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ABB|a]-J-6ABB機器人的程序編程

6.1任務目標

>掌握常用的PAPID程序指令。

>掌握基本RAPID程序編寫、調(diào)試、自動運行和保存模塊。

6.2任務描述

?建立程序模塊testl2.24,模塊testl2.24下建立例行程序main和Routlnel,在main程序下進行運動指

令的基本操作練習。

?掌握常用的RAPID指令的使用方法。

?建立一個可運行的基本RAPID程序，內(nèi)容包括程序編寫、調(diào)試、自動運行和保存模塊。

6.3知識儲備

6.3.1程序模塊與例行程序

RAPID程序中包含了一連串控制機器人的指令，執(zhí)行這些指令川以實現(xiàn)對機器人的控制操作。

應用程序是使用稱為RAPID編程語言的特定詞匯和語法編寫而成的。RAPID是一種英文編程語言，所包

含的指令可以移動機器人、設置輸出、讀取輸入，還能實現(xiàn)決策、重復其他指令、構(gòu)造程序、與系統(tǒng)操作

員交流等功能。RAPID程序的基本架構(gòu)如圖所示：

RAPID程序

程序模塊1程序模塊2程序模塊3程序模塊4

程序數(shù)據(jù)

程序數(shù)據(jù)???程序數(shù)據(jù)

主程序main

例行程序???例行程序

例行程序

中斷程序???中斷程序

中斷程序

功能???功能

功能

RAPID程序的架構(gòu)說明：

1）RAPID程序是由程序模塊與系統(tǒng)模塊組成。一般地，只通過新建程序模塊來構(gòu)建機器人的程序，而

系統(tǒng)模塊多用于系統(tǒng)方面的控制。

2）可以根據(jù)不同的用途創(chuàng)建多個程序模塊，如專門用于主控制的程序模塊，用于位置計算的程序模塊，

用于存放數(shù)據(jù)的程序模塊，這樣便于歸類管理不同用途的例行程序與數(shù)據(jù)。

3）每一個程序模塊包含了程序數(shù)據(jù)、例行程序、中斷程序和功能四種對象，但不一定在一個模塊中都

有這四種對象，程序模塊之間的數(shù)據(jù)、例行程序、中斷程序和功能是可以互相調(diào)用的，

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4）在RAPID程序中，只有一個主程序main,并且存在于任意一個程序模塊中，并且是作為整個RAPID

程序執(zhí)行的起點。

操作步驟:

-用網(wǎng)啕信—能工…區(qū)

色HotEdit5備份與恢復

刁校準

g輸入輸出

號手動操縱，控制面板

gq自動生產(chǎn)窗口事件日志1.單擊“程序編輯器〃，查看

FlexPendant資源管理器RAPID程序。

會程序數(shù)據(jù)*系統(tǒng)信息

■51注銷@重新啟動

C2|DefaultUser

■VKevProcraaJiaac-T_RM31/lodiilel/Bain

任務與程序▼相塊▼例行程序▼

2.單擊"例行程序"，查看例行

L3PROCmain()

L4程序列表。

isENDPROC

VT_EOD1/Butlulel

例行程序活動過茂去：

|名稱/|程埃|類型

1main()lodulel

Procedure3.單擊“后退〃或"模塊”標簽查

看模塊列表。

4.在〃模塊"和"例行程序”視圖

中，可以點擊“文件”一”新建〃

去建立模塊或例行程序.

文件'號.礪例行酊后&

O

6.3.2在示教器上進行指令編程的基本操作

ABB機器人的RAPID編程提供了豐富的指令來完成各種簡單與復雜的應用。下面就從最常用的指令開始

學習RAPID編程，領略RAPID豐富的指令集提供的編程便利性。

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1.打開ABB菜單，選擇“程序

編輯器”。

「Kc^PrograBNaac-T_ROB1/lodulc1/aain

2.選中要插入指令的程序位

置，高顯為藍色。

3.單擊“添加指令”，打開指

令列表。

4.單擊此按鈕可切換到其他

分類的指令列表。

6.4任務實施

6.4.1基本RAPID指令練習

建立程序模塊testl2.24,模塊testl2.24下建立例行程序main和Routinel,在main程序下進行運動指

令的基本操作練習。

1.賦值指令

"：="賦值指令用「對程序數(shù)據(jù)進行賦值。賦值可以是一個常帚或數(shù)學表達式。

下面的操作步驟以添加一個常量賦值與數(shù)學表達式賦值說明此指令的使用：

常量賦值：regl:=5;

數(shù)學表達式賦值：reg2:=regl+4;

（1）添加常量賦值指令的操作

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上播入表達式

活動：num結(jié)果：num

話動過迎3：提示:nua

<—

regl:=|V

功能一

工￡.工。共：

新建E\D_OF_LIST8.單擊“確定”。

EOF_BINEOF_NUM

gravitylength

nbrregl()

reg2reg3?)

.編輯▲更改數(shù)據(jù)類型…確定取消

￥McrfrograaliaBc-T_R0B1/lodulc1/aain

任務與理序▼桎塊▼例行雙序▼

▲

13PROCmain()Common

14：-5;

2=CoapactIF

1W口KT

FORIF

lovcAbsJ■ovcC9.在這里就能看到所增加的

■ovej■oveL指令。

ProcCallReset

RETURHSet

<-上一個下一個—>

添加指令［編輯▲調(diào)試▲修改位者顯示聲明

（2）添加帶數(shù)學表達式的賦值指令的操作

KcrfrograMJiaBc-T__RDB1/lodule1/aain

任務與程序▼模塊▼例行梃序▼

13▲

PR()Cmain()Common

：-5;

:=Co^pairtIF

15TTMT

FDRIF

■oveAbsJloveC

1.在指令列表中選擇":="。

lovejloveL

ProcCallReset

RETURNSet

<—上一個下一個一〉

添加指令］編輯'調(diào)試'修改位置顯示聲明

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〒插入去達式

活動：num結(jié)果：num

活動過建2S：提示:ra*

Eja：=<EXP>；4—

數(shù)據(jù)功能f

:機8關8

新建length2.選中"reg2",

nbrregl

reg2reg3■

reg4reg5()

O)

編輯.更改數(shù)據(jù)類型…確定取消

3.選中“<EXP>〃,顯示為藍

色高亮。

4.選中"regl"。

a5.單擊“+〃按鈕。

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*?插入表達式

活動：num結(jié)果：num

舌動過挖者：提示:Btype

6.選中“<EXP>",顯示為藍

4—

reg2：=regl+.9

色高亮。

雌功能—?

1：殳ioT17.打開“編輯”菜單，選擇

新建OptionalArguments_OF_LIST

EOF_BIN添加記錄組件_NUM“僅限選定內(nèi)容〃，然后在

□a

刪除記錄組件

gravitygth彈出的軟鋌盤畫面中輸

數(shù)組索引

nbr1()

的入"4",單擊”確定〃。

reg2

僅限選定內(nèi)容3?)

編輯▼更改數(shù)據(jù)類型…確定取消

生?

￥插入表達式

活動：num結(jié)果：num

活動過述2S：提示:ma

reg2：-regl+<—

雌功能一

】至！“共18.確認正確后，單擊“確

新建END_OF_LISTi

EOF_BINEOF_NUM定”。

C3H

gravitylength

nbrreg1()

reg2reg3?)

芍▲編輯▲更改數(shù)據(jù)類型…確定取消

逶加指令

n是否需要在當前選定的項目之上或之下插入

U指令？

9.單擊“下方〃，添加指令成

功。

上方下方取消

10.單擊"添加指令〃，將指令

■列表收起來

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例行程序

*提示：編程畫面操作技

:etoolO,wobj巧

由，[[0,0,0]

101,[0,0,》放大/縮小畫面。

向上/向下翻頁。

6E,TRUE,H

0,0],[1,0,向上/向下移動。

2.機器人運動指令

機器人在空間中運動主要有關節(jié)運動（MoveJ）、線性運動（MoveL）、圓弧運動（MoveC）和絕對位置

運動（MoveAbsJ）四種方式。

（1）絕對位置運動指令

絕對位置運動指令是機器人的運動使用六個軸和外軸的角度值來定義目標位置數(shù)據(jù)。

操作步驟:

感手動操縱

位置______________________

坐標中的位置：VorkObject

機械單元：BOB」...X:146.1皿

絕對精度：OffY:81.2皿1.進入“手動操縱”畫面，確認

Z:395.9mm

動作模式：線性...ql:0.00783己選定工具坐標與工件坐標

q2：-0.75315

坐標系：工具...

q3：0.05804（*提示：在添加或修改機器

工具坐標：tooll...q4:0.65523

工件坐標：wobjl...位置格式...人的運動指令之前，一定要

有效載荷：loadO...

惇縱桿方向_________________確認所使用的工具坐標與工

操縱桿鎖定：無...

件坐標）。

增量：無...XYZ

對準...轉(zhuǎn)到…啟動…

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VKcvPrograaKaBC-T_ROBl/lodulol/aaixi

2.選中指令的位置，打開“添

加指令"菜單，選擇

“MoveAbsJ”指令。

指令解析:

MoveAbsJ*\NoEOffs,vlOOO,z50,tooll\Wobj:=wobjl;

參數(shù)含義

*目標點位置數(shù)據(jù)

\NoEOffs外軸不帶偏移數(shù)據(jù)

vlOOO運動速度數(shù)據(jù)IDOOmm/s

z50轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)

tooll工具坐標數(shù)據(jù)

wob.i1工件坐標數(shù)據(jù)

*提示：MoveAbsJ常用于機器人六個軸回到機械零點（0°）的位置。

（2）關節(jié)運動指令

關節(jié)運動指令是對路徑精度要求不高的情況下，機器人的工具中心點TCP從?個位置移動到另?個位

置，兩個位置之間的路徑不一定是直線。

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指令解析：

MoveJplO,vlOOO,z50,tooll\Wobj:=wobjl;

參數(shù)含義

P10目標點位置數(shù)據(jù)

vlOOO運動速度數(shù)據(jù)

關節(jié)運動適合機器人大范圍運動時使用，不容易在運動過程中出現(xiàn)關節(jié)軸進入機械死點的問題。

*注意：H標點位置數(shù)據(jù)定義機器人TCP點的運動H標，可以在示教器中單擊“修改位置”進行修改。

運動速度數(shù)據(jù)定義速度（mm/s）

轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)定義轉(zhuǎn)變區(qū)的大小mm。

工具坐標數(shù)據(jù)定義當前指令使用的工具

工件坐標數(shù)據(jù)定義當前指令使用的工件坐標

（3）線性運動指令

線性運動是機器人的TCP從起點到終點之間的路徑始終保持為直線。一般如焊接、涂膠等應用對路徑

要求高的場合使用此指令。

（4）圓弧運動指令

圓弧路徑是在機器人可到達的控件范圍內(nèi)定義三個位置點，第一個點是圓弧的起點，第二個點用于圓

弧的曲率，第三個點是圓弧的終點。

指令解析:

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MoveLplO,vlOOO,fine,tooll\Wobj:=wobjl;

MoveCp30,p40,vlOOO,zl,tooll\Wobj:=wobjl;

參數(shù)含義

P10圓弧的第一個點

p30圓弧的第二個點

P40圓弧的第三個點

fine\zl轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)

（5）運動指令的使用示例

指令：

MoveLpl,v200,zlO,tooll\Wobj:=wobjl;

MoveLp2,vlOO,fine,tooll\Wobj:=wobjl;

MoveJp3,vSOO,fine,tooll\Wobj:=wobjl;

圖不：

說明：

機器人的TCP從當前位置向pl點以線性運動方式前進，速度是200mm/s,轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)是10mm,距離

pl點還有10mm的時候開始轉(zhuǎn)彎，使用的工具數(shù)據(jù)是tooll,工件坐標數(shù)據(jù)是wobjl。

機器人的TCP從pl向p2點以線性運動方式前進，速度是100mm/s,轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)是fine,機器人在p2

點梢作停頓，使用的工具數(shù)據(jù)是tooll,工件坐標數(shù)據(jù)是wobjl。

機器人的TCP從p2向p3點以關節(jié)運動方式前進，速度是S00mm/s,轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)是fine,機器人在p3

點停止，使用的工具數(shù)據(jù)是toolL工件坐標數(shù)據(jù)是wobjl。

提示：

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*關于速度：速度一般最高為50000mm/s,在手動限速狀態(tài)下，所有的運動速度被限速在250mm/s

*關于轉(zhuǎn)彎區(qū)：fine指機器人TCP達到目標點，在目標點速度降為零。機器人動作有所停頓然后再向下

運動，如果是一段路徑的最后一個點，一定要為fine。轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)值越大，機器人的動作路徑就越圓滑與

流暢。

3.1/0控制指令

I/?？刂浦噶钣糜诳刂艻/O信號，以達到與機器人周邊設備進行通信的目的。

（1）Set數(shù)字信號置位指令

Set數(shù)字信號置位指令用于將數(shù)字輸出（DigitalOutput）置位為"1"。

Setdol;

參數(shù)含義

dol數(shù)字輸出信號

（2）Reset數(shù)字信號復位指令

Reset數(shù)字信號復位指令用于將數(shù)字輸出（DigitalOutput）置位為"0〃。

Resetdol;

*提示：如果在Set、Reset指令前有運動指令MoveJ、MoveL、MoveC、MoveAbsJ的轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)，必須

使用fine才可以準確地輸出I/O信號狀態(tài)的變化。

（3）WaitDI數(shù)字輸入信號判斷指令

WaitDI數(shù)字輸入信號判斷指令用于判斷數(shù)字輸入信號的值是否與目標一致。

WaitDIdil,1;

參數(shù)含義

dil數(shù)字輸入信號

1判斷的目標值

在例子中，程序執(zhí)行此指令時，等待dil的值為1。如果dil為1,則程序繼續(xù)往下執(zhí)行；如果到達最

大等待時間300s（此時間可根據(jù)實際進行設定）以后，dil的值還不為1,則機器人報警或進入出錯處理程

序。

（4）WaitDO數(shù)字輸出信號判斷指令

WaitDO數(shù)字輸出信號判斷指令用于判斷數(shù)字輸出信號的值是否與目標一致。

WaitDOdol,1;

參數(shù)以及說明同WaitDi指令0

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（5）WaitUntil信號判斷指令

WaitUntil信號判斷指令可用于布爾量、數(shù)字量和I/O信號值的判斷，如果條件到達指令中的設定值，程

序線續(xù)往下執(zhí)行，否則就一直等待，除非設定了最大等待時間。

WaitUntildil=1;

WaitUntildol=0;

WaitUntilflag=TRUE;

WaitUntilnuml=4;

參數(shù)含義

flagl布爾量

numl數(shù)字量

4.條件邏輯判斷指令

條件邏輯判斷指令用于對條件進行判斷后，執(zhí)行相應的操作，是RAPID中重要的組成部分。

（1）CompactIF緊湊型條件判斷指令

Compacts緊湊型條件判斷指令用于當一個條件滿足了以后，就執(zhí)行一句指令。

IFflagl=TRUESetdol;

如果flagl的狀態(tài)為TRUE,則dol被置位為1.

（2）IF條件判斷指令

IF條件判斷指令，就是根據(jù)不同的條件去執(zhí)行不同的指令。

指令解析：

IFnuml=lTHEN

flag:=TRUE;

ELSEIFnuml=2THEN

flagl:=FALSE;

ELSE

Setdol;

ENDIF

如果numl為1,則flagl會賦值為TRUE。如果numl為2,則flagl會賦值為FALSE。除了以上兩種條

件之外，則執(zhí)行dol置位為1.

*條件判定的條件數(shù)量可以根據(jù)實際情況進行增加與減少.

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（3）FOR重復執(zhí)行判斷指令

FOR重復執(zhí)行判斷指令，是用于一個或多個指令需要重復執(zhí)行次數(shù)的情況

FORiFROM1TO10DO

Routinel;

ENDFOR

例行程序Routinel,重復執(zhí)行10次。

（4）WHILE條件判斷指令

WHILE條件判斷指令，用于在給定條件滿足的情況下，一直重復執(zhí)行對應的指令。

WHILEnuml>num2DO

numl:=numl-l;

ENDWHILE

當numl>num2的條件滿足的情況卜，就一直執(zhí)行numl:=numl-l的操作。

5.其他的常用指令

（1）ProcCall調(diào)用例行程序指令

通過使用此指令在指定的位置調(diào)用例行程序。

1.選中為要調(diào)用

的例行程序的位置。

2.在添加指令的列表中，

選擇"ProcGII”指令。

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添加指令-子程序調(diào)用

迭驛有待添加至程序的子程序?話動過途者：

□mainRoutinel

□Routine2

3.選中要調(diào)用的例行程序

Routinel,然后單擊“確

c±r//

7E。

碓取消

<>

"V*NcrfrograBNaMc-T_ROB1/Iodulc1/Routinc2

任努與程序枝塊例行程序

PROCRoutine2()Connon

IFdil1THE

Routinel;

ENDIF

4.調(diào)川例行程序指令執(zhí)行

24ENDPROC

的結(jié)果。

ENDMODULE

添加指令編輯調(diào)試修改位置隱藏聲明

(2)RETURN返回例行程序指令

RETURN返何例行程序指令，當此指令被執(zhí)行時，則馬上結(jié)束本例行程序的執(zhí)行，返回程序指針到調(diào)用

此例行程序的位置。

PROCRoutinel()

MoveLplO,vlOOO,fine,tooll\WObj

Routine2;

Setdol;

ENDPROC

PROCRoutine2()

IFdil=1THEN

RETURN；

ELSE

Stop；

ENDIF

ENDPROC

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當dil=l時,執(zhí)行RETURN指令，程序指針返回到調(diào)用Routine2的位置并繼續(xù)向下執(zhí)行Setdol這個指

令。

(3)WaitTime時間等待指令

WaitTime時間等待指令，用于程序在等待一個指定的時間以后，再繼續(xù)向下執(zhí)行

WaitTime4;

Resetdol;

等待4s以后，程序向下執(zhí)行Resetdol指令。

6.4.2常用RAPID指令的使用方法

1.用戶輸入兩個數(shù)字，按鈕選擇一個運算符，屏幕輸出運算結(jié)果(使用TPReadNum、TPReadFK.TPWrite和

IF指令)

2.用戶輸入一個0-100的分數(shù)值,程序輸出A(90-100)、B(80-89)、C(60-79)、D(0-60)四個評級。(IFELSEIF

語句的使用)

3.使用WHILE或FOR循環(huán)，計算1+2+3+....+99+100的結(jié)果。

4.RAPID編程中的功能(FUNCTION)的使用介紹

使用自定義功能，自己實現(xiàn)Offs功能和Abs功能(需掌握帶參數(shù)的功能、功能返回值以及復雜數(shù)據(jù)的

賦值方法,隨堂聯(lián)系practiselO-1,,需要教師指導)。

功能Abs：

PROCRoutinel()

regl:=Abs(r*eg5);

ENDPROC

功能Offs：

PROCRoutinel()

p20:=Offs(plO,100z200r300);

ENDPROC

PROCRontine2()

p20:=plO;

p20.trans.x:=p20.trans.x+100;

p20.trans.y:=p20.tz?a.ns.y+200;

p20.txa.ns.z:=p20.tra,ns.z+300;

ENDPROC

5.掌握中斷程序的使用

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（1）使用di信號觸發(fā)中斷程序，每次觸發(fā)，均使系統(tǒng)用戶變量regl進行+1的操作，當regl>10時，將regl

重置為lo

（2）使用ITimer指令進行定時間隔為1s的中斷觸發(fā)，每次觸發(fā)使系統(tǒng)用戶變量reg2進行+1的操作，當

reg2>10時，將reg2重置為1。

6.4.3建立一個可運行的基本RAPID程序

在之前的章節(jié)中，己大概了解RAPID程序編程的相關操作及基本的指令。現(xiàn)在就通過一人實例來體驗

一下ABB機器人便捷的程序編輯。

編制一個程序的基本流程是這樣的:

1）確定需要多少個程序模塊。多少個程序模塊是由應用的復雜性所決定的，比如可以將位置計算、程

序數(shù)據(jù)、邏輯控制等分配到不同的程序模塊，方便管理。

2）確定各個程序模塊中要建立的例行程序，不同的功能就放到不同的程序模塊中去，如夾具打開、夾

具關閉這樣的功能就可以分別建立成例行程序，方便調(diào)用與管理。

1.確定工作要求：

機器人空閑時，在

位置煮pHome等

待。如果外部信號

dil輸入為1時，機

器人沿著物體的一

條邊從plO到p20

走一關直線，結(jié)束

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以后回到pHome

點。

2.ABB菜單中，選

擇“程序編輯器”。

3.單擊“取消”（如

果系統(tǒng)中不存在程

序的話會出現(xiàn)此對

話框）。

4.打開“文件”菜單,

新建模塊...

選擇“新建模塊”。

加載模塊...

另存模塊為..?Q此應用比較