.KUKA機器人的零點標定—任務(wù)實施一、將所有機器人軸按軸坐標方式移動到預(yù)零點標定位置，如圖3-2-5所示。a）軸不在預(yù)零點標定位置

b）軸在預(yù)零點標定位置圖3-2-5KUKA機器人預(yù)零點標定位置2.KUKA機器人的零點標定—任務(wù)實施二、將EMD正確連接至機器人。圖3-2-6用EMD取測量筒的防護蓋圖3-2-7已將EMD擰到測量筒上將翻轉(zhuǎn)過來的EMD可用作螺絲刀，從待標定的軸上取下測量筒的防護蓋，如圖3-2-6所示。將EMD擰到測量筒上，如圖3-2-7所示。2.KUKA機器人的零點標定—任務(wù)實施二、將EMD正確連接至機器人。圖3-2-8將測量導線連到EMD圖3-2-9連接到機器人接線盒的接口X32然后將測量導線連到EMD上，如圖3-2-8所示。并連接到機器人接線盒的接口X32上，如圖3-2-9所示。2.KUKA機器人的零點標定—任務(wù)實施三、通過投入運行菜單進行零點標定。圖3-2-10預(yù)零點標定位置示例1、首次零點標定的操作步驟（1）將機器人移到預(yù)零點標定位置，如圖3-2-10所示。2.KUKA機器人的零點標定—任務(wù)實施三、通過投入運行菜單進行零點標定。圖

3-2-11確認鍵和啟動鍵1、首次零點標定的操作步驟（2）在主菜單中選擇投入運行>零點標定>EMD>帶負載校正>首次零點標定。一個窗口自動打開。所有待零點標定的軸都顯示出來。編號最小的軸已被選定。（3）將EMD正確連接至機器人。（4）點擊零點標定（5）將確認開關(guān)按至中間擋位并按住，然后按下并按住啟動鍵，如圖3-2-11所示。2.KUKA機器人的零點標定—任務(wù)實施三、通過投入運行菜單進行零點標定。1、首次零點標定的操作步驟如果EMD通過了測量切口的最低點，則已到達零點標定位置。機器人自動停止運行。數(shù)值被儲存。該軸在窗口中消失。（6）將測量導線從EMD上取下。然后從測量筒上取下EMD，并將防護蓋重新裝好。（7）對所有待零點標定的軸重復步驟（2）至（5）。（8）關(guān)閉窗口。（9）將測量導線從接口X32上取下。2.KUKA機器人的零點標定—任務(wù)實施三、通過投入運行菜單進行零點標定。2、偏量學習操作步驟進行帶負載的“偏量學習”。與首次零點標定的差值被儲存。（1）將機器人置于預(yù)零點標定位置（2）在主菜單中選擇投入運行>零點標定>EMD>帶負載校正>偏量學習。（3）輸入工具編號。用工具OK確認。隨即打開一個窗口。所有工具尚未學習的軸都顯示出來。編號最小的軸已被選定。（4）從窗口中選定的軸上取下測量筒的防護蓋。將EMD擰到測量筒上。然后將測量導線連到EMD上，并連接到底座接線盒的接口X32上。（5）按學習。2.KUKA機器人的零點標定—任務(wù)實施三、通過投入運行菜單進行零點標定。2、偏量學習操作步驟（6）按確認開關(guān)和啟動鍵。當EMD識別到測量切口的最低點時，則已到達零點標定位置。機器人自動停止運行。隨即打開一個窗口。該軸上與首次零點標定的偏差以增量和度的形式顯示出來。（7）用OK鍵確認該軸在窗口中消失。（8）將測量導線從EMD上取下。然后從測量筒上取下EMD，并將防護蓋重新裝好。（9）對所有待零點標定的軸重復步驟（3）至（7）。（10）將測量導線從接口X32上取下。（11）用關(guān)閉來關(guān)閉窗口。2.KUKA機器人的零點標定—任務(wù)實施三、通過投入運行菜單進行零點標定。3、帶偏量的負載零點標定檢查/設(shè)置的操作步驟帶偏量的負載零點標定在有負載的情況下進行。計算首次零點標定量。（1）將機器人移到預(yù)零點標定位置（2）在主菜單中選擇投入運行>零點標定>EMD>帶負載校正>負載零點標定>帶偏量。（3）輸入工具編號。用工具OK確認。.（4）取下接口X32上的蓋子，然后將測量導線接上。（5）從窗口中選定的軸上取下測量筒的防護蓋。（6）將EMD擰到測量筒上。（7）將測量導線接到EMD上。在此過程中，將插頭的紅點對準EMD內(nèi)的槽口。2.KUKA機器人的零點標定—任務(wù)實施三、通過投入運行菜單進行零點標定。3、帶偏量的負載零點標定檢查/設(shè)置的操作步驟（8）按下檢查。（9）按住確認開關(guān)并按下啟動鍵。（10）需要時，使用“保存”來儲存這些數(shù)值。舊的零點標定值因而被刪除。如果要恢復丟失的首次零點標定，必須保存這些數(shù)值。（11）將測量導線從EMD上取下。然后從測量筒上取下EMD，并將防護蓋重新裝好。（12）對所有待零點標定的軸重復步驟（4）至（10）。（13）關(guān)閉窗口。（14）將測量導線從接口X32上取下。2.KUKA機器人的零點標定—課后作業(yè)在任務(wù)實施完成后，你能回答出以下問題嗎？零點標定目的是什么？刪除機器人零點時必須注意些什么？請給出機械零位時的所有6根軸的角度？擰入EMD（千分表）后手動移動機器人會有哪些危險？2.KUKA機器人的零點標定—考核評價成功了嗎？

檢查了嗎？

評價了嗎？

反饋了嗎？TextTextTextText分值

評價（10分）項目自我評價小組評價教師綜合評價感興趣程度

任務(wù)明確程度

學習主動性

工作表現(xiàn)

協(xié)作精神

時間觀念

任務(wù)完成熟練程度

理論知識掌握程度

任務(wù)完成效果

文明安全生產(chǎn)

總評

學習任務(wù)三

KUKA機器人的工具測量3.KUKA機器人的工具測量—學習目標學會什么是TCP。1掌握用XYZ4點法和ABC世界坐標系法測量工具。2知識目標3.KUKA機器人的工具測量—學習目標能夠熟練激活一個測定的工具，可以實現(xiàn)將工具圍繞工具中心點（TCP）改變姿態(tài)。1能力目標3.KUKA機器人的工具測量—任務(wù)描述公司新引進了幾臺KUKA機器人，由于是新引進的，加裝外部工具后，需要對其進行工具測量，請你幫助完成此任務(wù)。具體的任務(wù)要求：1、用XYZ4點法測量尖觸頭的TCP。使用示教錐作為參照頂尖。工具編號1-16自選并指定名稱為學生姓名的首字母。誤差不得大于0.90mm。并且要求對誤差值進行記錄。2、保存工具數(shù)據(jù)。3、采用ABC世界坐標系5D法測量工具姿態(tài)。4、保存TOOL（工具坐標）數(shù)據(jù)，并在工具坐標系中測試尖觸頭的移動。任務(wù)描述3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接一、機器人上的負載KUKA機器人上的負載包括機器人上的附加負載和工具負載，附加負載是在基座、小臂或大臂上附加安裝的部件，如供能系統(tǒng)、閥門、上料系統(tǒng)、材料儲備等。而工具負載是指所有裝在機器人法蘭盤上的負載，如安裝的焊槍、焊鉗、抓手、吸盤等工具。1、設(shè)定了機器人負載后有以下優(yōu)點：（1）提高機器人的精度，有利于軌跡規(guī)劃。（2）可以使運動過程具有最佳的節(jié)拍時間。（3）可以提高機器人的使用壽命，減少磨損。3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接一、機器人上的負載2、負載數(shù)據(jù)的來源負載數(shù)據(jù)的主要可能來源為：（1）KUKA.LoadDetect軟件選項（僅用于負載）（2）廠商數(shù)據(jù)（3）人工計算（4）CAD程序3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接一、機器人上的負載3、工具負載數(shù)據(jù)的設(shè)定步驟（1）選擇主菜單投入運行>測量>工具>工具負載數(shù)據(jù)。（2）在工具編號欄中輸入工具的編號。用“繼續(xù)”鍵確認。（3）輸入負載數(shù)據(jù)：

M欄：質(zhì)量

X、Y、Z欄：相對于法蘭的重心位置

A、B、C欄：主慣性軸相對于法蘭的取向JX、JY、JZ欄：慣性矩（JX是坐標系繞X軸的慣性，該坐標系通過A、B和C相對于法蘭轉(zhuǎn)過一定角度。以此類推，JY和JZ是指繞Y軸和Z軸的慣性。）（4）用“繼續(xù)”鍵確認。（5）按下“保存”鍵。3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接二、工具測量工業(yè)機器人使用的途徑就是要裝上工具（TOOL）來操作對象，測量工具意味著生成一個以工具參照點為原點的坐標系。該參照點被稱為TCP（ToolCenterPoint，即工具中心點），該坐標系即為工具坐標系。在機器人軌跡編程時，就是將工具在另外定義的工作坐標系中的若干位置X/Y/Z和姿態(tài)Rx/Ry/Rz記錄在程序中。當程序執(zhí)行時，機器人就會把TCP點移動到這些編程的位置。3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接二、工具測量1、工具測量的優(yōu)點（1）工具測定后即給工具的連續(xù)運動、旋轉(zhuǎn)、運動方向等，提供了原點參考。如圖3-3-1所示。圖3-3-1原點參考作用3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接二、工具測量1、工具測量的優(yōu)點（2）工具測定后工具可以沿著TCP旋轉(zhuǎn)改變姿態(tài)。如圖3-3-2所示。圖3-3-2繞TCP改變姿態(tài)3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接二、工具測量1、工具測量的優(yōu)點（3）這個TCP可以圍繞工具任何位置旋轉(zhuǎn)，而不改變TCP的位置。如圖3-3-3所示。圖3-3-3圍繞工具任何位置旋轉(zhuǎn)3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接二、工具測量1、工具測量的優(yōu)點（4）機器人可以沿著工具方向做直線運動。如圖3-3-4所示。圖3-3-4作業(yè)方向TCP3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接二、工具測量1、工具測量的優(yōu)點（5）當支架與機器人世界坐標系不一致時，為了取出里面的工件，當使用世界坐標系時，你不得不多次調(diào)整機器人動作，當工具測定后，可以輕松的指揮機器人沿著工具方向前進。如圖3-3-5所示。圖3-3-5取支架內(nèi)工件3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接二、工具測量1、工具測量的優(yōu)點（6）沿著TCP上的軌跡保持已編程的運行速度。如圖3-3-6所示。圖3-3-6帶TCP編程的模式3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接二、工具測量2、工具測量的設(shè)定工具測量分為兩步：一是確定工具坐標系的原點，即TCP點；二是確定工具坐標系的姿態(tài)。工具設(shè)定步驟如表3-3-1所示。表3-3-1工具測量設(shè)定步驟步驟說明1確定工具坐標系的原點可選擇以下方法：XYZ4點法XYZ參照法2確定工具坐標系的姿態(tài)可選擇以下方法：ABC世界坐標法ABC2點法3.KUKA機器人的工具測量—任務(wù)實施一、TCP的測量圖3-3-7XYZ4點法1、XYZ4點法XYZ4點法的原理：將待測量工具的TCP從4個不同方向移向任意選擇的一個參照點。機器人控制系統(tǒng)從不同的法蘭位置計算出TCP。其中，要求這4個方向必須有一定的間隔，且不能在同一平面上。如圖3-3-7所示。3.KUKA機器人的工具測量—任務(wù)實施一、TCP的測量其具體操作實施步驟如下：（1）選擇菜單序列投入運行>測量>工具>XYZ4點。（2）為待測量的工具給定一個號碼和一個名稱。用“繼續(xù)”鍵確認。（3）用TCP移至任意一個參照點。按下“測量”鍵，出現(xiàn)對話框“是否應(yīng)用當前位置？繼續(xù)測量”，按下“是”鍵進行確認。（4）用TCP從一個其他方向移向參照點。重新按下“測量”鍵，再用“是”回答對話框提問。（5）把第（4）步重復兩次。（6）此時負載數(shù)據(jù)輸入窗口會自動打開。正確輸入負載數(shù)據(jù)，然后按下“繼續(xù)”鍵。（7）包含測得的TCPX、Y、Z值的窗口自動打開，測量精度可在誤差項中讀取。數(shù)據(jù)可通過“保存”鍵直接保存。3.KUKA機器人的工具測量—任務(wù)實施一、TCP的測量圖3-3-8XYZ參照法2、XYZ參照法采用XYZ參照法時，將對一件新工具與一件已測量過的工具進行比較測量。機器人控制系統(tǒng)比較法蘭位置，并對新工具的TCP進行計算。如圖3-3-8所示。其中采用XYZ參照法的前提條件是：在連接法蘭上裝有一個已測量過的工具，并且TCP的數(shù)據(jù)已知。3.KUKA機器人的工具測量—任務(wù)實施一、TCP的測量其具體操作實施步驟如下：（1）在主菜單中選擇投入運行>測量>工具>XYZ參照。（2）為新工具指定一個編號和一個名稱。用“繼續(xù)”鍵確認。（3）輸入已測量工具的TCP數(shù)據(jù)。用“繼續(xù)”鍵確認。（4）用TCP移至任意一個參照點。點擊“測量”鍵。用“繼續(xù)”鍵確認。（5）將工具撤回，然后拆下。裝上新工具。（6）將新工具的TCP移至參照點。點擊“測量”鍵。用“繼續(xù)”鍵確認。（7）按下“保存”鍵。數(shù)據(jù)被保存，窗口自動關(guān)閉。或按下“負載數(shù)據(jù)”鍵。數(shù)據(jù)被保存，一個窗口將自動打開，可以在此窗口中輸入負載數(shù)據(jù)。3.KUKA機器人的工具測量—任務(wù)實施二、工具坐標系的姿態(tài)/朝向的測量1、ABC世界坐標系法ABC世界坐標系法是將TOOL坐標系的軸調(diào)整為與世界坐標系的軸平行。機器人控制系統(tǒng)從而得知TOOL坐標系的姿態(tài)和取向。如圖3-3-9所示。此方法有兩種方式：5D：只將工具的作業(yè)方向告知機器人控制器。該作業(yè)方向默認為X軸。其它軸的方向由系統(tǒng)確定，對于用戶來說不是很容易識別。應(yīng)用范圍：例如：MIG/MAG焊接，激光切割或水射流切割6D：將所有3個軸的方向均告知機器人控制系統(tǒng)。應(yīng)用范圍：例如：焊鉗、抓爪或粘膠噴嘴圖3-3-9ABC世界坐標系法3.KUKA機器人的工具測量—任務(wù)實施二、工具坐標系的姿態(tài)/朝向的測量其具體操作實施步驟如下：（1）在主菜單中選擇投入運行>測量>工具>ABC世界坐標。（2）輸入工具的編號。用“繼續(xù)”鍵確認。（3）在5D/6D欄中選擇一種方式。用“繼續(xù)”鍵確認。（4）如果選擇了5D：將+XTOOL調(diào)整至平行于-ZWORLD的方向。（+XTOOL=作業(yè)方向）如果選擇了6D：將+XTOOL調(diào)整至平行于-ZWORLD的方向。（+XTOOL=作業(yè)方向）將+YTOOL調(diào)整至平行于+YWORLD的方向。將+ZTOOL調(diào)整至平行于+XWORLD的方向。3.KUKA機器人的工具測量—任務(wù)實施二、工具坐標系的姿態(tài)/朝向的測量其具體操作實施步驟如下：（5）用“測量”鍵來確認。出現(xiàn)對話框“是否應(yīng)用當前位置？測量將繼續(xù)”，按下“是”鍵進行確認。（6）隨即打開另一個窗口。在此輸入負荷數(shù)據(jù)。（7）然后用“繼續(xù)”鍵和“保存”鍵結(jié)束此過程。（8）關(guān)閉菜單。3.KUKA機器人的工具測量—任務(wù)實施二、工具坐標系的姿態(tài)/朝向的測量2、ABC2點法ABC2點法是通過趨近X軸上一個點和XY平面上一個點的方法，機器人控制系統(tǒng)即可得知工具坐標系的各軸。當軸方向必須特別精確地確定時，將使用此方法。并且使用此方法的前提條件是，TCP已通過XYZ法測定。如圖3-3-10所示。圖3-3-10ABC世界坐標系法3.KUKA機器人的工具測量—任務(wù)實施二、工具坐標系的姿態(tài)/朝向的測量其具體操作實施步驟如下：（1）在主菜單中選擇投入運行>測量>工具>ABC2點。（2）輸入已安裝工具的編號。用“繼續(xù)”鍵確認。（3）用TCP移至任意一個參照點。點擊“測量”鍵。用“繼續(xù)”鍵確認。（4）移動工具，使參照點在X軸上與一個為負X值的點重合（即與作業(yè)方向相反）。點擊“測量”鍵。用“繼續(xù)”鍵確認。（5）移動工具，使參照點在XY平面上與一個在正Y向上的點重合。點擊“測量”鍵。用“繼續(xù)”鍵確認。（6）按“保存”鍵。數(shù)據(jù)被保存，窗口關(guān)閉。或按下負載數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)被保存，另一個窗口將自動打開，可以在此窗口中輸入負載數(shù)據(jù)。3.KUKA機器人的工具測量—課后作業(yè)在任務(wù)實施完成后，你能回答出以下問題嗎？為什么要進行工具測量？通過XYZ4點法確定的是什么？工具測量方法有哪些？控制器最多可管理多少工具？3.KUKA機器人的工具測量—考核評價成功了嗎？

檢查了嗎？

評價了嗎？

反饋了嗎？TextTextTextText分值

評價（10分）項目自我評價小組評價教師綜合評價感興趣程度

任務(wù)明確程度

學習主動性

工作表現(xiàn)

協(xié)作精神

時間觀念

任務(wù)完成熟練程度

理論知識掌握程度

任務(wù)完成效果

文明安全生產(chǎn)

總評

學習任務(wù)四

KUKA機器人的基坐標測量4.KUKA機器人的基坐標測量—學習目標學會測量基坐標。1知識目標4.KUKA機器人的基坐標測量—學習目標能夠確定任意一個基坐標。1能夠激活已測量過的、用于手動移動的基坐標。2能力目標4.KUKA機器人的基坐標測量—任務(wù)描述根據(jù)任務(wù)要求利用實訓室KUKA機器人對工作臺進行基坐標的測量。具體的任務(wù)要求：1、以機器人所帶工具作為測量工具，以工作臺一個直角的兩邊作為坐標系的X和Y，用基坐標3點法進行測量。2、請保存已測量過的基坐標的數(shù)據(jù)。3、將該工具移到該基坐標系的原點，并同時以笛卡爾坐標顯示實際位置。任務(wù)描述4.KUKA機器人的基坐標測量—知識鏈接一、基坐標測量基坐標系測量表示根據(jù)世界坐標系在機器人周圍的某一個位置上創(chuàng)建坐標系。其目的是使機器人的運動以及編程設(shè)定的位置均以該坐標系為參照。因此，設(shè)定的工件支座和抽屜的邊緣、貨盤或機器的外緣均可作為基準坐標系中合理的參照點，如圖3-4-1所示。基坐標系測量分為兩個步驟：確定坐標原點定義坐標方向圖3-4-1基坐標測量3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接一、基坐標測量1、基坐標測量的優(yōu)點（1）沿著工件邊緣移動：可以沿著工作面或工件的邊緣手動移動TCP，如圖3-4-2所示。圖3-4-2基坐標測量的優(yōu)點：移動方向3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接一、基坐標測量1、基坐標測量的優(yōu)點（2）參照坐標系：示教的點以所選的坐標系為參照。如圖3-4-3所示。圖3-4-3基坐標測量的優(yōu)點：以所需坐標系為參照3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接一、基坐標測量1、基坐標測量的優(yōu)點（3）坐標系的修正/推移：可以參照基坐標對點進行示教。如果必須推移基坐標，例如由于工作面被移動，這些點也隨之移動，不必重新進行示教，如圖3-4-4所示。圖3-4-4基坐標測量的優(yōu)點：基坐標系的位移3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接一、基坐標測量1、基坐標測量的優(yōu)點（4）多個基坐標系的益處：最多可建立32個不同的坐標系，并根據(jù)程序流程加以應(yīng)用，如圖3-4-5所示。圖3-4-5基坐標測量的優(yōu)點：使用多個基坐標系3.KUKA機器人的工具測量—知識鏈接一、基坐標測量2、基坐標測量的方法表3-4-1基坐標測量方法方法說明3點法1.定義原點2.定義X軸正方向3.定義Y軸正方向（XY平面）間接法當無法移至基坐標原點時，例如，由于該點位于工件內(nèi)部，或位于機器人工作空間之外時，須采用間接法。此時須移至基坐標的4個點，其坐標值必須已知（CAD