項(xiàng)目一工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知

ABB工業(yè)機(jī)器人編程與操作“十三五”智能制造高級應(yīng)用型人才培養(yǎng)規(guī)劃教材

目錄一學(xué)習(xí)目標(biāo)二

工作任務(wù)三

問題探究四五

知識拓展

認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人一學(xué)習(xí)目標(biāo)12了解工業(yè)機(jī)器人的工作原理、系統(tǒng)組成及基本功能掌握工業(yè)機(jī)器人的性能指標(biāo)二工作任務(wù)工業(yè)機(jī)器人一般指用于機(jī)械制造業(yè)中代替人完成具有大批量、高質(zhì)量要求的工作，如汽車制造、摩托車制造、艦船制造、某些家電產(chǎn)品、化工等行業(yè)自動化生產(chǎn)線中的點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、切割、電子裝配及物流系統(tǒng)的搬運(yùn)、包裝、碼垛等作業(yè)的機(jī)器人。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人（一）工業(yè)機(jī)器人定義（二）（三）（四）（五）工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系工業(yè)機(jī)器人的性能指標(biāo)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的組成工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)生與發(fā)展三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人（一）工業(yè)機(jī)器人的定義美國工業(yè)機(jī)器人協(xié)會（RIA）定義為：“一種用于移動各種材料、零件、工具或?qū)Ｓ醚b置的，通過程序動作來執(zhí)行各種任務(wù)的，并具有編程能力的多功能操作機(jī)”。日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會（JIRA）提出：“工業(yè)機(jī)器人是一種裝備有存儲器件和末端執(zhí)行器的通用機(jī)器，它能夠通過自動化的動作代替人類勞動”。我國將工業(yè)機(jī)器人定義為：“一種自動化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或者生物相似的智能能力，如感知能力，規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機(jī)器”。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）定義為：“工業(yè)機(jī)器人是一種能自動控制，可重復(fù)編程，多功能、多自由度的操作機(jī)，能搬運(yùn)材料、工件或操持工具來完成各種作業(yè)”。目前國際大都遵循ISO所下的定義。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人（二）工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)生與發(fā)展1920年，捷克作家卡雷爾?恰佩克發(fā)表了劇本《羅薩姆的萬能機(jī)器人》，劇中敘述了一個叫作羅薩姆的公司將機(jī)器人作為替代人類勞動的工業(yè)品推向市場的故事，這是最早出現(xiàn)的機(jī)器人啟蒙思想。1959年，戴沃爾與美國發(fā)明家英格伯格聯(lián)手制造出第一臺工業(yè)機(jī)器人，隨后創(chuàng)辦了世界上第一家機(jī)器人制造工廠——Unimation公司，由于英格伯格對工業(yè)機(jī)器人富有成效的研發(fā)和宣傳，他被稱為“工業(yè)機(jī)器人之父”。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1962年，美國AMF公司生產(chǎn)出萬能搬運(yùn)（Verstran）機(jī)器人，與Unimation公司生產(chǎn)的萬能伙伴（Unimate）機(jī)器人一樣成為真正商業(yè)化的工業(yè)機(jī)器人，并出口到世界各國，掀起了全世界對機(jī)器人研究的熱潮。1967年，日本川崎重工公司和豐田公司分別從美國購買了工業(yè)機(jī)器人Unimate和Verstran的生產(chǎn)許可證，日本從此開始了對機(jī)器人的研究和制造。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1979年，美國Unimation公司推出通用工業(yè)機(jī)器人PUMA，這標(biāo)志著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)成熟。PUMA至今仍然工作在生產(chǎn)第一線，許多機(jī)器人技術(shù)的研究都以該機(jī)器人為模型和對象。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1979年，日本山梨大學(xué)牧野洋教授發(fā)明了平面關(guān)節(jié)型SCARA機(jī)器人，該型機(jī)器人此后在裝配作業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1980年被稱為“機(jī)器人元年”，這個時期開發(fā)出點(diǎn)焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、噴涂機(jī)器人以及搬運(yùn)機(jī)器人這四大類型的工業(yè)機(jī)器人。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，裝配機(jī)器人和柔性裝配技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，并進(jìn)入了一個大發(fā)展時期。2012年，多家機(jī)器人著名廠商開發(fā)出雙臂協(xié)作機(jī)器人。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人（三）工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的組成工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)主要由機(jī)器人本體、控制器和示教器組成。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1.機(jī)器人本體

機(jī)器人本體主要由機(jī)械臂、驅(qū)動系統(tǒng)、傳動單元和內(nèi)部傳感器等部分組成。（1）機(jī)械臂機(jī)械臂包括基座、腰部、臂部（大臂和小臂）和腕部。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人（2）驅(qū)動系統(tǒng)機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)的作用是為執(zhí)行元件提供動力，常用的驅(qū)動方式有液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、電氣驅(qū)動三種類型。

特點(diǎn)驅(qū)動方式輸出力控制性能維修使用結(jié)構(gòu)體積使用范圍制造成本液壓驅(qū)動壓力高，可獲得大的輸出力油液壓縮量微小，壓力、流量均容易控制，可無級調(diào)速，反應(yīng)靈敏，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡控制維修方便，液體對溫度變化敏感，油液泄露易著火在輸出力相同的情況下，體積比氣壓驅(qū)動小中、小型及重型機(jī)器人液壓元件成本較高，油路比較復(fù)雜氣壓驅(qū)動氣體壓力低，輸出力較小，如需輸出力大時，其結(jié)構(gòu)尺寸過大可高速運(yùn)行，沖擊較嚴(yán)重，精確定位困難。氣體壓縮性大，阻尼效果差，低速不易控制維修簡單，能在高溫、粉塵等惡劣環(huán)境中使用，泄露無影響體積較大中小型機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡單，工作介質(zhì)來源方便，成本低電氣驅(qū)動輸出力中等控制性能好，響應(yīng)快，可精確定位，但控制系統(tǒng)復(fù)雜維修使用較復(fù)雜需要減速裝置，體積小高性能機(jī)器人成本較高三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人1）RV減速器主要由太陽輪（中心輪）、行星輪、轉(zhuǎn)臂（曲柄軸）、轉(zhuǎn)臂軸承、擺線輪、針齒、剛性盤與輸出盤等零部件組成。具有較高的疲勞強(qiáng)度和剛度以及較長的壽命，回差精度穩(wěn)定，高精度機(jī)器人傳動多采用RV減速器。RV減速器原理如圖所示。（3）傳動單元工業(yè)機(jī)器人廣泛采用的機(jī)械傳動單元是減速器，主要有兩類：RV減速器和諧波減速器。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人2）諧波減速器通常由3個基本構(gòu)件組成，包括一個有內(nèi)齒的剛輪，一個工作時可產(chǎn)生徑向彈性變形并帶有外齒的柔輪和一個裝在柔輪內(nèi)部、呈橢圓形、外圈帶有柔性滾動軸承的波發(fā)生器，在這3個基本結(jié)構(gòu)中可任意固定一個，其余的一個為主動件一個為從動件。諧波減速器原理如圖所示。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人（4）傳感器傳感器處于連接外界環(huán)境與機(jī)器人的接口位置，是機(jī)器人獲取信息的窗口。根據(jù)傳感器在機(jī)器人上應(yīng)用目的與使用范圍的不同，將其分為兩類：內(nèi)部傳感器和外部傳感器。1）內(nèi)部傳感器：用于檢測機(jī)器人自身的狀態(tài)，如測量回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)位置的軸角編碼器、測量速度以控制其運(yùn)動的測速計。2）外部傳感器：用于檢測機(jī)器人所處的環(huán)境和對象狀況，如視覺傳感器。它可為高端機(jī)器人控制提供更多的適應(yīng)能力，也給工業(yè)機(jī)器人增加了自動檢測能力。外部傳感器可進(jìn)一步分為末端執(zhí)行器傳感器和環(huán)境傳感器。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人2.控制器工業(yè)機(jī)器人控制器是機(jī)器人的大腦，控制器內(nèi)部主要由主計算板、軸計算板、機(jī)器人六軸驅(qū)動器、串口測量板、安全面板、電容、輔助部件、各種連接線組成，它通過這些硬件和軟件的結(jié)合來操作機(jī)器人，并協(xié)調(diào)機(jī)器人與其他設(shè)備之間的關(guān)系。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人3.示教器示教器又稱為示教編程器，是機(jī)器人系統(tǒng)的核心部件，主要由液晶屏幕和操作按鈕組成，可由操作者手持移動，它是機(jī)器人的人機(jī)交互接口，機(jī)器人的所有操作上都是通過示教器來完成的，如點(diǎn)動機(jī)器人，編寫、測試和運(yùn)行機(jī)器人程序，設(shè)定、查閱機(jī)器人狀態(tài)設(shè)置和位置等，ABB示教器如圖所示。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人（四）工業(yè)機(jī)器人的性能指標(biāo)1.自由度機(jī)器人的自由度是指描述機(jī)器人本體（不含末端執(zhí)行器）相對于基坐標(biāo)系（機(jī)器人坐標(biāo)系）進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目。機(jī)器人的自由度表示機(jī)器人動作靈活的尺度，一般以軸的直線移動、擺動或旋轉(zhuǎn)動作的數(shù)目來表示。工業(yè)機(jī)器人一般采用空間開鏈連桿機(jī)構(gòu)，其中的運(yùn)動副(轉(zhuǎn)動副或移動副)常稱為關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)個數(shù)通常即為工業(yè)機(jī)器人的自由度數(shù)，如圖所示。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人（四）工業(yè)機(jī)器人的性能指標(biāo)2.工作空間工作空間是機(jī)器人未裝任何末端執(zhí)行器情況下的最大空間，機(jī)器人外形尺寸和工作空間如圖所示。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人（四）工業(yè)機(jī)器人的性能指標(biāo)3.負(fù)載能力負(fù)載是指機(jī)器人在工作時能夠承受的最大載重。如果將零件從一個位置搬至另一個位置，就需要將零件的重量和機(jī)器人手爪的重量計算在負(fù)載內(nèi)。目前工業(yè)機(jī)器人負(fù)載范圍可從0.5kg直至800kg。4.工作精度工業(yè)機(jī)器人工作精度是指定位精度（也稱絕對精度）和重復(fù)定位準(zhǔn)確度。定位精度是指機(jī)器人手部實(shí)際到達(dá)位置與目標(biāo)位置之間的差異，用反復(fù)多次測試的定位結(jié)果的代表點(diǎn)與指定位置之間的距離來表示。重復(fù)定位準(zhǔn)確度是指機(jī)器人重復(fù)定位手部于同一目標(biāo)位置的能力，以實(shí)際位置值的分散程度來表示。目前，工業(yè)機(jī)器人的重復(fù)定位準(zhǔn)確度可達(dá)±0.01~±0.5mm。三認(rèn)識工業(yè)機(jī)器人（五）工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系A(chǔ)BB工業(yè)機(jī)器人一般有4個坐標(biāo)系，即大地坐標(biāo)系、基坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系，如圖所示。四問題探究國標(biāo)《GB/T12642-2013工業(yè)機(jī)器人性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法》中針對十幾種機(jī)器人的性能指標(biāo)進(jìn)行界定，其中經(jīng)常提到的有三種：重復(fù)定位準(zhǔn)確度、位姿準(zhǔn)確度和軌跡準(zhǔn)確度。工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的性能一般由機(jī)器人的位姿準(zhǔn)確度和軌跡準(zhǔn)確度來間接表示。機(jī)器人的動作精度該從哪些方面提高四問題探究機(jī)器人的位姿準(zhǔn)確度一般指位姿重復(fù)準(zhǔn)確度。機(jī)器人的位姿是指機(jī)器人相對于某一參考坐標(biāo)系的位姿，其位姿重復(fù)準(zhǔn)確度是機(jī)器人的一項(xiàng)最重要的技術(shù)指標(biāo)，該指標(biāo)集中反映機(jī)器人的機(jī)電性能和使用效果，即機(jī)器人對同一指令位姿從同一方向重復(fù)響應(yīng)n次后實(shí)到位姿的一致程度。一般采用激光跟蹤儀進(jìn)行位姿準(zhǔn)確度的測量，如圖所示。1位姿準(zhǔn)確度（AP）四問題探究機(jī)器人的軌跡準(zhǔn)確度，一般是指軌跡重復(fù)準(zhǔn)確度，表示機(jī)器人對同一軌跡指令重復(fù)n次時實(shí)到軌跡的一致程度。一般采用激光跟蹤儀進(jìn)行測試，讓機(jī)器人重復(fù)走某一條軌跡n次，然后取由n條軌跡組成的軌跡條橫截面的半徑，如圖所示。2軌跡準(zhǔn)確度（AT）五知識拓展1.按照技術(shù)發(fā)展水平分類（1）示教再現(xiàn)型機(jī)器人（2）感知機(jī)器人（3）智能機(jī)器人2.按照機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動特征分類（1）直角坐標(biāo)型機(jī)器人（2）圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人（3）球坐標(biāo)型機(jī)器人（4）關(guān)節(jié)型機(jī)器人（5）SCARA型機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人分類五知識拓展（1）示教再現(xiàn)型機(jī)器人第一代工業(yè)機(jī)器人是示教再現(xiàn)型，具有記憶能力，這類機(jī)器人能夠按照人類預(yù)先示教的軌跡、行為、順序和速度重復(fù)作業(yè)。一種示教是由操作人員手把手示教，如左圖所示。另一種比較普遍的方式是通過示教器示教，如右圖所示。目前，絕大部分應(yīng)用中的工業(yè)機(jī)器人均屬于這一類。缺點(diǎn)是操作人員的水平影響工作質(zhì)量。1按照技術(shù)發(fā)展水平分類五知識拓展（2）感知機(jī)器人第二代工業(yè)機(jī)器人具有環(huán)境感知裝置，對外界環(huán)境有一定感知能力，并具有聽覺、視覺、觸覺等功能，工作時，根據(jù)感覺器官（傳感器）獲得信息，靈活調(diào)整自己的工作狀態(tài)，保證在適應(yīng)環(huán)境的情況下完成工作，如圖所示。1按照技術(shù)發(fā)展水平分類五知識拓展（3）智能機(jī)器人第三代工業(yè)機(jī)器人稱為智能機(jī)器人，如圖所示，具有高度的適應(yīng)性，能自學(xué)、推斷、決策等，還處在研究階段。1按照技術(shù)發(fā)展水平分類五知識拓展（1）直角坐標(biāo)型機(jī)器人直角坐標(biāo)型機(jī)器人的外形與數(shù)控機(jī)床和三坐標(biāo)測量機(jī)相似，如圖所示。其優(yōu)點(diǎn)是剛度好，多做成大型龍門式或框架式結(jié)構(gòu)，位置精度高，控制無耦合；但其結(jié)構(gòu)較龐大，動作范圍小。靈活性差且占地面積較大，因其穩(wěn)定性好適用于大負(fù)載搬送。2按照機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動特征分類五知識拓展（2）圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人具有兩個移動關(guān)節(jié)和一個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，作業(yè)范圍為圓柱形狀的，如圖所示。其特點(diǎn)是：位置精度高，運(yùn)動直觀，控制簡單，結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，價廉，因此應(yīng)用廣泛，但其不能抓取靠近立柱或地面上的物體。2按照機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動特征分類五知識拓展（3）球坐標(biāo)型機(jī)器人球坐標(biāo)型機(jī)器人具有一個移動關(guān)節(jié)和兩個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，作業(yè)范圍為空心球體狀的，如圖所示。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，動作靈活，占地面積??；但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，定位精度低，運(yùn)動直觀性差。2按照機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動特征分類五知識拓展（4）關(guān)節(jié)型機(jī)器人關(guān)節(jié)型機(jī)器人由立柱、大臂和小臂組成。其具有擬人的機(jī)械結(jié)構(gòu)，即大臂與立柱構(gòu)成肩關(guān)節(jié)，大臂與小臂構(gòu)成肘關(guān)節(jié)。具有三個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，可以進(jìn)一步分為一個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)和兩個俯仰關(guān)節(jié)，作業(yè)范圍為空心球體形狀的，如圖所示。其特點(diǎn)是作業(yè)范圍大，動作靈活，能抓取靠近機(jī)身的物體；運(yùn)動直觀性差，要得到高定位精度困難。該類機(jī)器人由于靈活性高，應(yīng)用最為廣泛。2按照機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動特征分類五知識拓展（5）SCARA型機(jī)器人SCARA型機(jī)器人有三個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，其軸線相互平行，可在平面內(nèi)進(jìn)行定位和定向。其還有一個移動關(guān)節(jié)，用于完成手爪在垂直于平面方向上的運(yùn)動，如圖所示。2按照機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動特征分類項(xiàng)目二工業(yè)機(jī)器人的基本操作

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目錄一學(xué)習(xí)目標(biāo)二

工作任務(wù)三

問題探究四五

知識拓展六

練習(xí)與思考題

實(shí)踐操作一學(xué)習(xí)目標(biāo)123掌握工業(yè)機(jī)器人示教器的使用；掌握工業(yè)機(jī)器人的單軸、線性和重定位運(yùn)動和轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新的手動操作方法；建立基本RAPID程序。二工作任務(wù)（一）工作任務(wù)的背景隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人已成為制造業(yè)的重要組成部分。機(jī)器人顯著地提高了生產(chǎn)效率，改善了產(chǎn)品質(zhì)量，對改善勞動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用，加快了實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動化的步伐。對初學(xué)者來說，手動操作機(jī)器人是學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)。本任務(wù)主要學(xué)習(xí)單軸運(yùn)動、線性運(yùn)動、重定位運(yùn)動、更新轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器和建立基本RAPID程序的手動操作方法。二工作任務(wù)（二）所需要的設(shè)備機(jī)器人本體、控制器、示教器三實(shí)踐操作（一）機(jī)器人手動操作的準(zhǔn)備工作（二）工業(yè)機(jī)器人的手動操作三實(shí)踐操作-機(jī)器人手動操作的準(zhǔn)備工作（一）機(jī)器人手動操作的準(zhǔn)備工作ABB機(jī)器人示教器FlexPendant由硬件和軟件組成，其本身就是一套完整的計算機(jī)。FlexPendant設(shè)備（也稱為TPU或教導(dǎo)器單元）用于處理與機(jī)器人系統(tǒng)操作相關(guān)的許多功能：運(yùn)行程序、微動控制操作器、修改機(jī)器人程序等。示教器主要由觸摸屏和操作鍵組成。示教-再現(xiàn)型機(jī)器人的所有操作均可通過示教器上的觸摸屏來完成，所以掌握各個按鍵的功能和操作方法是使用示教器操作機(jī)器人的前提。認(rèn)識示教器三實(shí)踐操作-機(jī)器人手動操作的準(zhǔn)備工作（1）示教器的組成代號名稱A連接電纜B觸摸屏C急停開關(guān)D操作桿E數(shù)據(jù)備份用USB接口F使能按鈕G觸摸屏用筆H示教器復(fù)位按鈕三實(shí)踐操作-機(jī)器人手動操作的準(zhǔn)備工作（2）硬按鈕介紹代號按鍵名稱功能A–D預(yù)設(shè)按鍵

預(yù)設(shè)按鍵是FlexPendant上四個硬件按鈕，用戶可根據(jù)需要設(shè)置特定功能；對這些按鍵進(jìn)行編程后可簡化程序編程或測試；它們也可用于啟動FlexPendant上的菜單E機(jī)械單元選擇按鍵機(jī)器人軸/外軸的切換F

線性運(yùn)動/重定位運(yùn)動切換按鍵線性運(yùn)動/重定位運(yùn)動的切換G動作模式切換按鍵關(guān)節(jié)1-3軸/4-6軸的切換H增量開關(guān)按鍵根據(jù)需要選擇對應(yīng)位移及角度的大小J步退執(zhí)行按鍵使程序后退至上一條指令KSTART（啟動）按鍵開始執(zhí)行程序L步進(jìn)執(zhí)行按鍵使程序前進(jìn)至下一條指令MSTOP（停止）按鍵停止程序執(zhí)行三實(shí)踐操作-機(jī)器人手動操作的準(zhǔn)備工作（3）示教器的使用操作FlexPendant時，通常會手持該設(shè)備。右手便利者通常左手持設(shè)備，右手在觸摸屏上操作。而左手便利者可以輕松通過將顯示器旋轉(zhuǎn)180度，使用右手持設(shè)備。三實(shí)踐操作-機(jī)器人手動操作的準(zhǔn)備工作（4）示教器主界面認(rèn)知代號名稱功能A菜單菜單欄包括HotEdit、備份與恢復(fù)、輸入和輸出、校準(zhǔn)、手動操縱、控制面板、自動生產(chǎn)窗口、事件日志、程序編輯器、FlexPendant資源管理器、程序數(shù)據(jù)、系統(tǒng)信息等B操作員窗口操作員窗口顯示來自機(jī)器人程序的消息；程序需要操作員做出某種響應(yīng)以便繼續(xù)時往往會出現(xiàn)此情況C狀態(tài)欄狀態(tài)欄顯示與系統(tǒng)狀態(tài)有關(guān)的重要信息，如操作模式、電動機(jī)開啟/關(guān)閉、程序狀態(tài)等D任務(wù)欄通過ABB菜單，您可以打開多個視圖，但一次只能操作一個；任務(wù)欄顯示所有打開的視圖，并可用于視圖切換E快速設(shè)置菜單快速設(shè)置菜單包含對微動控制和程序執(zhí)行進(jìn)行的設(shè)置三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作工業(yè)機(jī)器人的手動操作單軸運(yùn)動的手動操作線性運(yùn)動的手動操作重定位運(yùn)動的手動操作轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器的更新建立基本RAPID程序（二）三ABB六關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人是由六個伺服電動機(jī)分別驅(qū)動機(jī)器人的六個關(guān)節(jié)軸，那么每次手動操作一個關(guān)節(jié)軸的運(yùn)動，就稱之為單軸運(yùn)動。1.單軸運(yùn)動的手動操作實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作三三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作1）接通電源，將機(jī)器人狀態(tài)鑰匙切換到中間的手動位置。2）在狀態(tài)欄中，確認(rèn)機(jī)器人的狀態(tài)已經(jīng)切換到手動狀態(tài)。在主菜單中選擇“手動操縱”。3）單擊“動作模式”。4）選擇“軸1-3”，單擊“確定”。三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作5）按下使能按鈕，進(jìn)入電動機(jī)開啟狀態(tài)，操作操作桿，相應(yīng)的機(jī)器人1、2、3軸動作，操作操作桿幅度越大，機(jī)器人的動作速度越快。同樣，選擇軸4-6操作操作桿，機(jī)器人4、5、6軸就會動作，其中“操作桿方向”窗口中的箭頭和數(shù)字（1、2、3）代表各個軸運(yùn)動時的正方向。三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作2.線性運(yùn)動的手動操作機(jī)器人的線性運(yùn)動是指安裝在機(jī)器人第六軸法蘭盤上工具的TCP（ToolCenterPoint，工具中心點(diǎn)）在空間中做直線運(yùn)動。1）單擊主菜單中的“手動操縱”，然后單擊“動作模式”。2）選擇“線性”，單擊“確定”。三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作3）選擇工具坐標(biāo)tool0（系統(tǒng)默認(rèn)的工具坐標(biāo)），電動機(jī)開啟。4）操作示教器的操作桿，工具坐標(biāo)TCP點(diǎn)在空間做線性運(yùn)動，操作桿方向欄中的X、Y、Z的箭頭方向代表各個坐標(biāo)軸運(yùn)動的正方向。三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作3.重定位運(yùn)動的手動操作機(jī)器人的重定位運(yùn)動是指機(jī)器人第六軸法蘭盤上的工具TCP點(diǎn)在空間中繞著坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動，也可理解為機(jī)器人繞著工具TCP點(diǎn)作姿態(tài)調(diào)整的運(yùn)動。1）單擊主菜單中的“手動操縱”，然后單擊“動作模式”。2）選擇“重定位”，單擊“確定”。三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作3）單擊“坐標(biāo)系”。4）選擇“工具”，單擊“確定”。5）按下使能按鈕，進(jìn)入電動機(jī)開啟狀態(tài)，并在狀態(tài)欄中確認(rèn)。6）操作示教器的操作桿，使機(jī)器人繞著工具TCP點(diǎn)做姿態(tài)調(diào)整的運(yùn)動，操作桿方向欄中的X、Y、Z的箭頭方向代表各個坐標(biāo)軸運(yùn)動的正方向。三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作4.轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器的更新工業(yè)機(jī)器人六個關(guān)節(jié)都有機(jī)械原點(diǎn)。出現(xiàn)以下情況時，需對機(jī)械原點(diǎn)的位置進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器的更新操作：1）更換伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器的電池后。2）當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器發(fā)生故障，修復(fù)后。3）轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器與測量板之前斷開過。4）斷電后，機(jī)器人關(guān)節(jié)軸發(fā)生了移動。5）當(dāng)系統(tǒng)報警提示10036轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器未更新時。三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作1）使用手動操作讓機(jī)器人各關(guān)節(jié)軸運(yùn)動到機(jī)械原點(diǎn)的刻度位置，各軸運(yùn)動的順序是：4-5-6-1-2-3。各軸機(jī)械原點(diǎn)的位置在機(jī)器人各軸的軸身上。各軸回到原點(diǎn)后的姿態(tài)。2）單擊主菜單中的“校準(zhǔn)”。3）單擊“ROB_1校準(zhǔn)”。4）選擇“校準(zhǔn)參數(shù)”，單擊“編輯電動機(jī)校準(zhǔn)偏移”。三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作5）將機(jī)器人本體上的電動機(jī)校準(zhǔn)偏移記錄下來，填入校準(zhǔn)參數(shù)rob1＿1～rob1＿6的偏移值中，單擊確定按鈕。若示教器中顯示的數(shù)值與機(jī)器人本體上的標(biāo)簽數(shù)值一致，則無須修改，單擊確定按鈕即可。6）要使參數(shù)生效，必須重新啟動系統(tǒng)，單擊“是”。7）重新啟動系統(tǒng)后，選擇主菜單中的“校準(zhǔn)”。8）單擊“ROB＿1”校準(zhǔn)。三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作9）單擊“轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器”，選擇更新轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器。10）系統(tǒng)提示是否更新轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器，單擊“是”按鈕。11）單擊全選，六個軸同時進(jìn)行更新操作。若機(jī)器人由于安裝位置的原因，無法讓六個軸同時到達(dá)機(jī)械原點(diǎn)，則可以逐一進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器的更新。三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作12）單擊“更新”。13）轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新完成，單擊“確定”。三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作1）確定工作要求。編寫一個從p10點(diǎn)運(yùn)動到p20點(diǎn)的小程序。2）選擇“程序編輯器”。3）單擊“取消”。4）打開文件菜單，選擇“新建模塊”。5.建立基本RAPID程序三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作5）單擊“是”確定。6）定義程序模塊的名稱后，單擊“確定”。7）選擇“Module1”，單擊“顯示模塊”。8）單擊“例行程序”。三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作9）打開文件，單擊“新建例行程序”。10）建立一個程序“main”，單擊“確定”。11）回到程序編輯器菜單，單擊“添加指令”，打開指令列表。選擇“<SMT>”為插入程序的位置，在指令列表中選擇“MoveJ”，在指令列表中選擇相應(yīng)的指令進(jìn)行編程。12）雙擊“*”號，進(jìn)入?yún)?shù)修改界面。三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作13）通過新建或選擇對應(yīng)的參數(shù)數(shù)據(jù)，設(shè)定為圖中所示的值。14）選擇合適的動作模式，使用操作桿將機(jī)器人運(yùn)動到圖中所示位置，作為機(jī)器人的p10點(diǎn)。15）選擇“p10”，單擊“修改位置”，將機(jī)器人的位置記錄到p10中去。16）單擊“修改”按鈕進(jìn)行位置確認(rèn)。三實(shí)踐操作-工業(yè)機(jī)器人的手動操作17）添加“MoveL”指令，并將參數(shù)設(shè)定為圖中所示的值。18）選擇合適的動作模式，使用操作桿將機(jī)器人運(yùn)動到圖中所示位置，作為機(jī)器人的p20點(diǎn)。19）選擇“p20”點(diǎn)，單擊“修改位置”，將機(jī)器人的當(dāng)前位置記錄到p20中去。四問題探究-工具數(shù)據(jù)tooldata的建立（一）工具數(shù)據(jù)tooldata的建立工具數(shù)據(jù)tooldata用于描述安裝在機(jī)器人第六軸上的工具的TCP（ToolCenterPoint，工具中心點(diǎn)）、質(zhì)量、重心等參數(shù)數(shù)據(jù)。

工業(yè)機(jī)器人工具坐標(biāo)系的標(biāo)定是指將工具中心（TCP）的位置和姿態(tài)傳輸給機(jī)器人，指出它與機(jī)器人末端關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的關(guān)系。目前，機(jī)器人工具坐標(biāo)系的標(biāo)定方法主要有外部基準(zhǔn)標(biāo)定法和多點(diǎn)標(biāo)定法。（1）外部基準(zhǔn)標(biāo)定法只需將工具對準(zhǔn)某一測定好的外部基準(zhǔn)點(diǎn)，便可完成標(biāo)定，標(biāo)定過程快捷簡便；但這類標(biāo)定方法依賴機(jī)器人外部基準(zhǔn)。四問題探究-工具數(shù)據(jù)tooldata的建立（2）多點(diǎn)標(biāo)定法大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人都具備工具坐標(biāo)系多點(diǎn)標(biāo)定功能。這類標(biāo)定包含工具中心點(diǎn)（TCP）位置多點(diǎn)坐標(biāo)和工具坐標(biāo)系（TCF）姿態(tài)多點(diǎn)標(biāo)定。TCP位置標(biāo)定是使幾個標(biāo)定點(diǎn)TCP位置重合，從而計算出TCP，即工具坐標(biāo)系原點(diǎn)相對于末端關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的位置，如四點(diǎn)法；而TCF姿態(tài)標(biāo)定是使幾個標(biāo)定點(diǎn)之間具有特殊的方位關(guān)系，從而計算出工具坐標(biāo)系相對于末端關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的姿態(tài)。四問題探究-工具數(shù)據(jù)tooldata的建立六點(diǎn)法標(biāo)定的步驟：1）在機(jī)器人動作范圍內(nèi)找一個非常精確的固定點(diǎn)作為參考點(diǎn)。2）在工具上確定一個參考點(diǎn)（最好是工具中心點(diǎn)TCP）。3）按手動操作機(jī)器人的方法移動工具參考點(diǎn)，以四種不同的工具姿態(tài)盡可能與固定點(diǎn)剛好碰上。第四點(diǎn)是用工具的參考點(diǎn)垂墜于固定點(diǎn)，第五點(diǎn)是工具參考點(diǎn)從固定點(diǎn)向?qū)⒁O(shè)定的TCP的X方向移動，第六點(diǎn)是工具參考點(diǎn)從固定點(diǎn)向?qū)⒁O(shè)定的TCP的Z方向移動，如圖2-57所示。4）機(jī)器人控制器通過前4個點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)即可算出TCP的位置，通過后2個點(diǎn)即可確定TCP的姿態(tài)。5）根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定工具的質(zhì)量和重心位置數(shù)據(jù)。四問題探究-工件坐標(biāo)wobjdata的建立（二）工件坐標(biāo)wobjdata的建立工件坐標(biāo)wobjdata是工件相對于大地坐標(biāo)或其他坐標(biāo)的位置。工業(yè)機(jī)器人可以擁有若干工件坐標(biāo)，或者表示不同工件，或者表示同一工件在不同位置的若干副本。工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行編程時就是在工件坐標(biāo)中創(chuàng)建目標(biāo)和路徑。利用工件坐標(biāo)進(jìn)行編程，重新定位工作站中的工件時，只需要更改工件坐標(biāo)的位置，所有路徑將隨之更新。在對象的平面上只需要定義三個點(diǎn)，就可以建立一個工件坐標(biāo)，X1點(diǎn)確定工件坐標(biāo)的原點(diǎn)；X1、X2點(diǎn)確定工件坐標(biāo)X正方向；Y1確定工件坐標(biāo)Y的正方向。四問題探究-有效載荷loaddata的設(shè)定（三）有效載荷loaddata的設(shè)定1）點(diǎn)擊“有效載荷”。2）點(diǎn)擊“新建……”。3）點(diǎn)擊“更改值……”。4）對程序數(shù)據(jù)進(jìn)行以下設(shè)定，，各參數(shù)代表的含義見表。四問題探究-有效載荷loaddata的設(shè)定名稱參數(shù)單位有效載荷質(zhì)量load.masskg有效載荷重心load.cog.xload.cog.yload.cog.zmm力矩軸方向load.aom.q1load.aom.q2load.aom.q3load.aom.q3

有效載荷的轉(zhuǎn)動慣量ixiyizKg.五知識拓展運(yùn)動控制電動機(jī)及驅(qū)動1.步進(jìn)電動機(jī)系統(tǒng)步進(jìn)電動機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件，分為反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)、永磁式步進(jìn)電動機(jī)和混合式步進(jìn)電動機(jī)三種，其中混合式步進(jìn)電動機(jī)的應(yīng)用最為廣泛，與其相匹配的步進(jìn)驅(qū)動器共同構(gòu)成一套步進(jìn)電動機(jī)系統(tǒng)。它的運(yùn)行需要驅(qū)動電源，驅(qū)動電源的輸出受外部的脈沖信號控制，每一個脈沖信號可使步進(jìn)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)一個固定的角度，這個角度稱為“步距角”；脈沖的數(shù)量決定了旋轉(zhuǎn)的總角度，脈沖的頻率決定了電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度，改變繞組的通電順序可以改變電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向。五知識拓展2.伺服電動機(jī)系統(tǒng)

伺服電動機(jī)（servomotor）是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)，它作為執(zhí)行元件，把所受到電信號轉(zhuǎn)化成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出，可分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類。其主要特點(diǎn)是：當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。它與其相配套的伺服驅(qū)動器共同構(gòu)成一套伺服系統(tǒng)。它可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。五知識拓展直流伺服電動機(jī)相比，交流伺服電動機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)：無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護(hù)和保養(yǎng)要求低。定子繞組散熱比較方便。慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性。適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。同功率下有較小的體積和重量。項(xiàng)目三ABBRobotStudio離線編程與操作

ABB工業(yè)機(jī)器人編程與操作“十三五”智能制造高級應(yīng)用型人才培養(yǎng)規(guī)劃教材

目錄一學(xué)習(xí)目標(biāo)二

工作任務(wù)三

問題探究四五

知識拓展六

練習(xí)與思考題

實(shí)踐操作一學(xué)習(xí)目標(biāo)12345678學(xué)會工業(yè)機(jī)器人工作站的基本布局方法學(xué)會使用RobotStudio進(jìn)行基本建模學(xué)會創(chuàng)建添加工具并進(jìn)行設(shè)置學(xué)會使用RobotStudio進(jìn)行機(jī)器人系統(tǒng)的創(chuàng)建學(xué)會關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定學(xué)會使用RobotStudio中Smart組件的建立學(xué)會使用RobotStudio進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人編程學(xué)會工業(yè)機(jī)器人I/O配置的設(shè)定二工作任務(wù)（一）工作任務(wù)的背景在RobotStudio中建立工作站，使用ABB-IRB120機(jī)器人在多功能工作站棋盤臺上完成“博諾”漢字的仿真書寫。本項(xiàng)目依次完成工作站建模、創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)、建立Smart組件、創(chuàng)建程序數(shù)據(jù)、I/O配置、程序編寫，最終完成整個仿真書寫過程。二工作任務(wù)（二）所需要的設(shè)備RobotStudio仿真軟件、工業(yè)機(jī)器人多功能綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)(BNRT-MTS120)三維模型、“博諾”漢字書寫板模型。三實(shí)踐操作（一）知識儲備（二）（三）（四）（五）（六）（七）（八）（九）機(jī)器人RAPID程序的建立機(jī)器人I/O配置與工作站邏輯的設(shè)定Smart組件的應(yīng)用關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定改變機(jī)器人位置創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)機(jī)器人工作站建模建立仿真工作站三實(shí)踐操作-知識儲備（一）知識儲備ABBRobotStudio是ABB公司開發(fā)的一款適用于各類ABB工業(yè)機(jī)器人的PC應(yīng)用軟件，用于機(jī)器人單元的建模、離線創(chuàng)建和仿真。離線仿真功能可使用戶在實(shí)際構(gòu)建機(jī)器人系統(tǒng)之前先進(jìn)行設(shè)計和試運(yùn)行，以可視化及可確定的解決方案和布局降低風(fēng)險，并通過創(chuàng)建更加精確的路徑來獲得更高的部件質(zhì)量。RobotStudio中可實(shí)現(xiàn)CAD導(dǎo)入、自動路徑生成、自動分析伸展能力、碰撞檢測、在線作業(yè)、模擬仿真、應(yīng)用功能包、二次開發(fā)等功能1.ABBRobotStudio簡介三實(shí)踐操作-知識儲備2.ABBRobotStudio界面介紹“文件”選項(xiàng)卡中包括新建工作站、連接到控器、創(chuàng)建并制作機(jī)器人系統(tǒng)、RobotStudio選項(xiàng)等功能軟件界面上有“文件”、“基本”、“建模”、“仿真”、“控制器”、“RAPID”、“Add-Ins”七個選項(xiàng)卡。1）“文件”選項(xiàng)卡三實(shí)踐操作-知識儲備“基本”選項(xiàng)卡中包括建立工作站、路徑編程、坐標(biāo)系選擇、移動物體所需要的控件等。2）“基本”選項(xiàng)卡3）“建?！边x項(xiàng)卡“建模”選項(xiàng)卡中包括創(chuàng)建工作站組件、建立實(shí)體、導(dǎo)入幾何體、測量、創(chuàng)建機(jī)械裝置和工具以及相關(guān)CAD操作所需的控件。三實(shí)踐操作-知識儲備4）“仿真”選項(xiàng)卡“仿真”選項(xiàng)卡，包括碰撞檢測、仿真配置、控制、監(jiān)控、信號分析、錄制短片等控件。5）“控制器”選項(xiàng)卡“控制器”選項(xiàng)卡包括控制器的添加、控制器工具、控制器的配置所需的控件。三實(shí)踐操作-知識儲備“RAPID”選項(xiàng)卡包括RAPID編輯器的功能、RAPID文件的管理和用于RAPID編程的控件?！癆dd-Ins”選項(xiàng)卡包括RobotApps社區(qū)、Robot-Ware的安裝和遷移等控件。6）“RAPID”選項(xiàng)卡7）“Add-Ins”選項(xiàng)卡三實(shí)踐操作-知識儲備目的使用鍵盤/鼠標(biāo)組合說明選擇項(xiàng)目鼠標(biāo)左鍵單擊需要選擇的項(xiàng)目即可旋轉(zhuǎn)工作站Ctrl+Shift+鼠標(biāo)左鍵按住Ctrl+Shift+鼠標(biāo)左鍵，拖動鼠標(biāo)對工作站進(jìn)行旋轉(zhuǎn)平移工作站Ctrl+鼠標(biāo)左鍵按住Ctrl+鼠標(biāo)左鍵的同時，拖動鼠標(biāo)對工作站進(jìn)行平移縮放工作站Ctrl+鼠標(biāo)右鍵按住Ctrl+鼠標(biāo)右鍵的同時，將鼠標(biāo)拖至左側(cè)（右側(cè)）可以縮小（放大）3.基本操作三實(shí)踐操作-知識儲備操作快捷鍵打開幫助文檔F1打開工作站Ctrl+O保存工作站Ctrl+S創(chuàng)建工作站Ctrl+N添加工作站系統(tǒng)F4操作快捷鍵導(dǎo)入模型庫Ctrl+J導(dǎo)入幾何體Ctrl+G激活菜單欄F10打開虛擬示教器Ctrl+F5屏幕截圖Ctrl+B常用快捷鍵三實(shí)踐操作-建立仿真工作站1）進(jìn)入RobotStudio后，在“文件”選項(xiàng)卡下選擇“新建”。2）選擇“空工作站”后單擊“創(chuàng)建”，創(chuàng)建一個新的空工作站。1.創(chuàng)建工作站（二）建立仿真工作站三實(shí)踐操作-建立仿真工作站2.導(dǎo)入機(jī)器人1）在“基本”選項(xiàng)卡下打開“ABB模型庫”，選擇機(jī)器人型號。2）按照實(shí)際需要選擇具體機(jī)器人版本，單擊“確定”完成機(jī)器人的導(dǎo)入。三實(shí)踐操作-建立仿真工作站在“基本”選項(xiàng)卡下，打開“導(dǎo)入模型庫”，在“設(shè)備”和“用戶庫”中選擇需要的工具?！霸O(shè)備”中的工具為ABBRobotStudio中自帶工具，“用戶庫”中為用戶按照需要自行導(dǎo)入的工具。此處選擇加載“設(shè)備”中的“Pen”。3.安裝機(jī)器人工具三實(shí)踐操作-建立仿真工作站選擇“Pen”后按住鼠標(biāo)左鍵，將“Pen”拖到“IRB120_3_58_01”后松開鼠標(biāo)，在“更新位置”窗口中選擇“是”，完成機(jī)器人工具的安裝。三實(shí)踐操作-機(jī)器人工作站建模（三）機(jī)器人工作站建模使用RobotStudio進(jìn)行機(jī)器人的仿真驗(yàn)證時，如果對周邊模型要求不是非常細(xì)致時，例如矩形體、圓柱體、椎體、球體等模型，可以使用ABBRobotStudio建立數(shù)字模型；如果周邊模型較復(fù)雜，可以通過第三方的建模軟件進(jìn)行建模，完成建模后將幾何體導(dǎo)入到RobotStudio中即可。三實(shí)踐操作-機(jī)器人工作站建模在“建?！边x項(xiàng)卡下單擊“固體”，在“固體”選項(xiàng)中選擇“球體”。左側(cè)彈出“創(chuàng)建球體”菜單，單擊左側(cè)菜單中“中心點(diǎn)”，選擇工具“Pen”的筆尖位置，確定中心點(diǎn)位置。填寫所需球體的“半徑”，單擊“創(chuàng)建”，完成球體的建模。1.建立基本模型三實(shí)踐操作-機(jī)器人工作站建模在“布局”下選擇新建的球體單擊鼠標(biāo)右鍵將球體重命名的“pen1”，選擇建立的球體“pen1”將其拖至工具“Pen”上松開，在更新位置窗口中選擇“否”將球體安裝到工具三實(shí)踐操作-機(jī)器人工作站建模2.導(dǎo)入幾何體在“建模”選項(xiàng)卡下單擊“導(dǎo)入幾何體”，選擇“瀏覽幾何體”。找到需要導(dǎo)入的幾何體的路徑，單擊“打開”，將模型導(dǎo)入RobotStudio中三實(shí)踐操作-機(jī)器人工作站建模3.移動、旋轉(zhuǎn)模型選擇需要移動的模型后，在“基本”或“建模”選項(xiàng)卡下單擊“移動”，拖動右下角的箭頭可以使模型沿X、Y、Z軸移動選擇需要旋轉(zhuǎn)的模型后，在“基本”或“建模”選項(xiàng)卡下單擊“旋轉(zhuǎn)”，拖動右下角的箭頭可以使模型沿X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)三實(shí)踐操作-機(jī)器人工作站建模4.修改模型的顏色選擇所需的模型，單擊鼠標(biāo)右鍵。在“修改”下選擇“設(shè)定顏色…”，為模型設(shè)定所需的顏色。三實(shí)踐操作-機(jī)器人工作站建模5.放置模型將導(dǎo)入的漢字書寫板模型放置到棋盤臺上選擇模型，單擊鼠標(biāo)右鍵選擇“位置”-“放置”-“三點(diǎn)法”三實(shí)踐操作-機(jī)器人工作站建模三實(shí)踐操作-創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)（四）創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)在完成機(jī)器人和工具的安裝之后，需要為機(jī)器人創(chuàng)建系統(tǒng)，建立虛擬控制器，使機(jī)器人具備電氣特征以完成相關(guān)的仿真操作。在“基本”選項(xiàng)卡下，打開“機(jī)器人系統(tǒng)”選擇“從布局…”，根據(jù)布局創(chuàng)建系統(tǒng)。三實(shí)踐操作-創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)定系統(tǒng)的名稱、位置和RobotWare的版本。設(shè)定完成后單擊“下一個”，選擇系統(tǒng)的機(jī)械裝置后，進(jìn)入點(diǎn)擊“選項(xiàng)”。注意：在選擇系統(tǒng)位置時，文件位置的路徑中不要出現(xiàn)中文漢字。三實(shí)踐操作-創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)選擇DefaultLanguage中的Chinese選擇IndustrialNetworks中的709-1DeviceNetMaster/Slave選擇AnybusAdapters中的840-2PROFIBUSAnybusDevice選擇后單擊“完成”，等待系統(tǒng)創(chuàng)建完成。三實(shí)踐操作-關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定1.工具數(shù)據(jù)tooldata的設(shè)定關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定工具數(shù)據(jù)tooldata用于描述安裝在機(jī)器人第六軸上的工具的TCP（ToolCenterPoint，工具中心點(diǎn)）、質(zhì)量、重心等參數(shù)數(shù)據(jù)。工業(yè)機(jī)器人的tooldata通過TCP的標(biāo)定，并且將TCP的標(biāo)定數(shù)據(jù)保存在tooldata程序數(shù)據(jù)中，即可被程序調(diào)用。三實(shí)踐操作-關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定1）在虛擬示教器菜單上單擊“手動操縱”。2）在“手動操縱”界面中單擊“工具坐標(biāo)tool0”。3）工具坐標(biāo)界面內(nèi)單擊左下角的“新建…”。4）界面內(nèi)對工具數(shù)據(jù)的名稱、范圍、存儲類型、任務(wù)等屬性進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定完成后單擊右下角“確定”。三實(shí)踐操作-關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定5）在機(jī)器人動作范圍內(nèi)找一個非常精確的固定點(diǎn)作為參考點(diǎn)。6）在工具上確定一個參考點(diǎn)（最好是工具中心點(diǎn)TCP）。7）按手動操作機(jī)器人的方法移動工具參考點(diǎn)，以四種不同的工具姿態(tài)盡可能與固定點(diǎn)剛好碰上。第四點(diǎn)是用工具的參考點(diǎn)垂墜于固定點(diǎn)，第五點(diǎn)是工具參考點(diǎn)從固定點(diǎn)向?qū)⒁O(shè)定的TCP的X方向移動，第六點(diǎn)是工具參考點(diǎn)從固定點(diǎn)向?qū)⒁O(shè)定的TCP的Z方向移動。三實(shí)踐操作-關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定8）機(jī)器人控制器通過前4個點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)即可算出TCP的位置，通過后2個點(diǎn)即可確定TCP的姿態(tài)。9）根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定工具的質(zhì)量和重心位置數(shù)據(jù)。三實(shí)踐操作-關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定工件坐標(biāo)wobjdata是工件相對于大地坐標(biāo)或其他坐標(biāo)的位置。工業(yè)機(jī)器人可以擁有若干工件坐標(biāo)，或者表示不同工件，或者表示同一工件在不同位置的若干副本。工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行編程時就是在工件坐標(biāo)中創(chuàng)建目標(biāo)和路徑。利用工件坐標(biāo)進(jìn)行編程，重新定位工作站中的工件時，只需要更改工件坐標(biāo)的位置，所有路徑將隨之更新。在對象的平面上只需要定義三個點(diǎn)，就可以建立一個工件坐標(biāo)，X1點(diǎn)確定工件坐標(biāo)的原點(diǎn)；X1、X2點(diǎn)確定工件坐標(biāo)X正方向；Y1確定工件坐標(biāo)Y的正方向。2.工件坐標(biāo)wobjdata的建立三實(shí)踐操作-關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定（1）（2）（3）（4）1）在“虛擬示教器”面板中，單擊“手動操作”2）選擇“工件坐標(biāo)wobj0”3）選擇左下角“新建”4）設(shè)定工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)屬性后單擊“確定”三實(shí)踐操作-關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定5）單擊“編輯”在彈出的菜單中選擇“定義…”。6）選擇“用戶方法”為“3點(diǎn)”三實(shí)踐操作-關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定機(jī)器人靠上X1點(diǎn)修改“用戶點(diǎn)X1”位置機(jī)器人靠上X2點(diǎn)修改“用戶點(diǎn)X2”位置機(jī)器人靠上Y1點(diǎn)修改“用戶點(diǎn)Y1”位置三實(shí)踐操作-Smart組件的應(yīng)用Smart組件就是在RobotStudio中實(shí)現(xiàn)動畫效果的高效工具。1.在“建?！惫δ苓x項(xiàng)卡中單擊“Smart組件”，新建一個Smart組件。2.右擊該組件，將其命名為“SC_Pen”。Smart組件的應(yīng)用三實(shí)踐操作-Smart組件的應(yīng)用1）選擇“pen1”后按住鼠標(biāo)左鍵，將“pen1”拖到“SC_Pen”后松開鼠標(biāo)。2）在Smart組件菜單下，選擇之前拖入的模型“pen1”后，單擊鼠標(biāo)右鍵在彈出的菜單中選擇“設(shè)定為Role”。1.設(shè)定組件屬性三實(shí)踐操作-Smart組件的應(yīng)用1）單擊“添加組件”在“動作”列表中的“Show”。組件“Show”的作用是使對象在畫面中顯示。2）在“屬性：Show”菜單中，“Object”選為“SC_pen/pen1”，完成后單擊“應(yīng)用”。2.設(shè)定顯示、隱藏動作三實(shí)踐操作-Smart組件的應(yīng)用3）單擊“添加組件”在“動作”列表中的“Hide”。“Hide”作用是使對象在畫面中隱藏。4）在“屬性：Hide”菜單中，“Object”選為“SC_pen/pen1”，完成后單擊“應(yīng)用”。三實(shí)踐操作-Smart組件的應(yīng)用5）單擊“添加組件”在“信號與屬性”列表中的“LogicGate”。在“屬性：LogicGate”菜單中，“Operator”選為“NOT”。在Smart組件應(yīng)用中只有信號發(fā)生0→1的變化時，才可以觸發(fā)事件。假如有一個信號A，我們希望當(dāng)信號A由0變1是觸發(fā)事件B1，信號A由1變0是觸發(fā)事件B2;前者可以直接進(jìn)行觸發(fā)，但是后者就需要引入一個非門與信號A相連接，這樣當(dāng)信號A由1變0時，經(jīng)過非門運(yùn)算之后則轉(zhuǎn)換成了由0變1，然后再與事件B2連接，實(shí)現(xiàn)的最終效果就是當(dāng)信號A由1變0時觸發(fā)了事件B2。三實(shí)踐操作-Smart組件的應(yīng)用3.創(chuàng)建信號和連接I/O信號指的是在本工作站中自行創(chuàng)建的數(shù)字信號，用于與各個Smart子組件進(jìn)行信號交互。I/O連接指的是設(shè)定創(chuàng)建的I/O信號與Smart子組件信號的連接關(guān)系，以及各Smart子組件之間的信號連接關(guān)系。1）首先添加一個數(shù)字信號diPen，用于啟動Smart組件。2）添加數(shù)字輸入信號diPen三實(shí)踐操作-Smart組件的應(yīng)用3）建立I/O連接。單擊左右下角“添加I/OConnection”4）創(chuàng)建的dipen去觸發(fā)Show，在工具Pen上出現(xiàn)圓球筆跡5）將創(chuàng)建的dipen與非門進(jìn)行連接6）非門的輸出信號去觸發(fā)Hide的執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)的效果為工具Pen的筆尖圓球的消失三實(shí)踐操作-Smart組件的應(yīng)用7）完成信號的創(chuàng)建與離開三實(shí)踐操作-Smart組件的應(yīng)用4.仿真運(yùn)行在“仿真”選項(xiàng)卡下單擊“I/O仿真器”，在“選擇系統(tǒng)”處選擇“SC_pen”，在“輸入”菜單下單擊“dipen”在筆尖處出現(xiàn)圓球，再次單擊圓球消失。三實(shí)踐操作-機(jī)器人I/O配置與工作站邏輯的設(shè)定ABB的標(biāo)準(zhǔn)I/O板提供的常用信號有數(shù)字輸入di、數(shù)字輸出do、模擬輸入ai、模擬輸出ao，本任務(wù)以ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板DSQC652為例講解如何進(jìn)行相關(guān)的參數(shù)設(shè)定。1.定義DSQC652板的總線連接DSQC652板主要提供16個數(shù)字輸入信號和16個數(shù)字輸出信號的處理。參數(shù)名稱設(shè)定值說明Nameboard10設(shè)定I/O板在系統(tǒng)中的名字，10代表I/O板在DeviceNet總線上的地址是10TpyeofUnitD652設(shè)定I/O板的類型ConnectedtoBusDeviceNet設(shè)定I/O板連接的總線（系統(tǒng)默認(rèn)值）DeviceNetAddress10設(shè)定I/O板在總線中的位置機(jī)器人I/O配置與工作站邏輯的設(shè)定三實(shí)踐操作-機(jī)器人I/O配置與工作站邏輯的設(shè)定1）打開虛擬示教器，在虛擬示教器界面選擇“控制面板”2）選擇“控制面板”菜單中的“配置系統(tǒng)參數(shù)”3）雙擊“DeviceNetDevice”，進(jìn)行DSQC652模塊的設(shè)定4）單擊界面下方的“添加”三實(shí)踐操作-機(jī)器人I/O配置與工作站邏輯的設(shè)定5）按照表參數(shù)填寫，填寫完成后單擊“確定”6）選擇“是”重新啟動示教器，完成DSQC652板的總線連接設(shè)置三實(shí)踐操作-機(jī)器人I/O配置與工作站邏輯的設(shè)定2.定義數(shù)字輸入信號diPenStart和數(shù)字輸出信號doPen數(shù)字輸入信號diPenStart的相關(guān)參數(shù)見表1，數(shù)字輸出信號doPen的相關(guān)參數(shù)見表2。參數(shù)名稱設(shè)定值說明NamediPenStart設(shè)定數(shù)字輸入信號的名字TypeofSignaltDigitalInput設(shè)定信號的類型AssignedtoDeviceboard10設(shè)定信號所在的I/O模塊DeviceMapping0設(shè)定信號所占用的地址表1diPenStart參數(shù)名稱設(shè)定值說明NamedoPen設(shè)定數(shù)字輸入信號的名字TypeofSignaltDigitalOutput設(shè)定信號的類型AssignedtoDeviceboard10設(shè)定信號所在的I/O模塊DeviceMapping32設(shè)定信號所占用的地址表2doPen三實(shí)踐操作-機(jī)器人I/O配置與工作站邏輯的設(shè)定1）在“控制面板-配置”界面下雙擊“Signal”。2）選擇界面下方的“添加”。3）按照表1中參數(shù)進(jìn)行輸入信號參數(shù)的填寫，填寫完成后單擊“確定”，完成數(shù)字輸入信號定義。4）按照表2中參數(shù)進(jìn)行輸出信號參數(shù)的填寫，填寫完成后單擊“確定”，定義數(shù)字輸出信號。三實(shí)踐操作-機(jī)器人I/O配置與工作站邏輯的設(shè)定3.工作站邏輯的設(shè)定前面的任務(wù)，已經(jīng)完成Smart組件的設(shè)定，然后需要設(shè)定Smart組件與機(jī)器人端的信號通信，從而完成整個工作站的仿真。工作站邏輯的設(shè)定即為：將Smart組件的輸入/輸出信號與機(jī)器人端的輸入/輸出信號作信號關(guān)聯(lián)；Smart組件的輸出信號作為機(jī)器人端輸入信號，機(jī)器人端的輸出信號作為Smart組件的輸入信號。三實(shí)踐操作-機(jī)器人I/O配置與工作站邏輯的設(shè)定1）在“仿真”選項(xiàng)卡下單擊“工作站邏輯”。2）進(jìn)入“信號與連接”選項(xiàng)卡后，單擊“添加I/OSignals”，添加信號類型為“DigitalInput”，信號名稱定義為“diPenSimulate”，信號值為“0”，信號數(shù)量為“1”。作用是為了控制整個工作站的仿真的開啟。三實(shí)踐操作-機(jī)器人I/O配置與工作站邏輯的設(shè)定3）在“信號與連接”選項(xiàng)卡下，單擊“添加I/OConnection”4）選擇將工作站“bonuo”的“diPenSimulate”與機(jī)器人系統(tǒng)的“diPenStatr”連接5）選擇工作站機(jī)器人系統(tǒng)的“doPen”與組件“SC_pen”的“dipen”連接三實(shí)踐操作-機(jī)器人RAPID程序的建立機(jī)器人RAPID程序的建立RAPID程序中包含了控制機(jī)器人的多條指令，執(zhí)行這些指令可以實(shí)現(xiàn)移動機(jī)器人、設(shè)置輸出、讀取輸入，還能實(shí)現(xiàn)決策、重復(fù)其他指令、構(gòu)造程序、與系統(tǒng)操作員交流等功能。1.新建模塊1）在虛擬示教器菜單中選擇“程序編輯器”2）如果系統(tǒng)中不存在程序，會出現(xiàn)如圖所示的對話框。單擊“取消”按鈕。3）打開“文件”菜單，選擇“新建模塊…”。三實(shí)踐操作-機(jī)器人RAPID程序的建立4）在彈出的對話框中單擊“是”按鈕。5）定義程序模塊的名稱，然后單擊“確定”。程序模塊的名稱可以根據(jù)需要自行定義，以方便管理。6）選擇“Module1”，單擊“顯示模塊”。三實(shí)踐操作-機(jī)器人RAPID程序的建立2.新建例行程序1）單擊界面右上方“例行程序”2）在手動模式下，打開“文件”菜單，單擊“新建例行程序…”3）在界面定義例行程序的名稱，完成后單擊“確定”。4）分別建立4個例行程序。main是主程序，rHome程序用于機(jī)器人回等待位，rInitAll程序用于初始化，rPen程序用于存放書寫漢字所編寫的程序。三實(shí)踐操作-機(jī)器人RAPID程序的建立回到程序編輯器，單擊“添加指令”，打開指令列表。選擇“<SMT>”為插入指令的位置，在指令列表選擇所需指令進(jìn)行添加3.添加指令四問題探究-RobotStudio與機(jī)器人的連接RobotStudio與機(jī)器人連接后，可用RobotStudio的在線功能對機(jī)器人進(jìn)行監(jiān)控與查看，同時也可以通過RobotStudio在線對機(jī)器人進(jìn)行RAPID程序的編寫，I/O信號的編輯以及其他參數(shù)的設(shè)定與修改。1）將網(wǎng)線的一端連接到計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)端口，并將計算機(jī)設(shè)置成自動獲取IP，另一端與機(jī)器人的專用網(wǎng)線端口進(jìn)行連接四問題探究-RobotStudio與機(jī)器人的連接2）在“控制器”功能選項(xiàng)卡中，單擊“添加控制器”，選擇“添加控制器…”3）選擇已連接上的機(jī)器人控制器，然后單擊“確定”4）單擊“控制器”狀態(tài)標(biāo)簽，可以查看到當(dāng)前連接的控制器的情況了，并且在“控制器”窗口中，可以查看所需的項(xiàng)目五知識拓展（一）多品牌工業(yè)機(jī)器人離線仿真軟件——RobotDK離線仿真軟件RobotDK是一個多平臺多功能的機(jī)器人離線仿真軟件，RobotDK支持ABB、KUKA、Fanuc、安川、柯馬、匯博、埃夫特等多種品牌機(jī)器人的離線仿真。RobotDK離線仿真軟件根據(jù)幾何數(shù)模的拓?fù)湫畔⑸蓹C(jī)器人的運(yùn)動軌跡，實(shí)現(xiàn)軌跡仿真、路徑規(guī)劃，同時集碰撞檢測、生成相應(yīng)品牌的離線程序、Python功能、機(jī)器人運(yùn)動學(xué)建模、場景渲染、動畫輸出于一體?？梢宰屖褂谜哐杆僬莆諜C(jī)器人的基礎(chǔ)操作、機(jī)器人編程、機(jī)器人運(yùn)動學(xué)建模等知識。五知識拓展（二）3D智能型全方位數(shù)字化工廠仿真軟件——VisualComponentsVisualComponents是由荷蘭VisualComponents公司開發(fā)的一套數(shù)字化工廠仿真軟件，軟件提供了數(shù)字化工廠套件，讓使用者可以輕易地布局虛擬設(shè)備，高精準(zhǔn)的操作驗(yàn)證與分析。其中包含了ABB、FANUC、KUKA、KAWASAKI、等17種以上品牌的，超過800種機(jī)器人模型，具有機(jī)器人程序的編輯功能，可對機(jī)器人進(jìn)行示教，也可以離線編程。軟件提供多行業(yè)的機(jī)器人工藝應(yīng)用，包括焊接、噴漆、噴砂、去毛刺、打磨等。適合數(shù)字化智能制造工廠的規(guī)劃設(shè)計與模擬仿真，科研院所與高校智能制造工廠實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案設(shè)計，學(xué)生學(xué)習(xí)智能制造工廠的設(shè)計與模擬仿真。五知識拓展（三）工業(yè)機(jī)器人模擬訓(xùn)練機(jī)工業(yè)機(jī)器人模擬訓(xùn)練機(jī)是由天津博諾智創(chuàng)機(jī)器人技術(shù)有限公司設(shè)計開發(fā)的虛擬機(jī)器人教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備。采用真實(shí)工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)和真實(shí)機(jī)器人示教器控制虛擬機(jī)器人仿真平臺中的工業(yè)機(jī)器人完成示教編程?？蔀橹新?、高職以及應(yīng)用型本科院校開設(shè)多門實(shí)驗(yàn)課程。能夠?qū)崿F(xiàn)對FANUC、ABB、MOTOMAN等多種品牌工業(yè)機(jī)器人的示教編程與運(yùn)動過程仿真；能夠直接生成多種品牌機(jī)器人執(zhí)行代碼；具備多種國內(nèi)外主流品牌機(jī)器人模型、數(shù)十種生產(chǎn)設(shè)備及輔助設(shè)備模型；配置軌跡運(yùn)動、搬運(yùn)、焊接、裝配、機(jī)床上下料、打磨、噴涂等多種典型案例場景；具有碰撞檢測、模型導(dǎo)入、二次開發(fā)和案例場景拓展等功能。項(xiàng)目四

工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)編程與操作

ABB工業(yè)機(jī)器人編程與操作“十三五”智能制造高級應(yīng)用型人才培養(yǎng)規(guī)劃教材

目錄1模塊1學(xué)習(xí)目標(biāo)2模塊2工作任務(wù)3模塊4問題探究45模塊5知識拓展6模塊6評價反饋模塊3實(shí)踐操作7模塊7練習(xí)與思考題模塊1學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)的基本知識2.掌握工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)常用I/O信號的配置3.掌握工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)的特點(diǎn)及編程方法模塊2工作任務(wù)一、工作任務(wù)的背景本任務(wù)利用ABB-IRB120機(jī)器人將三角塊從搬運(yùn)編碼模塊A搬運(yùn)到編碼模塊B上，需要依次完成I/O配置、程序數(shù)據(jù)創(chuàng)建、目標(biāo)點(diǎn)示教、程序編寫及調(diào)試，最終完成整個搬運(yùn)工作任務(wù)。ABB工業(yè)機(jī)器人在搬運(yùn)方面有眾多成熟的解決方案，在3C、食品、醫(yī)藥、化工、金屬加工、太陽能等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用，涉及物流輸送、周轉(zhuǎn)、倉儲等。如圖所示為搬運(yùn)機(jī)器人在食品包裝業(yè)和數(shù)控機(jī)床上下料的應(yīng)用。模塊2工作任務(wù)二、達(dá)到的技術(shù)要求物料的移動需要對物料的尺寸、形狀、重量和移動路徑進(jìn)行分析。1搬運(yùn)應(yīng)按順序，以降低成本，避免迂回往返2示教取點(diǎn)過程中，在移動過程中設(shè)置中間點(diǎn)，提供緩沖。3在追求效率的同時，要考慮到產(chǎn)品的質(zhì)量，不要損壞產(chǎn)品。4模塊2工作任務(wù)三、所需要的設(shè)備所需要的設(shè)備為機(jī)器人本體、控制系統(tǒng)、示教器、真空吸盤、搬運(yùn)編碼模塊，如圖所示。模塊3實(shí)踐操作一、知識儲備（一）常用的運(yùn)動指令MoveJ：關(guān)節(jié)運(yùn)動指令關(guān)節(jié)運(yùn)動指令用于在對路徑精度要求不高的情況下，定義工業(yè)機(jī)器人的TCP點(diǎn)從一個位置移動到另一個位置的運(yùn)動，兩個位置之間的路徑不一定是直線，如圖所示。

模塊3關(guān)節(jié)運(yùn)動指令MoveJ的格式如下，指令解析見表。MoveJp20，v1000，z50，tool1\Wobj:=wobj1；參數(shù)含義p20目標(biāo)點(diǎn)位置數(shù)據(jù)v1000運(yùn)動速度數(shù)據(jù)1000mm/sz50工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)，定義當(dāng)前指令使用的工具Tool1工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)，定義當(dāng)前指令使用的工具Wobj1工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)，定義當(dāng)前指令使用的工件坐標(biāo)實(shí)踐操作模塊32.MoveL：線性運(yùn)動指令線性運(yùn)動是指機(jī)器人的TCP從起點(diǎn)到終點(diǎn)之間的路徑保持為直線。一般在涂膠、焊接等路徑要求較高的場合常使用線性運(yùn)動指令MoveL，如圖所示。MoveL指令如下，指令解析見表。MoveLp20，v1000，z50，tool1\Wobj:=wobj1；實(shí)踐操作參數(shù)含義p20目標(biāo)點(diǎn)位置數(shù)據(jù)v1000運(yùn)動速度數(shù)據(jù)1000mm/sz50工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)，定義當(dāng)前指令使用的工具Tool1工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)，定義當(dāng)前指令使用的工具Wobj1工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)，定義當(dāng)前指令使用的工件坐標(biāo)模塊33.MoveC：圓弧運(yùn)動指令圓弧運(yùn)動指令在機(jī)器人可到達(dá)的空間范圍內(nèi)定義三個位置點(diǎn)，第一個點(diǎn)是圓弧的起點(diǎn)，第二個點(diǎn)用于定義圓弧的曲率，第三個點(diǎn)是圓弧的終點(diǎn)，如圖所示。圓弧運(yùn)動指令MoveC的格式如下，指令解析見表。MoveCp20，p30，v1000，z2，tool1\Wobj:=wobj1；實(shí)踐操作參數(shù)含義p20圓弧的第一個點(diǎn)p20圓弧的第二個點(diǎn)P30圓弧的第三個點(diǎn)z2轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)模塊3（二）常用的邏輯控制指令（三）Offs偏移指令以選定的目標(biāo)點(diǎn)為基準(zhǔn)，沿著選定工件坐標(biāo)系的X、Y、Z軸方向偏移一定的距離。實(shí)踐操作WHILEreg1<reg2DOreg1:=reg1+1ENDWHILE!如果變量reg1<reg2條件一直成立，則重復(fù)執(zhí)行reg1加1，直至reg1<reg2條件不成立為止。WHILE：如果條件滿足，重復(fù)執(zhí)行對應(yīng)程序MoveLOffs(p10，0，0，10)，v1000，z50，tool0/WObj:=wobjl；!將機(jī)器人TCP移動至以p10為基準(zhǔn)點(diǎn)、沿著wobj1的Z軸正方向偏移10mm的位置。模塊3

（1）Set:將數(shù)字輸出信號置為1（四）常用的I/O控制指令（六）標(biāo)準(zhǔn)I/O板配置ProcCall：調(diào)用例行程序（五）調(diào)用例行程序指令實(shí)踐操作如：SetDo1；將數(shù)字輸出信號Do1置為1。（2）Reset:將數(shù)字輸出信號置為0如：ResetDo1；將數(shù)字輸出信號Do1置為0。如：ProcCallrInitAll，調(diào)用初始化例行程序。本任務(wù)中使用真空吸盤來抓取工件，真空吸盤的打開與關(guān)閉需通過I/O信號控制。ABB工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)提供了完備的I/O通信接口，可以方便地與周邊設(shè)備進(jìn)行通信。ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板都是下掛在DeviceNet總線上的設(shè)備，常用型號有DSQC651（8個數(shù)字輸入，8個數(shù)字輸出，2個模擬輸出），DSQC652（16個數(shù)字輸入，16個數(shù)字輸出）。在系統(tǒng)中配置標(biāo)準(zhǔn)I/O板，至少需要設(shè)置以下四項(xiàng)參數(shù)，見下表。模塊3參數(shù)名稱參數(shù)說明NameI/O單元名稱TypeofUnitI/O單元類型ConnectedtoBusI/O單元所在總線DeviceNetI/O單元所占用總線地址（七）數(shù)字I/O配置在I/O單元上面創(chuàng)建一個數(shù)字I/O信號，至少需要設(shè)置以下四項(xiàng)參數(shù)，見下表。參數(shù)名稱參數(shù)說明NameI/O單元名稱TypeofUnitI/O單元類型ConnectedtoBusI/O單元所在總線DeviceNetI/O單元所占用總線地址實(shí)踐操作模塊3

實(shí)踐操作（八）系統(tǒng)I/O配置系統(tǒng)輸入：將數(shù)字輸入信號與機(jī)器人系統(tǒng)的控制信號關(guān)聯(lián)起來，就可以通過輸入信號對系統(tǒng)進(jìn)行控制（例如，電動機(jī)上電、程序啟動等）。系統(tǒng)輸出：機(jī)器人系統(tǒng)的狀態(tài)信號也可以與數(shù)字輸出信號關(guān)聯(lián)起來，將系統(tǒng)的狀態(tài)輸出給外圍設(shè)備作控制之用（例如，系統(tǒng)運(yùn)行模式、程序執(zhí)行錯誤等）。模塊3實(shí)踐操作二、運(yùn)動規(guī)劃機(jī)器人搬運(yùn)的動作可分解成為抓取工件、移動工件、放置工件等一系列子任務(wù)，還可以進(jìn)一步分解為把吸盤移到工件上方、抓取工件等一系列動作。搬運(yùn)任務(wù)圖如圖。模塊3三、搬運(yùn)任務(wù)說明采用在線示教的方式編寫搬運(yùn)的作業(yè)程序。本項(xiàng)目以搬運(yùn)一個三角塊為例，規(guī)劃了5個程序點(diǎn)作為三角塊搬運(yùn)點(diǎn)，每個程序點(diǎn)的用途見下表，搬運(yùn)運(yùn)動軌跡圖如圖所示，最終搬運(yùn)結(jié)果為將九個三角塊從搬運(yùn)編碼模塊A搬到搬運(yùn)編碼模塊B。實(shí)踐操作程序點(diǎn)說明程序點(diǎn)說明程序點(diǎn)1Home點(diǎn)程序點(diǎn)4放置位置正上方點(diǎn)程序點(diǎn)2抓取位置正上方點(diǎn)程序點(diǎn)5放置位置點(diǎn)程序點(diǎn)3抓取位置點(diǎn)

模塊3四、示教前的準(zhǔn)備（一）配置I/O單元根據(jù)下表的參數(shù)配置I/O單元。NameTypeofunitConnectedTobusDeviceNetaddressBoard10D652DeviceNet110實(shí)踐操作模塊3（二）配置I/O信號NameTypeofsignalAssignedtounitUnitMappingI/O信號注釋do00_xipanDigitalOutputBoard100控制吸盤di07_MotorOnDigitalInputBoard107電動機(jī)上電（系統(tǒng)輸入）di08_StartDigitalInputBoard108程序開始執(zhí)行（系統(tǒng)輸入）di09_StopDigitalInputBoard109程序停止執(zhí)行（系統(tǒng)輸入）di10_StartAtMainDigitalInputBoard1010從主程序開始執(zhí)行（系統(tǒng)輸入）di11_EstopResetDigitalInputBoard1011急停復(fù)位（系統(tǒng)輸入）do05_AutoOnDigitalOutputBoard105電動機(jī)上電狀態(tài)（系統(tǒng)輸出）do06_EstopDigitalOutputBoard106急停狀態(tài)（系統(tǒng)輸出）do07_CycleOnDigitalOutputBoard107程序正在運(yùn)行（系統(tǒng)輸出）do08_ErrorDigitalOutputBoard108程序報錯（系統(tǒng)輸出）實(shí)踐操作模塊3實(shí)踐操作五、建立程序（一）建立如下圖所示的例行程序，例行程序的功能見下表。程序說明main主程序rInitAll初始化例行程序rPick抓取例行程序rPlace放置例行程序模塊3實(shí)踐操作1.選擇rInitAll，單擊顯示例行程序2.到手動操作菜單內(nèi)，確認(rèn)已選中要使用的工具坐標(biāo)與工件坐標(biāo)3.選中<SMT>為插入指令的位置，單擊“添加指令”，在指令列表中選擇“MoveJ”4.在程序編輯器中，雙擊“*”，進(jìn)入指令參數(shù)修改畫面模塊3實(shí)踐操作5）雙擊“*”，進(jìn)入指令參數(shù)修改畫面。6）通過新建或選擇對應(yīng)的參數(shù)數(shù)據(jù)。7）新建pHome點(diǎn)，并設(shè)定為圖中線框中所示的參數(shù)數(shù)據(jù)。8）選擇合適的動作模式，使用操作桿將機(jī)器人移動到位置，作為機(jī)器人的Home點(diǎn)。模塊3實(shí)踐操作9）選中“pHome”目標(biāo)點(diǎn)，單擊“修改位置”，將機(jī)器人當(dāng)前位置數(shù)據(jù)記錄下來。10）單擊“修改”確認(rèn)。11）單擊“添加指令”，選擇“Reset”指令。12）選擇已建立好的輸出信號“do00_xipan”，單擊“確定”。將信號初始化，復(fù)位吸盤信號，關(guān)閉真空。模塊313）單擊“下方”。14）繼續(xù)添加指令，建立的初始化例行程序如圖所示。在此例行程序中，加入在程序正式運(yùn)行前，需要作初始化的內(nèi)容，如速度限定、吸盤復(fù)位等。在此例行程序rInitAll中增加了吸盤復(fù)位指令和兩條速度控制的指令。15）單擊“例行程序”，選中“rPick”，單擊“顯示例行程序”。16）回到程序界面后，單擊“添加指令”，選擇“MoveJ”，雙擊“*”，單擊“功能”，選擇“Offs”。實(shí)踐操作模塊3實(shí)踐操作17）新建pPick，并選擇“pPick”。18）單擊“編輯”，選擇“僅限選定內(nèi)容”。19）輸入“0”，單擊“確定”。20）利用同樣的方法，建立括號里面的剩余參數(shù)，完成后單擊“確定”。模塊321）建立所有的參數(shù)，單擊“確定”。利用MoveJ指令移至拾取位置pPick點(diǎn)正上方Z軸正方向100mm處。22）添加“MoveL”指令，并將參數(shù)設(shè)定為圖中所示，利用MoveL指令移至拾取位置pPick點(diǎn)處。23）添加“Set”指令，并將參數(shù)設(shè)定為圖中所示，置位吸盤信號，抓取三角塊。24）單擊“添加指令”，選擇“WaitTime”。實(shí)踐操作模塊325）單擊“123”，在右面數(shù)字窗口中輸入“0.3”，單擊“確定”。26）單擊“確定”，完成指令的添加。防止在不滿足機(jī)器人動作情況下程序掃描過快，造成CPU過負(fù)荷。實(shí)踐操作模塊327）繼續(xù)添加指令，建立的抓取例行程序如圖所示，如表為抓取例行程序部分程序的注釋。實(shí)踐操作程序注釋GripLoadloadFull加載載荷數(shù)據(jù)loadFullMoveLOffs(pPick,0,0,100),v1000,z50,tool1\WObj:=wobj1利用MoveL移至抓取位置pPick點(diǎn)正上方100mm處模塊328）單擊例行程序，選中rPlace，單擊“顯示例行程序。29）添加指令，建立放置例行程序如圖所示，表為此例行程序的注釋。實(shí)踐操作模塊3實(shí)踐操作程序注釋MoveJOffs(pPlace,0,0,100),v300,z50,tool1\WObj:=wobj1利用MoveJ移至抓取位置pPlace點(diǎn)正上方100mm處MoveLpPlace,v300,fine,tool1\WObj:=wobj1利用MoveL移至抓取位置pPlace點(diǎn)處Resetdo00_xipan復(fù)位吸盤信號，放下三角塊WaitTime0.3等待0.3s，以保證吸盤已將產(chǎn)品完全放下GripLoadload0加載載荷數(shù)據(jù)Load0MoveLOffs(pPl