項(xiàng)目一工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)操作任務(wù)1工業(yè)機(jī)器人本體與控制器硬件接口組件的連接01任務(wù)2認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人示教器02任務(wù)3工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)操縱03任務(wù)4工業(yè)機(jī)器人轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新操作04任務(wù)5工業(yè)機(jī)器人工具坐標(biāo)系的標(biāo)定052任務(wù)6工業(yè)機(jī)器人工件坐標(biāo)系的標(biāo)定06任務(wù)1

工業(yè)機(jī)器人本體與控制器硬件接口組件的連接31.能敘述工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和構(gòu)成方案。2.能敘述工業(yè)機(jī)器人控制器的組成和特點(diǎn)。3.能敘述工業(yè)機(jī)器人控制器的基本功能和分類。4.能敘述工業(yè)機(jī)器人控制器的工作過程。5.能正確認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人控制器。6.能正確連接工業(yè)機(jī)器人本體與控制器硬件接口組件。學(xué)習(xí)目標(biāo)4工業(yè)機(jī)器人控制器是根據(jù)工業(yè)機(jī)器人作業(yè)指令程序以及傳感器反饋回來的信號(hào)，支配操作機(jī)完成規(guī)定運(yùn)動(dòng)和功能的裝置。它是工業(yè)機(jī)器人的核心部分，類似于人的大腦，通過各種控制電路中硬件和軟件的結(jié)合來控制工業(yè)機(jī)器人，并協(xié)調(diào)工業(yè)機(jī)器人與周邊設(shè)備的關(guān)系。本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，了解工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和構(gòu)成方案，熟悉工業(yè)機(jī)器人控制器的組成和特點(diǎn)，了解工業(yè)機(jī)器人控制器的基本功能和分類，掌握工業(yè)機(jī)器人控制器具體的工作過程，并能按照安全操作規(guī)程，完成工業(yè)機(jī)器人本體與控制器硬件接口組件的連接。工作任務(wù)5一、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)1.?工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)一個(gè)典型的工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)主要由上位計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和反饋裝置構(gòu)成，如圖所示。6相關(guān)知識(shí)工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)2.?工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成方案工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成方案一般有3種：基于PLC的運(yùn)動(dòng)控制、基于PC和運(yùn)動(dòng)控制卡的運(yùn)動(dòng)控制和純PC控制。（1）基于PLC的運(yùn)動(dòng)控制PLC進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制有兩種方式，具體如下。71）使用PLC的特定輸出端口輸出脈沖驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，同時(shí)使用高速脈沖輸入端口實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的閉環(huán)位置控制，如圖所示。2）使用PLC外部擴(kuò)展的位置模塊進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的閉環(huán)位置控制。8使用PLC的特定輸出端口和高速脈沖輸入端口實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的閉環(huán)位置控制（2）基于PC和運(yùn)動(dòng)控制卡的運(yùn)動(dòng)控制基于PC和運(yùn)動(dòng)控制卡的運(yùn)動(dòng)控制如圖所示。

運(yùn)動(dòng)控制器以運(yùn)動(dòng)控制卡為主，工控PC只提供插補(bǔ)運(yùn)算和運(yùn)動(dòng)指令。運(yùn)動(dòng)控制卡完成速度控制和位置

控制。9基于PC和運(yùn)動(dòng)控制卡的運(yùn)動(dòng)控制（3）純PC控制如圖所示為純PC控制的全軟件形式工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)。在高性能工業(yè)PC和嵌入式PC（配備專為工業(yè)應(yīng)用而開發(fā)的主板）的硬件平臺(tái)上，可通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)PLC和運(yùn)動(dòng)控制等功能，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人需要的邏輯控制和運(yùn)動(dòng)控制。10純PC控制的全軟件形式工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)通過高速的工業(yè)總線進(jìn)行PC與驅(qū)動(dòng)器的實(shí)時(shí)通信，能顯著地提高工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)效率和靈活性，但同時(shí)也大大提高了開發(fā)難度，延長(zhǎng)了開發(fā)周期。由于其結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性，現(xiàn)在大部分工業(yè)機(jī)器人都采用這種控制方式。隨著芯片集成技術(shù)和計(jì)算機(jī)總線技術(shù)的發(fā)展，專用運(yùn)動(dòng)控制芯片和運(yùn)動(dòng)控制卡越來越多地作為工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制器。11運(yùn)動(dòng)控制器都從主機(jī)接受控制命令，從位置傳感器接受位置信息，向伺服電動(dòng)機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路輸出運(yùn)動(dòng)命令。對(duì)于伺服電動(dòng)機(jī)閉環(huán)位置控制系統(tǒng)來說，運(yùn)動(dòng)控制器的作用和位置環(huán)類似，因此，該運(yùn)動(dòng)控制器可稱為數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)控制器，適用于包括工業(yè)機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床在內(nèi)的一切交、直流和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服控制系統(tǒng)。專用運(yùn)動(dòng)控制器的使用使原來由主機(jī)完成的大部分計(jì)算工作改由運(yùn)動(dòng)控制器內(nèi)的芯片來完成，使控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單，與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信量減少，解決了通信中的瓶頸問題，提高了系統(tǒng)效率。12二、工業(yè)機(jī)器人控制器的組成和特點(diǎn)六軸工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成如圖所示。13六軸工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成其中核心部件是控制器，它將下圖中的上位計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器和驅(qū)動(dòng)器等集成在同一箱體內(nèi)。14工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)1.?工業(yè)機(jī)器人控制器的組成按功能的不同，控制器主要分為6個(gè)部分：主控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、通信模塊、電源模塊和輔助單元。以ABB公司?IRC5標(biāo)準(zhǔn)型控制器為例，如圖所示，說明其組成部分及功能。15ABB公司?IRC5標(biāo)準(zhǔn)型控制器

（1）主控制模塊主控制模塊包括微處理器及其外圍電路、存儲(chǔ)器、控制電路、I/O接口、以太網(wǎng)接口等，如圖所示。16主控制模塊（2）運(yùn)動(dòng)控制模塊運(yùn)動(dòng)控制模塊又稱軸控制模塊，如圖所示，主要負(fù)責(zé)主控制模塊和伺服反饋的數(shù)據(jù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)傳送給驅(qū)動(dòng)模塊，控制工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)動(dòng)作。運(yùn)動(dòng)控制模塊是驅(qū)動(dòng)模塊的“大腦”。17運(yùn)動(dòng)控制模塊（3）驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)模塊主要指伺服驅(qū)動(dòng)板，如圖所示，它控制6個(gè)關(guān)節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)，接收來自運(yùn)動(dòng)控制模塊的控制指令，以驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人各關(guān)節(jié)的動(dòng)作。18驅(qū)動(dòng)模塊（4）通信模塊通信模塊的主要部分是I/O單元，如圖所示。它的作用是完成模塊之間的信息交流或指令控制，如主控制模塊與運(yùn)動(dòng)控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊與驅(qū)動(dòng)模塊、主控制模塊與示教器、驅(qū)動(dòng)模塊與伺服電動(dòng)機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸與交換等。19通信模塊（5）電源模塊電源模塊主要包括系統(tǒng)供電單元和電源分配單元兩部分，如圖所示，其主要作用是將220?V交流電壓轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)所需要的合適電壓，并分配給各個(gè)模塊。20電源模塊a）系統(tǒng)供電單元b）電源分配單元（6）輔助單元輔助單元是指除了以上5個(gè)模塊之外的輔助裝置，包括散熱風(fēng)扇和熱交換器、存儲(chǔ)電能的超大電容器、起安全保護(hù)的安全面板、操作控制面板等，如圖所示。21輔助單元a）電容器b）安全面板2.?工業(yè)機(jī)器人控制器的特點(diǎn)（1）ABB公司的IRC5緊湊型控制器IRC5緊湊型控制器是ABB公司推出的第二代緊湊型控制器，其外形如圖所示。其主要性能參數(shù)見下表。22IRC5緊湊型控制器外形23IRC5緊湊型控制器主要性能參數(shù)作為IRC5控制器家族的一員，第二代IRC5C控制器將同系列常規(guī)控制器的絕大部分功能與優(yōu)勢(shì)集于僅310?mm×449?mm×442?mm（高

×

寬

×

深）的空間內(nèi)。IRC5C控制器比常規(guī)尺寸的IRC5要小87%，更容易集成，更節(jié)省空間，通用性也更強(qiáng)，同時(shí)幾乎不影響系統(tǒng)的性能。IRC5C控制器的操作面板采用精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)，完成了電纜接口的改良，以增強(qiáng)使用的便利性和操作的直觀性。24（2）KUKA公司的KRC4控制器KRC4控制器外形如圖所示，其主要性能參數(shù)見下表。25KRC4控制器外形26KRC4控制器主要性能參數(shù)KRC4是KUKA公司開發(fā)的一個(gè)全新的、結(jié)構(gòu)清晰且注重使用開放、高效數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)架構(gòu)，這個(gè)架構(gòu)中集成的安全控制、工業(yè)機(jī)器人控制、運(yùn)動(dòng)控制、邏輯控制均擁有相同的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和基礎(chǔ)設(shè)施，并可以對(duì)其進(jìn)行智能化使用和分享。KRC4通過中央基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了最大化的數(shù)據(jù)一致性。KRC4還配備了一體化的集成存儲(chǔ)卡，確保了關(guān)鍵數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)和系統(tǒng)的靈活性；支持多核處理器的設(shè)計(jì)，使得KRC4在性能上具備了強(qiáng)大的擴(kuò)展性，能夠滿足未來不斷變化的技術(shù)需求。27（3）FANUC公司的R-30iB?Mate標(biāo)準(zhǔn)型控制器R-30iB?Mate標(biāo)準(zhǔn)型控制器外形如圖所示，其主要性能參數(shù)見下表。28R-30iB?Mate標(biāo)準(zhǔn)型控制器外形29R-30iBMate標(biāo)準(zhǔn)型控制器主要性能參數(shù)R-30iB?Mate標(biāo)準(zhǔn)型控制器是集成了FANUC公司各種先進(jìn)技術(shù)的新一代控制器，具有性能高、響應(yīng)快、安全性好等特點(diǎn)。作為集成了視覺功能的工業(yè)機(jī)器人控制器，它大幅度降低了實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)所需的周邊設(shè)備的成本。此外，基于FANUC公司自身軟件平臺(tái)研發(fā)的各種功能強(qiáng)大的點(diǎn)焊、涂膠、搬運(yùn)等專用軟件，在使工業(yè)機(jī)器人的操作變得更加簡(jiǎn)單的同時(shí)，也使系統(tǒng)具有免疫計(jì)算機(jī)病毒的能力。30（4）YASKAWA公司的DX200控制器DX200控制器外形如圖所示，其主要性能參數(shù)見下表。31DX200控制器外形32DX200控制器主要性能參數(shù)DX200控制器是YASKAWA公司研發(fā)的工業(yè)機(jī)器人控制器。它比原來的DX100控制器擁有更加完善的“身材”，其變壓器模塊可配置于底板，且通過可堆疊的低地臺(tái)基板實(shí)現(xiàn)設(shè)置空間的最小化。由于其可在比工業(yè)機(jī)器人動(dòng)作范圍小的區(qū)域內(nèi)設(shè)置安全圍欄，大大地節(jié)省了設(shè)備空間；附加安裝擴(kuò)展箱后，最多可控制72軸（8臺(tái)工業(yè)機(jī)器人）；能夠監(jiān)控工業(yè)機(jī)器人工具的位置，將動(dòng)作限定在設(shè)定范圍內(nèi)；通過雙CPU構(gòu)成的功能安全模塊進(jìn)行位置監(jiān)控，提高安全性；離線編程軟件MotoSim可用于模擬生產(chǎn)工作站，為工業(yè)機(jī)器人設(shè)定最佳位置，還可執(zhí)行離線編程，避免發(fā)生代價(jià)高昂的生產(chǎn)中斷或延誤。33三、工業(yè)機(jī)器人控制器的基本功能（1）記憶功能：存儲(chǔ)作業(yè)順序、運(yùn)動(dòng)路徑、運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)速度和與生產(chǎn)工藝有關(guān)的信息。（2）示教功能：在線示教與離線編程。（3）與外圍設(shè)備聯(lián)系功能：如通過輸入和輸出接口、通信接口、網(wǎng)絡(luò)接口、同步接口與外圍設(shè)備進(jìn)行聯(lián)系。（4）坐標(biāo)設(shè)置功能：具備關(guān)節(jié)、基、工具、用戶自定義4種坐標(biāo)系。34（5）人機(jī)交互：如示教器、操作面板、顯示屏、觸摸屏等。（6）傳感器接口：如位置檢測(cè)、視覺、觸覺、力覺等接口。（7）位置伺服功能：如工業(yè)機(jī)器人多軸聯(lián)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制、速度和加速度控制、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)?。?）故障診斷與安全保護(hù)功能：運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視，故障狀態(tài)下的安全保護(hù)和故障自診斷。35四、工業(yè)機(jī)器人控制器的分類1.?按控制系統(tǒng)的開放程度分類根據(jù)控制系統(tǒng)的開放程度，工業(yè)機(jī)器人控制器分為封閉型、開放型和混合型3種類型，目前使用較多的是封閉型系統(tǒng)（如日系工業(yè)機(jī)器人）和混合型系統(tǒng)（如歐系工業(yè)機(jī)器人）。362.?按控制方式分類按控制方式的不同，工業(yè)機(jī)器人控制器可分為兩類：集中式控制器和分布式控制器。（1）集中式控制器集中式控制器利用一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全部控制功能，早期工業(yè)機(jī)器人常采用這種結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。3738集中式控制器結(jié)構(gòu)框圖a）使用單獨(dú)的運(yùn)動(dòng)接口卡驅(qū)動(dòng)單個(gè)工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)

39集中式控制器結(jié)構(gòu)框圖b）使用多軸運(yùn)動(dòng)控制卡驅(qū)動(dòng)多個(gè)工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)（2）分布式控制器分布式控制器的主要思想是“分散控制，集中管理”，即系統(tǒng)對(duì)其總體目標(biāo)和任務(wù)可以進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)和分配，并通過子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作來完成控制任務(wù)，整個(gè)系統(tǒng)在功能、邏輯和物理等方面都是分散的。子系統(tǒng)是由控制器和不同被控對(duì)象或設(shè)備構(gòu)成的，各個(gè)子系統(tǒng)之間通過網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行相互通信。分布式控制結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)開放、實(shí)時(shí)、精確的工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)。分布式控制器結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。4041分布式控制器結(jié)構(gòu)框圖五、工業(yè)機(jī)器人控制器的工作過程這里以下圖為例，說明工業(yè)機(jī)器人控制器具體的工作過程。42六軸工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成主控制模塊接收到操作人員從示教器輸入的作業(yè)指令后，先解析指令，確定末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，然后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和插補(bǔ)運(yùn)算，最后得出工業(yè)機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)參數(shù)。這些運(yùn)動(dòng)參數(shù)經(jīng)過主控制模塊輸出到運(yùn)動(dòng)控制模塊，作為驅(qū)動(dòng)模塊的給定信號(hào)。驅(qū)動(dòng)模塊中的伺服驅(qū)動(dòng)器將此信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后，驅(qū)動(dòng)各個(gè)關(guān)節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)按一定的要求轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使各關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，內(nèi)部傳感器將各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)輸出信號(hào)反饋給運(yùn)動(dòng)控制模塊，形成局部閉環(huán)控制，使工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器按作業(yè)任務(wù)要求在空間中實(shí)現(xiàn)精確運(yùn)動(dòng)。而此時(shí)的外部傳感器將工業(yè)機(jī)器人外界環(huán)境參數(shù)變化反饋給主控制模塊，形成全局閉環(huán)控制，使工業(yè)機(jī)器人按規(guī)定的要求完成作業(yè)任務(wù)。43在控制過程中，操作人員可以直接監(jiān)視工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也可以從示教器、顯示屏等輸出裝置上得到工業(yè)機(jī)器人的有關(guān)運(yùn)動(dòng)信息。此時(shí)，控制器中主控制模塊完成人機(jī)對(duì)話、數(shù)學(xué)運(yùn)算、通信和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；運(yùn)動(dòng)控制模塊完成伺服控制；內(nèi)部傳感器完成自身關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)；外部傳感器完成外界環(huán)境參數(shù)變化的檢測(cè)。44任務(wù)2

認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人示教器451.?能敘述示教器的基本組成、手持方式和工作過程。2.?能敘述示教器的基本功能。3.?能敘述示教再現(xiàn)的特點(diǎn)。4.?能正確認(rèn)識(shí)示教器。5.?能運(yùn)用示教器完成工業(yè)機(jī)器人的開/關(guān)機(jī)操作。6.?能運(yùn)用示教器完成工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)日期與時(shí)間的設(shè)定。7.?能運(yùn)用示教器完成工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)狀態(tài)信息與事件日志的查看。8.?能運(yùn)用示教器完成工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的備份與恢復(fù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)46示教器是工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分之一，是工業(yè)機(jī)器人的人機(jī)交互接口。工業(yè)機(jī)器人的絕大部分操作均可通過示教器來完成，如點(diǎn)動(dòng)工業(yè)機(jī)器人，編寫、測(cè)試和運(yùn)行工業(yè)機(jī)器人程序，設(shè)定、查閱工業(yè)機(jī)器人狀態(tài)和位置等。它擁有獨(dú)立的CPU及存儲(chǔ)單元，與控制計(jì)算機(jī)之間以TCP/IP等通信方式實(shí)現(xiàn)信息交互。工作任務(wù)47本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，了解工業(yè)機(jī)器人示教器的基本組成、手持方式、工作過程和示教再現(xiàn)的特點(diǎn)，熟悉工業(yè)機(jī)器人示教器的基本功能，并能按照工業(yè)機(jī)器人安全操作規(guī)程，運(yùn)用示教器進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的開/關(guān)機(jī)操作，以及系統(tǒng)日期與時(shí)間的設(shè)定、系統(tǒng)狀態(tài)信息與事件日志的查看、系統(tǒng)的備份與恢復(fù)。48一、示教器的基本組成工業(yè)機(jī)器人示教器是一種手持式操作員裝置，用于執(zhí)行與操作工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)有關(guān)的許多任務(wù)，如編寫程序、運(yùn)行程序、修改程序、手動(dòng)操縱、參數(shù)配置、監(jiān)控工業(yè)機(jī)器人狀態(tài)等。示教器包括連接器、使能按鈕、觸摸屏、觸摸筆、急停按鈕、USB接口、操縱桿和重置按鈕等。示教器結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，各主要部件的功能說明見下表。49相關(guān)知識(shí)50示教器結(jié)構(gòu)示意圖51

示教器各主要部件的功能說明示教器的按鍵如圖所示，其功能說明見下表。52示教器的按鍵53示教器按鍵的功能說明二、示教器的手持方式示教器的手持方式如圖所示。一般用左手手持設(shè)備，4指穿過張緊帶，指頭觸摸使能按鈕，掌心與拇指握緊示教器。54示教器的手持方式三、示教器的工作過程在工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)中，示教器的工作過程如圖所示。55示教器的工作過程工業(yè)機(jī)器人的絕大部分操作都可以由示教器來實(shí)現(xiàn)。實(shí)際操作時(shí)，當(dāng)用戶按下示教器上的按鍵時(shí)，示教器通過電纜向主控計(jì)算機(jī)發(fā)出相應(yīng)的指令代碼（S0），此時(shí)，主控計(jì)算機(jī)上負(fù)責(zé)串口通信的通信模塊接收指令代碼，然后由指令解釋模塊分析判斷該指令代碼（S1），并進(jìn)一步向相關(guān)模塊發(fā)送與指令代碼相應(yīng)的消息（S2），以驅(qū)動(dòng)有關(guān)模塊完成該指令代碼要求的具體功能（S3）。同時(shí)，為讓操作用戶時(shí)刻掌握工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)位置和各種狀態(tài)信息，主控計(jì)算機(jī)的相關(guān)模塊將狀態(tài)信息（S4）經(jīng)串口通信模塊發(fā)送給示教器（S5），在液晶顯示屏上顯示，從而與用戶溝通，完成數(shù)據(jù)的交換功能。因此，示教器實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)專用的智能終端。56四、示教器的基本功能工業(yè)機(jī)器人的所有在線操作和自動(dòng)運(yùn)行基本都是通過示教器來完成的，示教器的基本功能見下表。57示教器的基本功能五、示教再現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用較廣泛的是第一代工業(yè)機(jī)器人，它的基本工作原理是示教再現(xiàn)，如圖所示。而示教器的主要作用就是實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的示教再現(xiàn)操作。58工業(yè)機(jī)器人的示教再現(xiàn)1.?示教示教也稱引導(dǎo)，即由操作者直接或間接引導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人，逐步按實(shí)際要求操作一遍，工業(yè)機(jī)器人在示教過程中自動(dòng)記憶示教的每個(gè)動(dòng)作的位置、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)等，并自動(dòng)生成一個(gè)連續(xù)執(zhí)行全部操作的程序，存儲(chǔ)在工業(yè)機(jī)器人控制裝置內(nèi)。59（1）在線示教在線示教是工業(yè)機(jī)器人目前普遍采用的示教方式，如圖所示。60工業(yè)機(jī)器人在線示教采用在線示教進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人作業(yè)任務(wù)編制具有如下特點(diǎn)。1）工業(yè)機(jī)器人的重復(fù)定位精度較高，降低了系統(tǒng)誤差對(duì)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)絕對(duì)精度的影響，這也是目前工業(yè)機(jī)器人普遍采用這種示教方式的主要原因。2）在線示教要求操作者具有相當(dāng)?shù)膶I(yè)知識(shí)和熟練的操作技能，并需要現(xiàn)場(chǎng)近距離示教操作，因而具有一定的危險(xiǎn)性，安全性較差。對(duì)工作在有毒粉塵、輻射等環(huán)境中的工業(yè)機(jī)器人，這種編程方式對(duì)操作者的健康有害。613）示教過程煩瑣、費(fèi)時(shí)，需要根據(jù)作業(yè)任務(wù)反復(fù)調(diào)整末端執(zhí)行器的位姿，占用了工業(yè)機(jī)器人大量的工作時(shí)間，時(shí)效性較差。4）工業(yè)機(jī)器人在線示教的精度完全靠操作者的經(jīng)驗(yàn)決定，對(duì)于復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡難以取得令人滿意的示教效果。5）出于安全考慮，工業(yè)機(jī)器人示教時(shí)要斷開其與外圍設(shè)備的聯(lián)系，這對(duì)那些需要根據(jù)外部信息進(jìn)行實(shí)時(shí)決策的應(yīng)用就顯得無能為力。6）在柔性制造系統(tǒng)中，這種編程方式無法與CAD數(shù)據(jù)庫(kù)相連接，這對(duì)工廠實(shí)現(xiàn)CAD/CAM/Robotics一體化有一定困難。62（2）人工牽引示教人工牽引示教又稱直接示教或手把手示教，用于早期的工業(yè)機(jī)器人作業(yè)編程系統(tǒng)。即由操作人員牽引裝有力矩傳感器的工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器對(duì)工件實(shí)施作業(yè)，工業(yè)機(jī)器人實(shí)時(shí)記錄整個(gè)示教軌跡與工藝參數(shù)，然后根據(jù)這些在線參數(shù)就能準(zhǔn)確再現(xiàn)整個(gè)作業(yè)過程。632.?再現(xiàn)整個(gè)在線示教過程完成后，通過選擇示教器上的再現(xiàn)/自動(dòng)控制模式，給工業(yè)機(jī)器人一個(gè)啟動(dòng)命令，工業(yè)機(jī)器人控制器就會(huì)從存儲(chǔ)器中逐點(diǎn)取出各示教點(diǎn)空間位姿坐標(biāo)值，通過對(duì)其進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，生成相應(yīng)的路徑規(guī)劃，然后把各插補(bǔ)點(diǎn)的位姿坐標(biāo)值通過運(yùn)動(dòng)學(xué)邏輯運(yùn)算轉(zhuǎn)換成關(guān)節(jié)角度值，分送給工業(yè)機(jī)器人各關(guān)節(jié)或關(guān)節(jié)控制器，使工業(yè)機(jī)器人在一定精度范圍內(nèi)按照程序完成示教的動(dòng)作和賦予的作業(yè)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)再現(xiàn)（自動(dòng)運(yùn)行）過程。64任務(wù)3

工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)操縱651.?能敘述工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的種類。2.?能敘述工業(yè)機(jī)器人單軸運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。3.?能在示教器中通過操縱桿進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人單軸運(yùn)動(dòng)操作。4.?能敘述工業(yè)機(jī)器人線性運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。5.?能在示教器中通過操縱桿進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人線性運(yùn)動(dòng)操作。6.?能敘述工業(yè)機(jī)器人重定位運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。7.?能在示教器中通過操縱桿進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人重定位運(yùn)動(dòng)操作。學(xué)習(xí)目標(biāo)66手動(dòng)操縱工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)一共有3種模式：關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)（單軸運(yùn)動(dòng)）、線性運(yùn)動(dòng)和重定位運(yùn)動(dòng)。本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，辨識(shí)工業(yè)機(jī)器人的單軸運(yùn)動(dòng)、線性運(yùn)動(dòng)和重定位運(yùn)動(dòng)，并能正確使用示教器，按照安全操作規(guī)程進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)（單軸運(yùn)動(dòng)）、線性運(yùn)動(dòng)和重定位運(yùn)動(dòng)操作。工作任務(wù)67一、工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的種類工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)是根據(jù)不同作業(yè)內(nèi)容、軌跡等的要求，在各種坐標(biāo)系下的運(yùn)動(dòng)。也就是說，對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行示教或手動(dòng)操作時(shí)，其運(yùn)動(dòng)方式是在不同的坐標(biāo)系下進(jìn)行的。目前，在大部分工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中，均可使用關(guān)節(jié)坐標(biāo)系、直角坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系，工具坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系同屬于直角坐標(biāo)系范疇。68相關(guān)知識(shí)1.?關(guān)節(jié)坐標(biāo)系在關(guān)節(jié)坐標(biāo)系下，工業(yè)機(jī)器人各軸均可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)正向或反向的運(yùn)動(dòng)。對(duì)于大范圍運(yùn)動(dòng)，且不要求TCP姿態(tài)的，可以選擇關(guān)節(jié)坐標(biāo)系。工業(yè)機(jī)器人本體運(yùn)動(dòng)軸定義（以主要生產(chǎn)商家的產(chǎn)品為例）見下表。6970工業(yè)機(jī)器人本體運(yùn)動(dòng)軸定義（以主要生產(chǎn)商家的產(chǎn)品為例）71工業(yè)機(jī)器人本體運(yùn)動(dòng)軸定義（以主要生產(chǎn)商家的產(chǎn)品為例）2.?直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系（世界坐標(biāo)系、大地坐標(biāo)系）是工業(yè)機(jī)器人示教與編程時(shí)經(jīng)常使用的坐標(biāo)系之一。直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)定義在工業(yè)機(jī)器人安裝面與第一轉(zhuǎn)軸的交點(diǎn)處，X

軸向前，Z

軸向上，Y

軸按右手定則確定，如圖所示。在直角坐標(biāo)系中，不管工業(yè)機(jī)器人處于什么位置，TCP均可沿設(shè)定的

X

軸、Y

軸、Z軸平行移動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人在直角坐標(biāo)系下各軸的動(dòng)作情況可參照下表。72直角坐標(biāo)系原點(diǎn)73工業(yè)機(jī)器人在直角坐標(biāo)系下各軸的動(dòng)作情況3.?工具坐標(biāo)系工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)定義在TCP，并且假定工具的有效方向?yàn)?/p>

X

軸（有些工業(yè)機(jī)器人廠商將工具的有效方向定義為Z

軸），而

Y

軸、Z

軸由右手定則確定，如圖所示。工具坐標(biāo)系的方向隨腕部的移動(dòng)而發(fā)生變化，與工業(yè)機(jī)器人的位置和姿態(tài)無關(guān)。因此，在進(jìn)行相對(duì)于工件不改變工具姿態(tài)的平移操作時(shí)，選用該坐標(biāo)系最為適宜。在工具坐標(biāo)系中，TCP將沿X

軸、Y

軸和

Z

軸方向運(yùn)動(dòng)。

工業(yè)機(jī)器人在工具坐標(biāo)系下各軸的動(dòng)作情況可參照下表。74工具坐標(biāo)系原點(diǎn)75工業(yè)機(jī)器人在工具坐標(biāo)系下各軸的動(dòng)作情況4.?用戶坐標(biāo)系為示教作業(yè)方便，用戶可自行定義坐標(biāo)系（即用戶坐標(biāo)系），如工作臺(tái)坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系，且可根據(jù)需要定義多個(gè)用戶坐標(biāo)系。用戶坐標(biāo)系原點(diǎn)如圖所示。當(dāng)工業(yè)機(jī)器人配備多個(gè)工作臺(tái)時(shí)，選擇用戶坐標(biāo)系可以使操作更為簡(jiǎn)單。在用戶坐標(biāo)系中TCP沿用戶自定義的坐標(biāo)軸方向運(yùn)動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人在用戶坐標(biāo)系下各軸的動(dòng)作情況可參照下表。7677用戶坐標(biāo)系原點(diǎn)78

工業(yè)機(jī)器人在用戶坐標(biāo)系下各軸的動(dòng)作情況二、工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模式1.?單軸運(yùn)動(dòng)一般來說，ABB工業(yè)機(jī)器人是由6個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)工業(yè)機(jī)器人的6個(gè)關(guān)節(jié)軸，每次單獨(dú)控制某一個(gè)關(guān)節(jié)軸運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)方式稱為單軸運(yùn)動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人單軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，其末端軌跡難以預(yù)測(cè)。單軸運(yùn)動(dòng)一般只用于移動(dòng)某個(gè)關(guān)節(jié)軸至指定位置、校準(zhǔn)工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)原點(diǎn)等場(chǎng)合。792.?線性運(yùn)動(dòng)工業(yè)機(jī)器人的線性運(yùn)動(dòng)是指工業(yè)機(jī)器人第六軸法蘭處的TCP沿著指定的參考坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向進(jìn)行直線移動(dòng)，在移動(dòng)過程中工具的姿態(tài)不變。線性運(yùn)動(dòng)常用于在空間范圍內(nèi)移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人TCP的位置，如圖所示。80工業(yè)機(jī)器人的線性運(yùn)動(dòng)3.?重定位運(yùn)動(dòng)工業(yè)機(jī)器人重定位運(yùn)動(dòng)是指工業(yè)機(jī)器人第六軸法蘭處的TCP在空間中繞著坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。一些特定情況下需要重新定位工具方向，使其與工件保持特定的角度，以便獲得最佳的效果，如將工業(yè)機(jī)器人用于焊接、切割、銑削等操作。當(dāng)將TCP微調(diào)至特定的位置后，在大多數(shù)情況下需要重新定位工具的方向，定位完成后，將繼續(xù)以線性動(dòng)作進(jìn)行微動(dòng)控制，以完成所需操作，如圖所示。81工業(yè)機(jī)器人的重定位運(yùn)動(dòng)任務(wù)4

工業(yè)機(jī)器人轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新操作

821.?能辨識(shí)工業(yè)機(jī)器人各軸的機(jī)械原點(diǎn)位置。2.?能敘述更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的原因。3.?能敘述更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的操作步驟。4.?能通過示教器進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新操作。學(xué)習(xí)目標(biāo)83工業(yè)機(jī)器人6個(gè)關(guān)節(jié)軸都有一個(gè)機(jī)械原點(diǎn)，在實(shí)際工作中，常常需要對(duì)機(jī)械原點(diǎn)位置進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新。本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，辨識(shí)工業(yè)機(jī)器人各軸的機(jī)械原點(diǎn)位置，掌握更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的原因和操作步驟，并能正確使用示教器，按照安全操作規(guī)程進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新操作。工作任務(wù)84一、工業(yè)機(jī)器人各軸的機(jī)械原點(diǎn)位置工業(yè)機(jī)器人各軸的機(jī)械原點(diǎn)在工業(yè)機(jī)器人本體上都有標(biāo)注，不同的工業(yè)機(jī)器人其機(jī)械原點(diǎn)位置不同。如圖所示為ABB工業(yè)機(jī)器人各軸的機(jī)械原點(diǎn)所在的位置，詳細(xì)參照工業(yè)機(jī)器人隨機(jī)說明書資料。85相關(guān)知識(shí)86ABB工業(yè)機(jī)器人各軸的機(jī)械原點(diǎn)所在的位置如圖所示為ABB工業(yè)機(jī)器人IRB6640各軸的機(jī)械原點(diǎn)位置。87ABB工業(yè)機(jī)器人IRB6640各軸的機(jī)械原點(diǎn)位置二、更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的原因在工業(yè)機(jī)器人出現(xiàn)以下任何一種狀態(tài)時(shí)，都需要對(duì)機(jī)械原點(diǎn)位置進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新操作。1.?更換伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器電池后。2.?轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器發(fā)生故障且修復(fù)后。3.?轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器與測(cè)量板之間斷開后。4.?斷電后，工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)軸發(fā)生了位移。5.?當(dāng)系統(tǒng)報(bào)警提示“10036?轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器未更新”時(shí)。88三、更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的操作步驟轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新操作是指將工業(yè)機(jī)器人的6個(gè)軸分別按照從6到1的順序調(diào)整至機(jī)械原點(diǎn)位置，其操作步驟見下表。89更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的操作步驟90更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的操作步驟91更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的操作步驟92更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的操作步驟任務(wù)5

工業(yè)機(jī)器人工具坐標(biāo)系的標(biāo)定931.?能敘述工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)的定義。2.?能敘述工業(yè)機(jī)器人TCP的標(biāo)定方法。3.?能通過示教器進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人工具坐標(biāo)系的標(biāo)定操作。學(xué)習(xí)目標(biāo)94工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)是根據(jù)不同的作業(yè)內(nèi)容、軌跡等的要求，在各種坐標(biāo)系下的運(yùn)動(dòng)。也就是說，對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行示教或手動(dòng)操作時(shí)，其運(yùn)動(dòng)方式是在不同的坐標(biāo)系下進(jìn)行的。目前，在大部分工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中，均可使用關(guān)節(jié)坐標(biāo)系、直角坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系，而工具坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系同屬于直角坐標(biāo)系范疇。本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，

掌握工業(yè)機(jī)器人工具坐標(biāo)系的標(biāo)定方法，并能正確使用示教器，按照安全操作規(guī)程進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人工具坐標(biāo)系的標(biāo)定操作。工作任務(wù)95一、工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)的定義工具坐標(biāo)系數(shù)據(jù)是用于描述安裝在工業(yè)機(jī)器人第六軸上的工具的TCP、質(zhì)量、重心等參數(shù)的數(shù)據(jù)。當(dāng)工業(yè)機(jī)器人裝接不同的工具（如焊槍）時(shí)，需要為工具定義一個(gè)工具坐標(biāo)系，其原點(diǎn)位于用戶指定的參考點(diǎn)（TCP），如圖所示。96相關(guān)知識(shí)97工業(yè)機(jī)器人工具坐標(biāo)系標(biāo)定前后對(duì)比a）未進(jìn)行TCP標(biāo)定b）TCP標(biāo)定

在執(zhí)行程序時(shí)，工業(yè)機(jī)器人將TCP移至編程指定的位置，程序中所描述的速度與位置就是TCP在對(duì)應(yīng)工件坐標(biāo)系中的速度與位置。所有工業(yè)機(jī)器人在手腕處都有一個(gè)預(yù)定義的工具坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系被稱為tool0。將一個(gè)或多個(gè)新工具坐標(biāo)系定義為tool0的偏移值，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)工具的靈活切換和管理。98二、工業(yè)機(jī)器人TCP的標(biāo)定方法工業(yè)機(jī)器人是通過在末端安裝不同的工具來完成各種作業(yè)任務(wù)的。要想讓工業(yè)機(jī)器人正常作業(yè)，就要讓工業(yè)機(jī)器人的末端工具能夠精確地到達(dá)某一確定位置，實(shí)現(xiàn)特定的姿勢(shì)，并能夠始終保持這一狀態(tài)。從工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度理解，就是在TCP處固定一個(gè)坐標(biāo)系，控制其相對(duì)于工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系或直角坐標(biāo)系的姿態(tài)，此坐標(biāo)系稱為末端執(zhí)行器坐標(biāo)系，也就是工具坐標(biāo)系。因此，工具坐標(biāo)系的準(zhǔn)確度直接影響工業(yè)機(jī)器人的軌跡精度。99默認(rèn)工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)位于工業(yè)機(jī)器人末端法蘭的中心。工具坐標(biāo)系的標(biāo)定是工業(yè)機(jī)器人控制器所必須具備的一項(xiàng)功能。工業(yè)機(jī)器人工具坐標(biāo)系的標(biāo)定是指將TCP的位置和姿態(tài)告訴工業(yè)機(jī)器人，指出它們與工業(yè)機(jī)器人末端關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的關(guān)系。上圖所示為工業(yè)機(jī)器人工具坐標(biāo)系標(biāo)定前后對(duì)比。100如圖所示為常見工具的TCP。目前，工業(yè)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。101常見工具的TCP1.?外部基準(zhǔn)標(biāo)定法外部基準(zhǔn)標(biāo)定法只需要使工具對(duì)準(zhǔn)某一測(cè)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(jiǎn)便，但這類標(biāo)定方法依賴于工業(yè)機(jī)器人的外部基準(zhǔn)。1022.?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)標(biāo)定和工具坐標(biāo)系姿態(tài)多點(diǎn)標(biāo)定。TCP位置多點(diǎn)標(biāo)定是使幾個(gè)標(biāo)定點(diǎn)TCP的位置重合，從而計(jì)算出TCP，即工具坐標(biāo)系原點(diǎn)相對(duì)于末端關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的位置，如四點(diǎn)法；而工具坐標(biāo)系姿態(tài)多點(diǎn)標(biāo)定是使幾個(gè)標(biāo)定點(diǎn)之間具有特殊的方位關(guān)系，從而計(jì)算出工具坐標(biāo)系相對(duì)于末端關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的姿態(tài)，如五點(diǎn)法（在四點(diǎn)法的基礎(chǔ)上，能確定工具坐標(biāo)系的

Z

軸方向）、六點(diǎn)法（在四點(diǎn)法、五點(diǎn)法的基礎(chǔ)上，能確定工具坐標(biāo)系

X、Y、Z

三軸的姿態(tài)）。103為獲得準(zhǔn)確的TCP，下面以六點(diǎn)法為例進(jìn)行操作。（1）在工業(yè)機(jī)器人動(dòng)作范圍內(nèi)找一個(gè)非常精確的固定點(diǎn)作為參考點(diǎn)。（2）在工具上確定一個(gè)參考點(diǎn)（最好是工具中心點(diǎn)）。（3）按前面介紹的手動(dòng)操縱工業(yè)機(jī)器人的方法移動(dòng)工具參考點(diǎn)，以四種不同的工具姿態(tài)盡可能地與固定點(diǎn)剛好碰上。（4）工業(yè)機(jī)器人控制器通過前4個(gè)點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)即可計(jì)算出TCP的位置，通過后2個(gè)點(diǎn)即可確定TCP的姿態(tài)。（5）根據(jù)實(shí)際情況標(biāo)定工具的質(zhì)量和重心位置數(shù)據(jù)。104任務(wù)6

工業(yè)機(jī)器人工件坐標(biāo)系的標(biāo)定1051.?能敘述工件坐標(biāo)系的作用。2.?能敘述工件坐標(biāo)系的建立和驗(yàn)證方法。3.?能通過示教器，運(yùn)用三點(diǎn)法進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人工件坐標(biāo)系的標(biāo)定操作。學(xué)習(xí)目標(biāo)106工業(yè)機(jī)器人工件坐標(biāo)系是定義在對(duì)應(yīng)工件上的坐標(biāo)系，用于確定該工件相對(duì)于其他坐標(biāo)系的位置。本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，掌握工業(yè)機(jī)器人工件坐標(biāo)系的建立和驗(yàn)證方法，并能正確使用示教器，按照安全操作規(guī)程進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人工件坐標(biāo)系的標(biāo)定操作。工作任務(wù)107一、工件坐標(biāo)系的作用工件坐標(biāo)系具有兩個(gè)作用：一是方便用戶以工件平面方向?yàn)閰⒖际謩?dòng)操縱調(diào)試；二是當(dāng)工件位置更改后，通過重新定義該坐標(biāo)系，工業(yè)機(jī)器人即可正常作業(yè)，不需要對(duì)工業(yè)機(jī)器人程序進(jìn)行修改。工件坐標(biāo)系示意圖如圖所示。108相關(guān)知識(shí)109工件坐標(biāo)系示意圖工件坐標(biāo)系是擁有特定附加屬性的坐標(biāo)系，它主要用于簡(jiǎn)化編程。工件坐標(biāo)系擁有兩個(gè)框架：用戶框架（與大地基座相關(guān)）和目標(biāo)框架（與用戶、工件框架相關(guān)）。工件坐標(biāo)系框架圖如圖所示。110工件坐標(biāo)系框架圖二、工件坐標(biāo)系的建立和驗(yàn)證方法1.?建立方法工業(yè)機(jī)器人可以擁有若干工件坐標(biāo)系，用于表示不同工件或者同一工件在不同位置的若干情況。工件坐標(biāo)系的建立采用三點(diǎn)法：原點(diǎn)、X

軸方向點(diǎn)和

Y

軸方向點(diǎn)。111用三點(diǎn)法建立工件坐標(biāo)系的方法如下。（1）在工件平面上找一個(gè)方便計(jì)算其他位置點(diǎn)的固定參考點(diǎn)作為工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)。（2）手動(dòng)操縱工業(yè)機(jī)器人，用原點(diǎn)和期望建立的工件坐標(biāo)系

X

軸方向上的某一點(diǎn)來確定

X

軸的正方向，用期望建立的工件坐標(biāo)系Y

軸方向上的某一點(diǎn)來確定

Y

軸的正方向。（3）根據(jù)右手定則，就可以確定Z軸的正方向，從而得到工件坐標(biāo)系。1122.?驗(yàn)證工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系建立完成后，需要利用工業(yè)機(jī)器人線性運(yùn)動(dòng)對(duì)新建的工件坐標(biāo)系進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證方法如下。（1）將示教器中的工具、工件坐標(biāo)系分別修改成新建立的工具、工件坐標(biāo)系。

（2）手動(dòng)操縱工業(yè)機(jī)器人，將工具坐標(biāo)系原點(diǎn)移至工件坐標(biāo)系原點(diǎn)位置。113（3）選擇“線性運(yùn)動(dòng)”模式，手動(dòng)操縱工業(yè)機(jī)器人。（4）沿

X

軸正方向移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人，觀察工業(yè)機(jī)器人是否沿工件

X軸邊緣移動(dòng)。（5）沿Y

軸正方向移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人，觀察工業(yè)機(jī)器人是否沿工件

Y軸邊緣移動(dòng)。在步驟（4）、（5）中，若工業(yè)機(jī)器人沿工件X軸、Y

軸邊緣移動(dòng)，說明新建立的工件坐標(biāo)系是正確的；否則說明新建立的工件坐標(biāo)系是錯(cuò)誤的，需要重新建立工件坐標(biāo)系。114項(xiàng)目二工業(yè)機(jī)器人RAPID編程指令及程序編寫任務(wù)1工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令的使用01任務(wù)2工業(yè)機(jī)器人I/O控制指令的使用02任務(wù)3工業(yè)機(jī)器人其他常用指令的使用03任務(wù)4工業(yè)機(jī)器人RAPID程序的編寫與調(diào)試04116任務(wù)1

工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令的使用1171.能敘述常用的工業(yè)機(jī)器人編程語言。2.能敘述工業(yè)機(jī)器人程序的基本信息及功能。3.能敘述工業(yè)機(jī)器人常用運(yùn)動(dòng)指令的格式及應(yīng)用。4.能在示教器中進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)指令、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令、圓弧運(yùn)動(dòng)指令和絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)指令的操作。學(xué)習(xí)目標(biāo)118工業(yè)機(jī)器人在空間中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)主要有四種方式：線性運(yùn)動(dòng)（MoveL）、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)（MoveJ）、圓弧運(yùn)動(dòng)（MoveC）和絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)（MoveAbsJ）。本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，掌握工業(yè)機(jī)器人常用運(yùn)動(dòng)指令的格式及應(yīng)用，并能正確使用示教器，按照安全操作規(guī)程進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人線性運(yùn)動(dòng)、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)、圓弧運(yùn)動(dòng)和絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)等操作。工作任務(wù)119一、工業(yè)機(jī)器人的編程語言工業(yè)機(jī)器人在線示教時(shí)，只有熟練掌握工業(yè)機(jī)器人的編程語言，才能快速地新建作業(yè)程序。目前工業(yè)機(jī)器人編程語言還沒有統(tǒng)一，各大工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)廠商都有自己的編程語言。由于工業(yè)機(jī)器人編程語言是工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)廠商自己開發(fā)的針對(duì)用戶的語言，比較容易理解，且工業(yè)機(jī)器人所具有的功能基本相同，所以不同生產(chǎn)廠商工業(yè)機(jī)器人編程語言的特性差別不大，只需掌握某一生產(chǎn)廠商的工業(yè)機(jī)器人編程語言，就很容易理解其他生產(chǎn)廠商的工業(yè)機(jī)器人編程語言。120相關(guān)知識(shí)工業(yè)機(jī)器人的程序包括數(shù)據(jù)變量和編程指令等。其中，數(shù)據(jù)變量是在程序中設(shè)定的一些環(huán)境變量，可以用來進(jìn)行程序間的信息接收和傳遞等；編程指令包括基本運(yùn)動(dòng)指令、跳轉(zhuǎn)指令、作業(yè)指令、I/O指令、寄存器指令等。各生產(chǎn)廠商工業(yè)機(jī)器人編程語言中的數(shù)據(jù)變量和編程指令各不相同，具體參照各生產(chǎn)廠商工業(yè)機(jī)器人操作手冊(cè)或使用說明書。121二、工業(yè)機(jī)器人程序工業(yè)機(jī)器人程序是為了使工業(yè)機(jī)器人完成某種任務(wù)而設(shè)置的動(dòng)作順序描述。在示教操作中，產(chǎn)生的示教數(shù)據(jù)（如軌跡數(shù)據(jù)、作業(yè)條件、作業(yè)順序等）和工業(yè)機(jī)器人指令都保存在程序中，當(dāng)工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，將執(zhí)行程序，以再現(xiàn)所記憶的動(dòng)作。122常見的程序編程方法有兩種——示教編程方法和離線編程方法。示教編程方法是由操作人員引導(dǎo)，控制工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，記錄工業(yè)機(jī)器人作業(yè)的程序點(diǎn)，并插入所需的工業(yè)機(jī)器人命令來完成程序的編寫。離線編程方法是操作人員不對(duì)實(shí)際作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人直接進(jìn)行示教，而是在離線編程系統(tǒng)中進(jìn)行編程或在模擬環(huán)境中進(jìn)行仿真，生成示教數(shù)據(jù)，通過PC間接對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行示教。示教編程方法包括示教、編輯和軌跡再現(xiàn)，可以通過示教器示教再現(xiàn)。由于示教方式使用性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)便，因此大部分工業(yè)機(jī)器人都采用這種方法。123程序的基本信息包括程序名、程序注釋、子類型、組標(biāo)志、寫保護(hù)、程序指令和程序結(jié)束標(biāo)志，詳見下表。124程序的基本信息及功能125程序的基本信息及功能三、工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)指令1.?線性運(yùn)動(dòng)（MoveL）指令線性運(yùn)動(dòng)指令也稱直線運(yùn)動(dòng)指令。執(zhí)行該指令時(shí)，工具的TCP按照設(shè)定的姿態(tài)從起點(diǎn)勻速移動(dòng)到目標(biāo)位置點(diǎn)，TCP運(yùn)動(dòng)路徑是三維空間中

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點(diǎn)到

p2

點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)路徑，如圖所示。線性運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)是前一運(yùn)動(dòng)指令的示教點(diǎn)，結(jié)束點(diǎn)是當(dāng)前運(yùn)動(dòng)指令的示教點(diǎn)。線性運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)路徑可預(yù)見；在指定的坐標(biāo)系中能實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。126127線性運(yùn)動(dòng)示意圖（1）指令格式MoveL[\Conc,]ToPoint,Speed[\V]?[\T],Zone[\Z]?[\Inpos],Tool[\Wobj]?[\Corr];指令格式說明如下。1）[\Conc,]：協(xié)作運(yùn)動(dòng)開關(guān)。2）ToPoint：目標(biāo)點(diǎn)，默認(rèn)為*。3）Speed：運(yùn)行速度數(shù)據(jù)。4）[\V]：特殊運(yùn)行速度，mm/s。1285）[\T]：運(yùn)行時(shí)間控制，s。6）Zone：運(yùn)行轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。7）[\Z]：特殊運(yùn)行轉(zhuǎn)角，mm。8）[\Inpos]：運(yùn)行停止點(diǎn)數(shù)據(jù)。9）Tool：工具中心點(diǎn)（TCP）。10）[\Wobj]：工件坐標(biāo)系。11）[\Corr]：修正目標(biāo)點(diǎn)開關(guān)。129（2）應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人在工作狀態(tài)移動(dòng)常使用線性運(yùn)動(dòng)指令，工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是以線性方式運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)（當(dāng)前點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)兩點(diǎn)決定一條直線），運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可控，運(yùn)動(dòng)路徑唯一，但可能出現(xiàn)死點(diǎn)。1302.?關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)（MoveJ）指令程序一般起始點(diǎn)使用MoveJ指令。工業(yè)機(jī)器人將TCP沿最快速軌跡送到目標(biāo)點(diǎn)，工業(yè)機(jī)器人的姿態(tài)會(huì)隨意改變，TCP路徑不可預(yù)測(cè)。工業(yè)機(jī)器人最快速的運(yùn)動(dòng)軌跡通常不是最短的軌跡，因而關(guān)節(jié)軸運(yùn)動(dòng)不是直線。由于工業(yè)機(jī)器人軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，弧形軌跡會(huì)比直線軌跡更快。關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示。131關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)示意圖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的具體過程是不可預(yù)見的；6個(gè)軸同時(shí)啟動(dòng)并且同時(shí)停止。使用MoveJ指令可以使工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)更加高效、快速，也可以使工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)更加柔和，但是關(guān)節(jié)軸的運(yùn)動(dòng)軌跡是不可預(yù)見的，使用該指令務(wù)必確認(rèn)工業(yè)機(jī)器人與周邊設(shè)備不會(huì)發(fā)生碰撞。（1）指令格式MoveJ[\Conc,]ToPoint,Speed[\V]?[\T],Zone[\Z]?[\Inpos],Tool[\Wobj];（2）應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人在空間中大范圍移動(dòng)常使用關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令，工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是以最快捷的方式運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不完全可控，但運(yùn)動(dòng)路徑唯一。132（3）編程實(shí)例根據(jù)如圖所示的運(yùn)動(dòng)軌跡，寫出工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)指令程序。上圖所示運(yùn)動(dòng)軌跡的指令程序如下。MoveL?p1,v200,z10,tool1;MoveL?p2,v100,fine,tool1;MoveJ?p3,v500,fine,tool1;133運(yùn)動(dòng)軌跡3.?圓弧運(yùn)動(dòng)（MoveC）指令圓弧運(yùn)動(dòng)指令也稱圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)指令，3點(diǎn)確定唯一圓弧，因此，圓弧運(yùn)動(dòng)需要示教3個(gè)圓弧運(yùn)動(dòng)點(diǎn)，起始點(diǎn)

p1是上一條運(yùn)動(dòng)指令的末端點(diǎn)，p2是中間輔助點(diǎn)，p3

是圓弧終點(diǎn)，圓弧運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示。134圓弧運(yùn)動(dòng)示意圖（1）指令格式MoveC[\Conc,]?CirPoint,ToPoint,Speed[\V]?[\T],Zone[\Z]?[\Inpos],Tool[\Wobj]?[\Corr];CirPoint：中間點(diǎn)，默認(rèn)為*。（2）應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人在工作狀態(tài)移動(dòng)常使用圓弧運(yùn)動(dòng)指令，工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是通過中心點(diǎn)以圓弧方式運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)（當(dāng)前點(diǎn)、中間點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)3點(diǎn)決定一段圓?。?，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可控，運(yùn)動(dòng)路徑唯一。135（3）限制不可能通過一個(gè)MoveC指令完成一個(gè)圓，其限制如圖所示。136MoveC指令的限制4.?絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)（MoveAbsJ）指令工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過程中，使用6個(gè)軸和外軸的角度值來定義目標(biāo)位置數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)這一功能的指令稱為絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)指令。工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是以單軸運(yùn)行的方式運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)，不存在奇點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全不可控，應(yīng)避免在正常生產(chǎn)中使用此指令。絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)指令常用于檢查工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)位置（指令中TCP與Wobj只與運(yùn)行速度有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)位置無關(guān)）和工業(yè)機(jī)器人6個(gè)軸回到機(jī)械原點(diǎn)（0°）位置的運(yùn)動(dòng)中。其指令格式為MoveAbsJ?[\Conc]?ToJointPos?[\ID]?[\NoEOffs]?Speed?[\V]?|?[\T]?Zone?[\Z]?[\Inpos]?Tool?[\Wobj]?[\TLoad]。137任務(wù)2

工業(yè)機(jī)器人I/O控制指令的使用1381.?能敘述工業(yè)機(jī)器人基本的I/O控制指令，如數(shù)字信號(hào)置位指令、數(shù)字信號(hào)復(fù)位指令、數(shù)字輸入信號(hào)判斷指令、數(shù)字輸出信號(hào)判斷指令、信號(hào)判斷指令的功能。2.?能通過示教器進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人數(shù)字信號(hào)置位指令、數(shù)字信號(hào)復(fù)位指令、數(shù)字輸入信號(hào)判斷指令、數(shù)字輸出信號(hào)判斷指令和信號(hào)判斷指令的操作。學(xué)習(xí)目標(biāo)139I/O控制指令用于控制I/O信號(hào)，以達(dá)到與工業(yè)機(jī)器人周邊設(shè)備進(jìn)行通信的目的。本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，了解常用I/O控制指令的功能，并能正確使用示教器，按照安全操作規(guī)程進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人常用I/O控制指令的操作。工作任務(wù)140一、數(shù)字信號(hào)置位指令（Set）數(shù)字信號(hào)置位指令用于將數(shù)字輸出置為“1”。其應(yīng)用如圖所示。141相關(guān)知識(shí)數(shù)字信號(hào)置位指令的應(yīng)用二、數(shù)字信號(hào)復(fù)位指令（Reset）與數(shù)字信號(hào)置位指令對(duì)應(yīng)的指令是數(shù)字信號(hào)復(fù)位指令，該指令用于將數(shù)字輸出置為“0”。其應(yīng)用如圖所示。142數(shù)字信號(hào)復(fù)位指令的應(yīng)用三、數(shù)字輸入信號(hào)判斷指令（WaitDI）數(shù)字輸入信號(hào)判斷指令用于判斷輸入信號(hào)的值是否與目標(biāo)值一致。其應(yīng)用如圖所示。143數(shù)字輸入信號(hào)判斷指令的應(yīng)用四、數(shù)字輸出信號(hào)判斷指令（WaitDO）數(shù)字輸出信號(hào)判斷指令用于判斷輸出信號(hào)的值是否與目標(biāo)值一致。其應(yīng)用如圖所示。144數(shù)字輸出信號(hào)判斷指令的應(yīng)用五、信號(hào)判斷指令（WaitUntil）信號(hào)判斷指令可用于布爾量、數(shù)字量和I/O信號(hào)值的判斷，如果條件達(dá)到指令中的設(shè)定值，程序繼續(xù)往下執(zhí)行，否則程序就一直等待，除非設(shè)定了最大等待時(shí)間。其應(yīng)用如圖所示。145信號(hào)判斷指令的應(yīng)用任務(wù)3

工業(yè)機(jī)器人其他常用指令的使用1461.?能敘述工業(yè)機(jī)器人邏輯控制指令、例行程序調(diào)用指令、時(shí)間等待指令和位置偏移指令的功能。2.?能通過示教器進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人邏輯控制指令、例行程序調(diào)用指令、時(shí)間等待指令和位置偏移指令的操作。學(xué)習(xí)目標(biāo)147工業(yè)機(jī)器人的其他常用指令主要包括邏輯控制指令、例行程序調(diào)用指令、時(shí)間等待指令、位置偏移指令等。本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，了解工業(yè)機(jī)器人邏輯控制指令、例行程序調(diào)用指令、時(shí)間等待指令、位置偏移指令的應(yīng)用，并能正確使用示教器，按照安全操作規(guī)程進(jìn)行各指令的操作。工作任務(wù)148一、工業(yè)機(jī)器人邏輯控制指令常用的工業(yè)機(jī)器人邏輯控制指令見下表。149相關(guān)知識(shí)常用的工業(yè)機(jī)器人邏輯控制指令1.?條件判斷指令（IF）IF?<exp1>?THEN：符合判斷條件1“Yes-part?1”：執(zhí)行“Yes-part?1”指令ELSEIF?<exp2>?THEN：不符合條件1，符合判斷條件2

“Yes-part?2”：執(zhí)行“Yes-part?2”指令ELSE

“Not-part”：不符合任何判斷條件，執(zhí)行“Not-part”指令ENDIF1502.?循環(huán)指令（WHILE）a:=1;WHILE?reg1<5?DO??????a:=a+1;ENDWHILE在WHILE循環(huán)中，程序只有循環(huán)至不滿足判斷條件時(shí)，才跳出循環(huán)指令，執(zhí)行ENDWHILE后面的運(yùn)行指令。1513.?循環(huán)指令（FOR）FOR?i?FROM?1?TO?10?DOa{i}:=a{i+1};ENDFOR當(dāng)前指令通過循環(huán)判斷標(biāo)識(shí)從初始值逐漸更改至最終值，從而控制程序相應(yīng)的循環(huán)次數(shù)，循環(huán)判斷標(biāo)識(shí)使用i、k、j等小寫字母。1524.?跳轉(zhuǎn)指令（GOTO）IF?reg1>100?GOTO?highvalue;lowvalue:GOTO?ready;highvalue:…ready:…153reg1:=1;next:reg1:=reg1+1;IF?reg1<=5?GOTO?next;跳轉(zhuǎn)指令必須與跳轉(zhuǎn)標(biāo)簽同時(shí)使用，執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令后，程序?qū)漠?dāng)前位置跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)標(biāo)簽處繼續(xù)執(zhí)行。154二、工業(yè)機(jī)器人例行程序調(diào)用指令工業(yè)機(jī)器人例行程序調(diào)用指令見下表。155工業(yè)機(jī)器人例行程序調(diào)用指令1.?調(diào)用例行程序指令（ProcCall）通過使用該指令，可在指定的位置調(diào)用例行程序，如圖所示。156使用調(diào)用例行程序指令在指定的位置調(diào)用例行程序2.?返回例行程序指令（RETURN）當(dāng)此指令被執(zhí)行時(shí)，則馬上結(jié)束本例行程序的運(yùn)行，返回程序指針到調(diào)用此例行程序的位置。指令解析：在下圖中，當(dāng)執(zhí)行RETURN指令時(shí)，程序指針回到調(diào)用Routine2的位置的下一行并繼續(xù)往下運(yùn)行。157返回例行程序調(diào)用三、工業(yè)機(jī)器人時(shí)間等待指令工業(yè)機(jī)器人時(shí)間等待指令見下表。158工業(yè)機(jī)器人時(shí)間等待指令1.?時(shí)間等待指令（WaitTime）時(shí)間等待指令用于程序在等待一個(gè)指定的時(shí)間后，再繼續(xù)向下執(zhí)行。其應(yīng)用如圖所示，程序等待2?s以后，向下運(yùn)行MoveJ指令。159時(shí)間等待指令的應(yīng)用2.?信號(hào)判斷指令（WaitUntil）信號(hào)判斷指令可用于布爾量、數(shù)字量和I/O信號(hào)值的判斷，如果條件達(dá)到指令中的設(shè)定值，程序繼續(xù)往下執(zhí)行，否則就一直等待，除非設(shè)定了最大等待時(shí)間。其應(yīng)用如圖所示。160信號(hào)判斷指令的應(yīng)用四、工業(yè)機(jī)器人位置偏移指令1.?位置偏移指令（Offs）位置偏移指令用于需要對(duì)點(diǎn)的位置進(jìn)行偏移的情況。2.?指令解析位置偏移指令的格式如圖所示。第一個(gè)<EXP>為偏移的參照點(diǎn)，第二個(gè)<EXP>為

X

軸的偏移量，第三個(gè)<EXP>為

Y軸的偏移量，第四個(gè)<EXP>為

Z

軸的偏移量。161162位置偏移指令的格式如圖所示為位置偏移指令的應(yīng)用。指令解析：在

p10

點(diǎn)的位置上沿

X

軸正方向偏移5?mm，沿

Y

軸正方向偏移10?mm，沿

Z軸正方向偏移15?mm。163位置偏移指令的應(yīng)用任務(wù)4

工業(yè)機(jī)器人RAPID程序的編寫與調(diào)試1641.?能敘述工業(yè)機(jī)器人RAPID程序的含義、基本架構(gòu)和在示教器中查看RAPID程序的方法。2.?能敘述工業(yè)機(jī)器人RAPID程序的編寫方法。3.?能敘述工業(yè)機(jī)器人RAPID程序的調(diào)試與運(yùn)行方法。4.?能通過示教器創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人新的程序模塊和例行程序。5.?能通過示教器進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人RAPID程序的編寫、調(diào)試和自動(dòng)運(yùn)行操作。6.?能正確保存程序模塊。學(xué)習(xí)目標(biāo)165工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用程序是使用RAPID編程語言的特定詞匯和語法編寫而成的。本任務(wù)要求通過學(xué)習(xí)，掌握RAPID程序的含義、基本架構(gòu)和查看方法，以及編制程序的基本流程，并能正確使用示教器，按照安全操作規(guī)程創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人新的程序模塊和例行程序，進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人RAPID程序的編寫、調(diào)試和自動(dòng)運(yùn)行等操作。工作任務(wù)166一、工業(yè)機(jī)器人RAPID程序1.?RAPID程序的含義RAPID是一種專門為工業(yè)機(jī)器人編程設(shè)計(jì)的高級(jí)語言，它包含了一連串控制工業(yè)機(jī)器人的指令，執(zhí)行這些指令可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的控制操作，如移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人、設(shè)置輸出、讀取輸入、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。167相關(guān)知識(shí)2.?RAPID程序的基本架構(gòu)（見下表）168RAPID程序的基本架構(gòu)RAPID程序的架構(gòu)說明如下。（1）RAPID程序是由程序模塊與系統(tǒng)模塊組成的，一般只通過新建程序模塊來構(gòu)建工業(yè)機(jī)器人的程序，而系統(tǒng)模塊多用于系統(tǒng)方面的控制。（2）可根據(jù)不同用途創(chuàng)建多個(gè)程序模塊，如用于主控制、位置計(jì)算、數(shù)據(jù)存放的程序模塊，這樣便于歸類和管理。（3）每一個(gè)程序模塊