工業(yè)機(jī)器人概述課時(shí)計(jì)劃（首頁(yè)）

專業(yè)及班級(jí)：課次授課時(shí)間年月日

教學(xué)課題工業(yè)機(jī)器人概述學(xué)時(shí)

1、了解工業(yè)機(jī)器人定義及分類

、了解工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用情況

目的要求2

3、了解全球主要工業(yè)機(jī)器人品牌情況

4、了解我國(guó)機(jī)器人發(fā)展歷程簡(jiǎn)況

重點(diǎn)：我國(guó)機(jī)器人發(fā)展歷程簡(jiǎn)況

重點(diǎn)難點(diǎn)：難點(diǎn)：工業(yè)機(jī)器人定義及分類

教學(xué)方法理實(shí)一體化教學(xué)，講授、演示、實(shí)訓(xùn)

教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用時(shí)間分配

模塊一工業(yè)機(jī)器人硬件基礎(chǔ)

任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人概述

具體教學(xué)設(shè)計(jì)見續(xù)頁(yè)

鞏固課堂知識(shí)加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)并查閱相關(guān)資料，以豐富基礎(chǔ)性認(rèn)知，增強(qiáng)學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人

內(nèi)容與方法

技術(shù)的信心。

后附

作業(yè)

課堂

小結(jié)

續(xù)災(zāi)

任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人概述

一、什么叫工業(yè)機(jī)器人？

準(zhǔn)確的說(shuō)，工業(yè)機(jī)器人的定義還沒有一個(gè)得到公認(rèn)的、統(tǒng)一的版本，主要是

因?yàn)闄C(jī)器人技術(shù)在不停發(fā)展，且發(fā)展的非常迅速。再一個(gè)原因就是機(jī)器人的定義

涉及到人的概念，已上升為一個(gè)哲學(xué)問(wèn)題，在可預(yù)期的未來(lái)，還可能面臨倫理問(wèn)

題，所以其定義一直存有爭(zhēng)論。

國(guó)際上對(duì)工業(yè)機(jī)器人的定義很多，為方便起見，給大家介紹二種具有一定代

表性的定義。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的定義：工業(yè)機(jī)器人是一種能自動(dòng)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(lái)完成各種作

業(yè)。

中國(guó)給出的定義：一種自動(dòng)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(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種

具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器。

日本人給出的定義：一種帶有存儲(chǔ)器件和末端操作器的通用機(jī)械，它能通過(guò)

自動(dòng)化的動(dòng)作替代人類勞動(dòng)。

廣義地說(shuō)，工業(yè)機(jī)器人是一種在計(jì)算機(jī)控制下的可編程的自動(dòng)機(jī)器。它具有

四個(gè)基本特征：

1、特定的機(jī)械機(jī)構(gòu)

2、通用性

3、不同程度的智能

4、獨(dú)立性

二、工業(yè)機(jī)器人的分類

1、按機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)劃分：

焊接工業(yè)機(jī)器人、裝配工業(yè)機(jī)器人、噴漆工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械加工工業(yè)機(jī)器

人、搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人。

2、按機(jī)器人的輸入程序及信息來(lái)劃分：

示教輸入工業(yè)機(jī)器人、編程輸入工業(yè)機(jī)器人。

3、按機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)形式來(lái)劃分：

直角坐標(biāo)系機(jī)器人、柱面坐標(biāo)系機(jī)器人、球面坐標(biāo)系機(jī)器人、多關(guān)節(jié)坐標(biāo)系

機(jī)器人。

常見的六軸工業(yè)機(jī)器人就屬于多關(guān)節(jié)坐標(biāo)系機(jī)器人。

三、典型工業(yè)機(jī)器人介紹

1、直角坐標(biāo)系機(jī)器人

一般為2-3個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)，每個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度之間空間夾角為直角。自動(dòng)控制

可重復(fù)編程，所有運(yùn)動(dòng)均按程序運(yùn)行。一般由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、

操作工具等組成。靈活，多功能。可靠性高、速度高、精度高。可以用于惡劣的

環(huán)境，能連續(xù)工作，便于操作維修。

2、平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人

又稱為SCARA型機(jī)器人是圓柱坐標(biāo)機(jī)器人的一種形式。SCARA機(jī)器人有3個(gè)

旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其軸線相互平行，在平面內(nèi)進(jìn)行定位和定向。另一個(gè)關(guān)節(jié)是移動(dòng)關(guān)

節(jié)，用于完成末端件在垂直于平面的運(yùn)動(dòng)。具有精度高，有較大動(dòng)作范圍，結(jié)構(gòu)

輕便，響應(yīng)速度快，負(fù)載較小，主要用于電子、分揀等領(lǐng)域。

3、并聯(lián)機(jī)器人

乂稱DELTA機(jī)器人，屬于高速、輕載的并聯(lián)機(jī)器人，一般通過(guò)示教編程或視

覺系統(tǒng)捕捉目標(biāo)物體，由三個(gè)并聯(lián)的伺服軸確定抓具中心（TCP）的空間位置，實(shí)

現(xiàn)目標(biāo)物體的運(yùn)輸，加工等操作。Delta機(jī)器人主要應(yīng)用于食品、藥品和電子產(chǎn)品

等加工、裝配。Delta機(jī)器人以其重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)速度快、定位精確、

成本低、效率高等特點(diǎn)，正在市場(chǎng)上被廣泛應(yīng)用。

Delta機(jī)器人是典型的空間三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。

4、串聯(lián)機(jī)器人

擁有五個(gè)或六個(gè)旋轉(zhuǎn)軸。應(yīng)用領(lǐng)域有裝貨、卸貨、噴漆、表面處理、測(cè)量、

弧焊、點(diǎn)焊、包裝、裝配、切屑機(jī)床、固定、特種裝配操作、鍛造、鑄造等。

串聯(lián)機(jī)器人有很高的自由度，適合任何軌跡或角度的工作，可以自由編程。

提高生產(chǎn)效率，可控制的錯(cuò)誤率代替很多不適合人力完成、有害身體健康的復(fù)雜

2、機(jī)器人噴涂應(yīng)用(4%)

機(jī)器人噴涂應(yīng)用主要指的是涂裝、點(diǎn)膠、噴漆等工作，只有4%的工業(yè)機(jī)器人

從事噴涂的應(yīng)用。

裝配機(jī)器人主要從事零部件的安裝、拆卸以及修復(fù)等工作，由于近年來(lái)機(jī)器

人傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展，導(dǎo)致機(jī)器人應(yīng)用越來(lái)越多樣化，直接導(dǎo)致機(jī)器人裝配

應(yīng)用比例的下滑。

4、機(jī)器人焊接應(yīng)用（29%）

機(jī)器人焊接應(yīng)用主要包括在汽車行業(yè)中使用的點(diǎn)焊和弧焊，雖然點(diǎn)焊機(jī)器人

比弧焊機(jī)器人更受歡迎，但是弧焊機(jī)器人近年來(lái)發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛。許多加工車

間都逐步引入焊接機(jī)器人，用來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接作業(yè)。

5、機(jī)器人搬運(yùn)應(yīng)用（38%）

搬運(yùn)仍然是機(jī)器人的第一大應(yīng)用領(lǐng)域，約占機(jī)器人應(yīng)用整體的4成左右。許

多自動(dòng)化生產(chǎn)線需要使用機(jī)器人進(jìn)行上下料、搬運(yùn)以及碼垛等操作。近年來(lái)，隨

著協(xié)作機(jī)器人的興起，搬運(yùn)機(jī)器人的市場(chǎng)份額一直呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

五、全球主要品牌介紹

全球工業(yè)機(jī)器人知名品牌有：du日本-發(fā)那科（FANUC）、德zhi國(guó)-庫(kù)卡dao

（KUKARoboterGmbh）＞日本zhuan-那智（NACHI）不二越shu、日本-川崎機(jī)器

人、瑞典-ABBRobotics機(jī)器人、瑞士-史陶比爾（Staubli）＞意大利-柯馬

（COMAU）、日本■愛普生（DENSOEPSON）機(jī)器人、中國(guó)-新松（SIASUN）機(jī)器

人。而中國(guó)是全球第一大的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)。

所謂的工業(yè)機(jī)器人四大家族：ABB（瑞士）、庫(kù)卡（德國(guó)）、安川（日本）、發(fā)

那科（日本），是目前主流工業(yè)機(jī)器人品牌

六、我國(guó)機(jī)器人發(fā)展歷程

機(jī)器人的理念在人類的想象中早已存在三千多年了。在我國(guó)西周時(shí)代就流傳

著有關(guān)巧匠假師獻(xiàn)給周穆王一個(gè)藝妓（歌舞機(jī)器人）的故事。春秋時(shí)代魯班，利用竹

子和木料制造出一個(gè)木鳥，它能在空中飛行，“三日不下”。東漢時(shí)期的張衡，發(fā)

明了“候風(fēng)地動(dòng)儀”，還發(fā)明了測(cè)量路程用的“記里鼓車”，車上裝有木人、鼓和

鐘，每走1里，擊鼓1次，每走10里擊鐘一次，奇妙無(wú)比，如右圖所示。

中國(guó)歷史上有許多的發(fā)明家的發(fā)明創(chuàng)造都與“自動(dòng)”、“借力”、“機(jī)巧”等發(fā)

明有關(guān)，也可謂與“機(jī)器人”相關(guān)。三國(guó)時(shí)期的諸葛亮既是一位軍事家，又是一位

發(fā)明家。他成功地創(chuàng)造出“木牛流馬”，可以運(yùn)送軍用物資，可成為最早的陸地軍用

機(jī)器人。

我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人起步于70年代初期，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，大致經(jīng)歷了

3個(gè)階段：70年代的萌芽期，80年代的開發(fā)期和90年代的適用化期。我國(guó)于

1972年開始研制自己的工業(yè)機(jī)器人。

進(jìn)入80年代后，在高技術(shù)浪潮的沖擊下，隨著改革開放的不斷深入，我國(guó)機(jī)

器人技術(shù)的開發(fā)與研究得到了政府的重視與支持?！捌呶濉逼陂g，國(guó)家投入資金，

對(duì)工業(yè)機(jī)器人及其零部件進(jìn)行攻關(guān)，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)器人成套技術(shù)的開

發(fā)，研制出了噴涂、點(diǎn)焊、弧焊和搬運(yùn)機(jī)器人。1986年國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃

（863計(jì)劃）開始實(shí)施，智能機(jī)器人主題跟蹤世界機(jī)器人技術(shù)的前沿，經(jīng)過(guò)幾年

的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特種機(jī)器人。

從90年代初期起，我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入實(shí)現(xiàn)兩個(gè)根本轉(zhuǎn)變時(shí)期，掀起了新一

輪的經(jīng)濟(jì)體制改革和技術(shù)進(jìn)步熱潮，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人又在實(shí)踐中邁進(jìn)一大步，

后研制出了點(diǎn)焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運(yùn)、包裝碼垛等各種用途的工業(yè)

機(jī)器人。并實(shí)施了一批機(jī)器人應(yīng)用工程，形成了一批機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地，為我國(guó)

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎(chǔ)。

1、新松工業(yè)機(jī)器人

新松公司隸屬于中國(guó)科學(xué)院，總部位于中國(guó)沈陽(yáng)。以〃中國(guó)機(jī)器人之父〃一一

蔣新松之名命名。是一家以機(jī)滯人獨(dú)有技術(shù)為核心，致力于數(shù)字化智能高端裝備

制造的高科技上市企業(yè)。公司的機(jī)器人產(chǎn)品線涵蓋工業(yè)機(jī)器人、潔凈（真空）機(jī)

器人、移動(dòng)機(jī)器人、特種機(jī)器人及智能服務(wù)機(jī)器人五大系列，創(chuàng)造了中國(guó)機(jī)器人

產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上88項(xiàng)第一，是國(guó)際上機(jī)器人產(chǎn)品線最全廠商之一，也是國(guó)內(nèi)機(jī)器人

產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)企'也。

2、華數(shù)工業(yè)機(jī)器人

華數(shù)機(jī)器人是華中數(shù)控股份有限公司旗下品牌，分別在佛山、重慶、深圳、

東莞、寧波、蘇州、泉州等地設(shè)有9家公司，分別在佛山、江蘇、泉州、襄陽(yáng)設(shè)

有共4個(gè)研究院，在研發(fā)投入上處于行業(yè)前列。華數(shù)機(jī)器人主營(yíng)業(yè)務(wù)涉及工業(yè)機(jī)

器人研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，各行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)解決方案。

3、廣數(shù)工業(yè)機(jī)器人

廣州數(shù)控設(shè)備有限公司（簡(jiǎn)稱廣州數(shù)控）成立于1991年。多年來(lái)，該企業(yè)專

心致力于機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的研究與實(shí)踐，專業(yè)提供機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)

動(dòng)、伺服電機(jī)“三位一體”成套解決方案，同時(shí)拓展工業(yè)機(jī)器人及全電動(dòng)注塑機(jī)

領(lǐng)域，已成為一家集科、教、工、貿(mào)于一體的高新技術(shù)企業(yè)，是國(guó)內(nèi)最具規(guī)模的

數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)生產(chǎn)基地。

練習(xí)：

1、什么是機(jī)器人？他令哪些基本特征？

2、工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？

ABB工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)課時(shí)計(jì)劃（首頁(yè)）

專業(yè)及班級(jí)：課次授課時(shí)間年月日

教學(xué)課題ABB工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)學(xué)時(shí)

1、了解ABB工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2、了解ABB工業(yè)機(jī)器人控制柜的結(jié)構(gòu)

目的要求3、掌握工業(yè)機(jī)器人的啟動(dòng)與停止

4、掌握工業(yè)機(jī)器人示教器的操作技能基礎(chǔ)

重點(diǎn)：了解ABB工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

重點(diǎn)難點(diǎn)：難點(diǎn)：掌握工業(yè)機(jī)器人示教器的操作技能基礎(chǔ)

教學(xué)方法理實(shí)一體化教學(xué)，講授、演示、實(shí)訓(xùn)

教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用時(shí)間分配

模塊一工業(yè)機(jī)器人硬件基礎(chǔ)

任務(wù)二典型工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)

子任務(wù)一ABB工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)

具體教學(xué)設(shè)計(jì)見續(xù)頁(yè)

鞏固課堂知識(shí)理解有關(guān)機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制柜的結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)，在仿真與實(shí)操系統(tǒng)

內(nèi)容與方法

中練習(xí)相關(guān)基本操作，形成后期學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

見后附

作業(yè)

課堂

小結(jié)

續(xù)頁(yè)

子任務(wù)一ABB工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)

ABB是世界領(lǐng)先的機(jī)器人制造商，自1974年發(fā)明世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以

來(lái)，一直致力于研發(fā)、生產(chǎn)機(jī)器人至今已有超過(guò)40年的歷史。ABB擁有當(dāng)今種類

最多、最全面的機(jī)器人產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)，以及最大的機(jī)器人裝機(jī)量，己在全球范

圍內(nèi)安裝了超過(guò)20萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人，主要市場(chǎng)包括汽車、塑料、金屬加工、鑄造、太

陽(yáng)能、消費(fèi)電子、木制品、機(jī)床、制藥和食品飲料等行業(yè)。ABB分支機(jī)構(gòu)遍及世界

各地53個(gè)國(guó)家，約100個(gè)地區(qū)。

一、典型工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)

工業(yè)機(jī)器人通常由機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三部分組成。

1、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要由末端執(zhí)行器、手腕、手臂、腰部和基座組

成。

（1）機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)一末端執(zhí)行器

末端執(zhí)行器是機(jī)器人直接用于抓取和握緊（或吸附）工件或夾持專用工具（如

噴槍、扳手、焊接工具）進(jìn)行操作的部件，它具有模仿人手動(dòng)作的功能，并安裝于

機(jī)器人手臂的前端。

末端執(zhí)行器大致可分為以下幾類：

★夾鉗式取料手；

★吸附式取料手；

★專用操作器及轉(zhuǎn)換器；

★仿生多指靈巧手。

（2）機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)一手腕

手腕是連接末端執(zhí)行器和手臂的部件，它的作用是調(diào)整或改變工件的方位，

因而它具有獨(dú)立的自由度，以使機(jī)器人末端執(zhí)行器適應(yīng)復(fù)雜的動(dòng)作要求。

（3）機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)一手臂

手臂是機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)中重要的部件，它的作用是將被抓取的工件運(yùn)送到給

定的位置上。

（4）機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)一腰部和基座

腰部又稱立柱，是支撐手臂的部件，其作用是帶動(dòng)臂部運(yùn)動(dòng)，可以在基座上轉(zhuǎn)

動(dòng)，也可以與基座制成一體。與臂部運(yùn)動(dòng)結(jié)合，把豌部傳遞到需到的工作位置。

基座是機(jī)器人的基礎(chǔ)支持部分，起支撐作用。整個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置都是

安裝在基座上的，有固定式和移動(dòng)式兩種。所以該部件必須具有足夠的剛度、強(qiáng)度

和穩(wěn)定性。

2、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分，它們通常與機(jī)械結(jié)

構(gòu)連成機(jī)器人本體。

（1）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。

常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有：諧波減速器、滾珠絲桿、鏈、帶以及各種齒輪系。

（2）驅(qū)動(dòng)裝置

驅(qū)動(dòng)裝置是驅(qū)使工業(yè)機(jī)器人機(jī)械機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，按照控制系統(tǒng)發(fā)出的

信號(hào)指令，借助動(dòng)力元件使機(jī)器人產(chǎn)生動(dòng)作，作用就相當(dāng)于人類的肌肉、筋絡(luò)。

常用的驅(qū)動(dòng)裝置有：電機(jī)驅(qū)動(dòng)，包括直流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、交流伺服電機(jī)，

液壓驅(qū)動(dòng)和氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)。

3、控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)，相當(dāng)于機(jī)器人的“大腦”，要有效地控制工業(yè)機(jī)器人，它的控制系

統(tǒng)就必須具備以下兩種功能，也是工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)所必需的基本功能。

（1）示教再現(xiàn)功能

示教再現(xiàn)功能是指在執(zhí)行新的任務(wù)之前，預(yù)先將作業(yè)的操作過(guò)程示教給工業(yè)

機(jī)器人，然后讓工業(yè)機(jī)器人再現(xiàn)示教的內(nèi)容，以完成作業(yè)任務(wù)。

（2）運(yùn)動(dòng)控制功能

運(yùn)動(dòng)控制功能是指對(duì)工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器的位姿、速度、加速度等項(xiàng)的控

制。

工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)主要包括硬件和軟件兩個(gè)方面。

（1）硬件部分包括傳感裝置、控制裝置和關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)部分。

（2）軟件部分主要包括算法運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃、關(guān)節(jié)伺服控制算法和動(dòng)作程序等。

二、控制柜的結(jié)構(gòu)

以ABBIRC5標(biāo)準(zhǔn)控制柜為例，介紹控制柜的組成。ABBIRC5控制器的所有部

件都集成在一個(gè)機(jī)柜中，如下圖所示。

控制柜內(nèi)部由機(jī)器人系統(tǒng)所需部件和相關(guān)附件組成，包括主計(jì)算機(jī)、機(jī)器人

驅(qū)動(dòng)器、軸計(jì)算機(jī)、安全面板、系統(tǒng)電源、配電板、電源模塊、電容、接觸器接口

板、I/O板等。

1、DSQC1OOO主計(jì)算機(jī)

其相當(dāng)于電腦的主機(jī)，用于存放系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。如圖一所示

2、DSQC668軸計(jì)算機(jī)

用于計(jì)算機(jī)器人每個(gè)軸的轉(zhuǎn)數(shù)。如圖二所示

圖一DSQC1000主計(jì)算機(jī)圖二DSQC668軸計(jì)算機(jī)

3、DSQC406機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器

用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人各個(gè)軸的電機(jī)。如圖三所示

4、DSQC661I/O電源板

給I/O輸入輸出板提供電源。如圖四所示

圖三DSQC406機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器圖四DSQC661I/O電源板

5、DSQC662K1電板

給機(jī)潛人各軸運(yùn)動(dòng)提供電源。如圖五所示

6、DSQC60924V電源模塊

給24V電源接口板提供電源，24V電源接口板可直接供電外部I/O信號(hào)。如圖

六所示

圖五DSQC662配電板圖六DSQC60924V電源模塊

7、電容

用于機(jī)器人關(guān)閉電源后，保存數(shù)據(jù)后再斷電，相當(dāng)于延時(shí)斷電功能。如圖七所

8、DSQC611接觸器接口板

機(jī)器人I/O信號(hào)通過(guò)接觸器接口板來(lái)控制接觸器的啟停。如圖八所示

圖七電容圖八DSQC611接觸器接口板

9、DSQC651I/O模塊

用于外部I/O信號(hào)與機(jī)器人系統(tǒng)的通訊連接。如圖九所示

10、面板上的按鈕和開關(guān)

面板上的按鈕和開關(guān)IRC5控制柜面板上的按鈕和開關(guān)包括機(jī)器人電源開關(guān)、

急停按鈕、電機(jī)上電按鈕、模式選擇開關(guān)、網(wǎng)絡(luò)接口和示教器電纜線接口。

三、機(jī)器人的開關(guān)機(jī)操作

1、機(jī)器人的開機(jī)操作

機(jī)器人實(shí)際操作的第一步就是開機(jī)，只要將機(jī)器人控制柜上的總電源旋鈕從

[OFF]扭轉(zhuǎn)到【ON】

2、機(jī)器人的關(guān)機(jī)操作

完成機(jī)器人操作或維修時(shí)，需要關(guān)閉機(jī)器人系統(tǒng)。關(guān)閉機(jī)器人系統(tǒng)，只需將機(jī)

器人控制柜上的總電源旋鈕逆時(shí)針從【ON】扭轉(zhuǎn)到【OFF】即可

3、機(jī)器人的重新啟動(dòng)操作

ABB機(jī)器人系統(tǒng)可以長(zhǎng)時(shí)間的進(jìn)行工作，無(wú)需定期重新啟動(dòng)運(yùn)行。但出現(xiàn)以下

情況時(shí)需要重新啟動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)：

(1)安裝了新的硬件。

(2)更改了機(jī)器人系統(tǒng)配置參數(shù)。

(3)出現(xiàn)系統(tǒng)故障(SYSFAIL)o

(4)RAPID程序出現(xiàn)程序故隙。

重新啟動(dòng)的類型包括重啟、重置系統(tǒng)、重置RAPID、恢復(fù)到上次自動(dòng)保存的狀

態(tài)和關(guān)閉主計(jì)算機(jī)。各類型說(shuō)明見下表：

表機(jī)器人重啟類型說(shuō)明

重啟動(dòng)類型說(shuō)明

重啟使用當(dāng)前的設(shè)置重新啟動(dòng)當(dāng)前系統(tǒng)

重啟并將丟棄當(dāng)前的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和RAPID程序，將會(huì)使

重置系統(tǒng)

用原始的系統(tǒng)安裝設(shè)置

重啟并將丟棄當(dāng)前的RAPID程序和數(shù)據(jù)，但會(huì)保留系統(tǒng)參

重置RAPID

數(shù)設(shè)置

恢復(fù)到上次自動(dòng)保重啟并嘗試回到上一次自動(dòng)保存的系統(tǒng)狀態(tài)。一般在從系

存的狀態(tài)統(tǒng)崩潰中恢復(fù)時(shí)使用

關(guān)閉主計(jì)算機(jī)關(guān)閉機(jī)器人控制系統(tǒng)，應(yīng)在控制器UPS故障時(shí)使用

4、機(jī)器人的重新啟動(dòng)操步驟

第一步：?jiǎn)螕鬉BB按鈕，單擊“重新啟動(dòng)”

X

國(guó)

普0

區(qū)/

也0

自創(chuàng)9戶?口

&口

?囹

Kami

第二步:單擊”高級(jí)...”

第三步：在常用的重啟類型中選中“重啟”

第四步:

四、示教器基本操作

1、認(rèn)識(shí)示教器

示教器是進(jìn)行機(jī)器人的手動(dòng)操縱、程序編寫、參數(shù)配置以及監(jiān)控用的手持裝

置，也是我們最常打交道的控制裝置。由連接電纜、觸摸屏、急停開關(guān)、手動(dòng)操作

搖桿、數(shù)據(jù)備份用USB接口、使能器按鈕、觸摸屏用筆、示教器復(fù)位按鈕等匆成。

連接電纜般如

c急停開關(guān)

D手動(dòng)怪作福桿

■數(shù)據(jù)籥份用USB接口

?使鹿器按鈕

般播屏用第示鐵㈱襄位按鈕

2、示教器一操作界面

ABB機(jī)器人示教器的操作界面包含了機(jī)器人參數(shù)設(shè)置、機(jī)器人編程及系統(tǒng)相

關(guān)設(shè)置等功能。比較常用的選項(xiàng)包括輸入輸出、手動(dòng)操縱、程序編輯器、程序數(shù)據(jù)、

校準(zhǔn)和控制面板等。

名

七

色

@

3、示教器一控制面板

ABB機(jī)器人的控制面板包含了對(duì)機(jī)器人和示教器進(jìn)行設(shè)定的相關(guān)功能，是最

重要的操作項(xiàng)目之一。

4、示教器一使能器按鈕

使能器按鈕是工業(yè)機(jī)器人為保證操作人員人身安全而設(shè)置的。只有在按下使

能器按鈕，并保持在電機(jī)開啟的狀態(tài)，才可對(duì)機(jī)器人進(jìn)行手動(dòng)的操作與程序的調(diào)試。

當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，人會(huì)本能地將使能器按鈕松開或按緊，則機(jī)涔人會(huì)馬上停下來(lái)，保

證安全。

使能器按鈕可分左利手和右利手設(shè)置。

5、示教器一設(shè)置示例一設(shè)置日期和時(shí)間

為了方便進(jìn)行文件的管理和故障的查閱與管理，在進(jìn)行各種操作之前要對(duì)機(jī)

器人系統(tǒng)進(jìn)行多項(xiàng)設(shè)置，如語(yǔ)言、坐標(biāo)系等。以時(shí)間設(shè)定為例來(lái)示范相關(guān)設(shè)置方法，

其方法如下：

點(diǎn)擊ABB菜單，在“控制面板”菜單列表中選擇“日期和時(shí)間“，就可設(shè)置系

統(tǒng)的日期和時(shí)間。-n

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練習(xí)：

1、工業(yè)機(jī)器人通常由、和三部分

組成。

2、工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要由、、手臂、腰部

和組成。

3、工、業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括和兩部分，它們通常與機(jī)械

結(jié)構(gòu)連成機(jī)器人本體。

4、在什么情況下需要重新啟動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)？

5、如何設(shè)置機(jī)器人系統(tǒng)的地域和時(shí)區(qū)？

坐標(biāo)系基礎(chǔ)課時(shí)計(jì)劃（首頁(yè)）

專業(yè)及班級(jí)：課次授課時(shí)間年月日

教學(xué)課題坐標(biāo)系基礎(chǔ)學(xué)時(shí)

1、了解工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系定義與分類

2、掌握工件坐標(biāo)系的定義方法

目的要求3、掌握工具坐標(biāo)系的定義方法

4、掌握工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)的設(shè)定方法

重點(diǎn)：工件坐標(biāo)系的定義方法、工具坐標(biāo)系的定義方法、工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)

的設(shè)定方法

重點(diǎn)難點(diǎn)：難點(diǎn)：工件坐標(biāo)系的定義方法、工具坐標(biāo)系的定義方法、工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)

的設(shè)定方法

教學(xué)方法理實(shí)一體化教學(xué)，講授、演示、實(shí)訓(xùn)

教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用時(shí)間分配

模塊一工業(yè)機(jī)器人硬件基礎(chǔ)

任務(wù)二典型工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)

子任務(wù)二坐標(biāo)系基礎(chǔ)

具體教學(xué)設(shè)計(jì)見續(xù)頁(yè)

鞏固課堂知識(shí)通過(guò)仿真與實(shí)操的方法練習(xí)并掌握工件坐標(biāo)系的定義方法、工具

內(nèi)容與方法坐標(biāo)系的定義方法和工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)的設(shè)定方法

見后附

作業(yè)

課堂

小結(jié)

續(xù)頁(yè)

子任務(wù)二坐標(biāo)系基礎(chǔ)

坐標(biāo)系是從一個(gè)稱為原點(diǎn)的固定點(diǎn)通過(guò)軸定義的平面或空間。機(jī)器人目標(biāo)和

位置是通過(guò)沿坐標(biāo)系軸的測(cè)量來(lái)定位。

機(jī)器人系統(tǒng)中可使用若干坐標(biāo)系，每一坐標(biāo)系都適用于特定類型的控制或編

程。

1、基坐標(biāo)系系位于機(jī)器人基座，最便于機(jī)器人從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置

的坐標(biāo)系。

2、工件坐標(biāo)系與工件有關(guān)，通常是最適于對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程的坐標(biāo)系。

3、工具坐標(biāo)系定義機(jī)器人到達(dá)預(yù)設(shè)目標(biāo)時(shí)所使用工具的位置。

4、大地坐標(biāo)系可定義機(jī)器人單元，所有其他的坐標(biāo)系均與大地坐標(biāo)系直接或

間接相關(guān)。它適用于手動(dòng)操縱、一般移動(dòng)以及處理具有若干機(jī)器人或外軸移動(dòng)機(jī)

器人的工作站和工作單元。

5、用戶坐標(biāo)系在表示持有其他坐標(biāo)系的設(shè)備（如工件）時(shí)非常有用。

一、坐標(biāo)系的分類

1、基坐標(biāo)系

基坐標(biāo)系在機(jī)器人基座中有相應(yīng)的零點(diǎn)。操縱桿向前和向后使機(jī)器人沿X軸

移動(dòng)。操縱桿向兩側(cè)使機(jī)器人沿Y軸移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)操縱桿使機(jī)器人沿Z軸移動(dòng)。

大地坐標(biāo)系在工作單元或工作站中的固定位置有相應(yīng)的零點(diǎn)。有助于處理若

干個(gè)機(jī)器人或由外軸移動(dòng)的機(jī)器人。在默認(rèn)情況下，大地坐標(biāo)系與基坐標(biāo)系是一致

的。

3、工件坐標(biāo)系

工件坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)工件，其定義位置是相對(duì)于大地坐標(biāo)系(或其他坐標(biāo)系)的位

置，如下圖所示。機(jī)器人可以擁有若干工件坐標(biāo)系，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。

論

4、工具坐標(biāo)系

工具坐標(biāo)系將工具中心點(diǎn)設(shè)為零點(diǎn)，由此黑義工具的位置和方向。工具坐標(biāo)

系縮寫為TCPF(ToolCenterPointFrame),工具坐標(biāo)系中心點(diǎn)縮寫為TCP(ToolCenter

Point)。所有機(jī)器人在六釉法蘭盤原點(diǎn)處都有一個(gè)預(yù)定義工具坐標(biāo)系，即tool。。新

工具坐標(biāo)系的位置是預(yù)定義工具坐標(biāo)系toolO的偏移值

二、工件坐標(biāo)系定義

以三點(diǎn)法創(chuàng)建工件坐標(biāo)系的方法與步驟是:

第一步：在ABB菜單中選中“工件坐標(biāo)二

第二步：點(diǎn)擊“新建”。

第三步：對(duì)工件數(shù)據(jù)屬性進(jìn)行設(shè)定后，單擊“確定”，名稱可以按需修改，如

改為“wobj2”。

出現(xiàn)一個(gè)名稱為“wobj2〃坐標(biāo)。

出現(xiàn)坐標(biāo)系“定義”界面。

第五步：將用戶方法設(shè)定為“3點(diǎn)”。

x

8MWX

工華箜標(biāo)案義

工"“：?DbJ2toolO

用戶方R：”.方由內(nèi)解

第六步：手動(dòng)操作機(jī)器人的工具參考點(diǎn)靠近定義工件坐標(biāo)的XI點(diǎn)。此點(diǎn)將被

定義為新坐標(biāo)系的原點(diǎn)。

第七步：?jiǎn)螕簟坝脩酎c(diǎn)Xl〃-“修改位置〃，將XI點(diǎn)記錄下來(lái)。

Moa

8.8

“■■->—?->?x

111?”方義

工付號(hào)“：72

笫八步：手動(dòng)操作機(jī)器人的工具參考點(diǎn)靠近定義工件坐標(biāo)的X2點(diǎn)。從新原點(diǎn)

指向此點(diǎn)，將被定義為新坐標(biāo)系的X軸正向。

第九步：?jiǎn)螕簟坝脩酎c(diǎn)X2〃-“修改位置〃，將X2點(diǎn)記錄下來(lái)。

第十步：手動(dòng)操作機(jī)器人的工具參考點(diǎn)靠近定義工件坐標(biāo)的Y1點(diǎn)。從新原點(diǎn)

指向此點(diǎn)，將被定義為新坐標(biāo)系的Y軸正向。

笫I一步：?jiǎn)螕簟坝脩酎c(diǎn)丫1”，修改位置”，將Y1點(diǎn)記錄下來(lái)。

svj%-一~&區(qū)

工華堡修定義

m?ai?：Ui。

再?千???■?fta-?&的

用戶方R：[T8^G方II：網(wǎng)不V]

第十二步：點(diǎn)擊“確定”，出現(xiàn)坐標(biāo)系定義確認(rèn)對(duì)話框，確認(rèn)點(diǎn)擊“確定”。

第十三步：點(diǎn)擊“wobj2〃后，單擊“確定”，新坐標(biāo)系定義完成。

--Bl.aK

1-IR

3HM:?bj2

第I四步：選擇新創(chuàng)建的工件坐標(biāo)系，使用線性動(dòng)作模式，觀察移動(dòng)的方式是

否合乎要求。

到此一個(gè)新的工件坐標(biāo)系就定義完成了。

實(shí)訓(xùn)驗(yàn)證1:

1、進(jìn)入ABB主菜單，在手動(dòng)操縱界面選擇工件坐標(biāo)；

2、新建一個(gè)名稱為wobjl的工件坐標(biāo)系；

3、用戶方法選擇3點(diǎn)法來(lái)定義wobjl；

4、用戶點(diǎn)XI位置確定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置，用戶點(diǎn)X2和Y1分別確定該

坐標(biāo)系的X軸方向和Y軸方向；

5、對(duì)記錄完成的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行確定，完成工件坐標(biāo)wobjl的測(cè)量。

實(shí)訓(xùn)驗(yàn)證2：

1、利用3點(diǎn)法測(cè)量工件坐標(biāo)系wobjl和wobj2；

2、以工件坐標(biāo)系wobjl為參照坐標(biāo)系，示教編輯三角形軌跡程序；

3、將軌跡程序中每行指令的工件坐標(biāo)系wobjl修改為wobj2；

4、執(zhí)行更改后的程序，機(jī)器人運(yùn)行軌跡不變，但位置改變至wobj2坐標(biāo)系下。

三、工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata

工件坐標(biāo)對(duì)應(yīng)工件，它定義工件相對(duì)于大地坐標(biāo)的位置機(jī)器人可以有若干

工件坐標(biāo)系，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。

1、創(chuàng)建工件坐標(biāo)wobjdata的優(yōu)勢(shì)

對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程時(shí)就是在工件坐標(biāo)中創(chuàng)建目標(biāo)和路徑，這帶來(lái)很多優(yōu)勢(shì)：

(1)重新定位工作站中的工件時(shí)，只需更改工件坐標(biāo)的位置，所有路徑將即

刻隨之更新；

(2)允許操作以外部軸或傳送導(dǎo)軌移動(dòng)的工件，因?yàn)檎麄€(gè)工件可連同其路徑

一起移動(dòng)。

2、實(shí)例一

如下圖所示，A是機(jī)器人的大地坐標(biāo)系，為了方便編程，給第一個(gè)工件建立了

一個(gè)工件坐標(biāo)B,并在這個(gè)工件坐標(biāo)B中進(jìn)行軌跡編程。如果臺(tái)子上還有一個(gè)一樣

的工件需要走一樣的軌跡，那只需建立一個(gè)工件坐標(biāo)C,將工件坐標(biāo)B中的軌跡復(fù)

制一份，然后將工件坐標(biāo)從B更新為C,則無(wú)需對(duì)一樣的工件進(jìn)行重復(fù)軌跡編程了。

3、實(shí)例二

如下圖所示，如果在工件坐標(biāo)B中對(duì)A對(duì)象進(jìn)行了軌跡編程，當(dāng)工件坐標(biāo)位

置變化成工件坐標(biāo)D后，只需在機(jī)器人系統(tǒng)重新定義工件坐標(biāo)D,則機(jī)器人的軌跡

就自動(dòng)更新到C,不需要再次軌跡編程。因A相對(duì)于B,C相對(duì)于D的關(guān)系是一樣

的，并沒有因?yàn)檎w偏移而發(fā)生變化。

(B)

四、工具坐標(biāo)系的定義

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坐標(biāo)TCP(也就是工

具坐標(biāo)系的原點(diǎn)即工具中心點(diǎn))、質(zhì)量、重心等參數(shù)數(shù)據(jù)。

工具數(shù)據(jù)tooldata會(huì)影響機(jī)器人的控制算法(例如計(jì)算加速度)、速度和加速

度監(jiān)控、力矩監(jiān)控、碰撞監(jiān)控、能量監(jiān)控等，因此機(jī)器人的工具數(shù)據(jù)需要正確設(shè)置。

所有機(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toolOo

這樣就能將一個(gè)或者多個(gè)新工具坐標(biāo)系定義為toolO的偏移值。

默認(rèn)工具(toolO)的工具中心點(diǎn)位于機(jī)器人安裝法蘭的中心，右圖中標(biāo)注的

點(diǎn)就是原始的TCP點(diǎn)。執(zhí)行程序時(shí)，機(jī)器人將TCP移至編程位置，這意味著，如果

要更改工具及工具坐標(biāo)系，機(jī)器人的移動(dòng)將隨之更改，以便新的TCP到達(dá)目標(biāo)，如

下圖所示。

一般不同的機(jī)器人應(yīng)用配置不同的工具，比如說(shuō)弧焊的機(jī)器人就使用弧焊槍

作為工具，而用于搬運(yùn)板材的機(jī)器人就會(huì)使用吸盤式的夾具作為工具，如下圖所示。

1、TCP的幾種設(shè)定方法

(1)N(3<N<9)點(diǎn)法

機(jī)器人的TCP通過(guò)N種不同的姿態(tài)同參考點(diǎn)接觸，得出多組解，通過(guò)計(jì)算得

出當(dāng)前TCP與機(jī)器人安裝法蘭中心點(diǎn)(Tool。)相應(yīng)位置，其坐標(biāo)系方向與Tool。一

致。

(2)TCP和Z法

在N點(diǎn)法基礎(chǔ)上，增加Z點(diǎn)與參考點(diǎn)的連線為坐標(biāo)系Z軸的方向，改變了tool。

的Z方向。

(3)TCP和Z,X法

在N點(diǎn)法基礎(chǔ)匕增加X點(diǎn)與參考點(diǎn)的連線為坐標(biāo)系X軸的方向，Z點(diǎn)與參

考點(diǎn)的連線為坐標(biāo)系Z粕的方向，改變了toolO的X和Z方向。

2、TCP和Z,X法(N=4)設(shè)定原理

(1)首先在機(jī)器人工作范圍內(nèi)找一個(gè)非常精確的固定點(diǎn)作為參考點(diǎn)；

(2)然后在工具上確定一個(gè)參考點(diǎn)(最好是工具的中心點(diǎn))：

(3)用手動(dòng)操縱機(jī)器人的方法，去移動(dòng)工具上的參考點(diǎn)，以四種以上不同的

機(jī)器人姿態(tài)盡可能與固定點(diǎn)剛好碰上。前三個(gè)點(diǎn)的姿態(tài)相差盡量大些，這樣有利于

TCP精度的提高。第四點(diǎn)是用工具的參考點(diǎn)垂直于固定點(diǎn)，第五點(diǎn)是工具參考點(diǎn)從

固定點(diǎn)向?qū)⒁O(shè)定為TCP的X方向移動(dòng)，第六點(diǎn)是工具參考點(diǎn)從固定點(diǎn)向?qū)⒁O(shè)定

為TCP的Z方向移動(dòng)；

(4)機(jī)器人通過(guò)這四個(gè)位置點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)計(jì)算求得TCP的數(shù)據(jù)，然后TCP的

數(shù)據(jù)就保存在tooldata這個(gè)程序數(shù)據(jù)中被程序進(jìn)行調(diào)用。

3、工具坐標(biāo)tooldata的設(shè)定方法與步驟

第一步：?jiǎn)螕簟癆BB〃按鈕，并選擇〃手動(dòng)操縱〃

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第二步：選擇“工具坐標(biāo)”

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第四步:對(duì)新定義工具坐標(biāo)修改參數(shù)，如“名稱"，點(diǎn)擊“確定”

第五步:

第六步:選擇“TCP和Z,X〃，點(diǎn)數(shù)N=4來(lái)設(shè)定TCP

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第七步：操作手柄靠近固定點(diǎn)，如下圖所示，此機(jī)器人姿勢(shì)作為第一個(gè)點(diǎn)

第八步:單擊“修改位置”完成第一點(diǎn)的修改

第九步:按照上面的操作依次完成對(duì)點(diǎn)2、3、4的修改，第二次的機(jī)器人姿

勢(shì)都要不同，差距越大，最后的定義精度越高。

第I步：操控機(jī)器人使工具參考點(diǎn)以點(diǎn)4的姿態(tài)從固定點(diǎn)移動(dòng)到工具TCP的

+X方向和+Z方向,并保存，點(diǎn)擊“確認(rèn)”

第十一步：查看誤差，越小越好，但也要以實(shí)際驗(yàn)證效果為準(zhǔn)，點(diǎn)擊“確認(rèn)”

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第十二步：選中“tool5〃，然后打開編輯菜單選擇〃更改值〃

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第I三步：tool5的更改值菜單，對(duì)工具坐標(biāo)的重心、重量等參數(shù)設(shè)定。

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第十四步：?jiǎn)螕艏^向下翻頁(yè)，將mass的值改為工具的實(shí)際重量（單位kg）

第十五步：編輯工具重心坐標(biāo)，以實(shí)際為準(zhǔn)最佳

第I六步：?jiǎn)螕簟按_定”完成9。15數(shù)據(jù)更改

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第十七步：按照工具重定位動(dòng)作模式，把坐標(biāo)系選為“工具”；工具坐標(biāo)選為

“tool5〃。通過(guò)示教器操作可驗(yàn)證對(duì)tool坐標(biāo)系的操作效果。

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實(shí)訓(xùn)驗(yàn)證：

1、采用TCP和Z、X法（N=4）測(cè)定工具坐標(biāo)系tool6；

2、依次進(jìn)入ABB主菜單、手動(dòng)操縱、工具坐標(biāo)選項(xiàng)；

3、新建工具坐標(biāo)，名稱為tool6；

4、利用TCP和Z、X法定義tool6；

5、移動(dòng)工具參考點(diǎn)，以四種不同的姿態(tài)靠近固定點(diǎn)（第四點(diǎn)用工具參考點(diǎn)垂

直于固定點(diǎn)），并依次記錄位置；

6、利用第四點(diǎn)的姿態(tài)，從固定點(diǎn)向設(shè)定的X方向移動(dòng)，并記錄位置；

7、利用第四點(diǎn)的姿態(tài)，從固定點(diǎn)向設(shè)定的Z方向移動(dòng)，并記錄位置；

8、確認(rèn)修改位置，觀察3。16的平均誤差，誤差值在小于1mm的范圍即可。

運(yùn)動(dòng)控制與操作基礎(chǔ)課時(shí)計(jì)劃（首頁(yè)）

專業(yè)及班級(jí)：課次授課時(shí)間年月日

教學(xué)課題運(yùn)動(dòng)控制與操作基礎(chǔ)學(xué)時(shí)

1、了解手動(dòng)操作工業(yè)機(jī)器人的幾種方法

2、掌握單軸操控機(jī)器人方法與技能

目的要求3、掌握線性操控機(jī)器人的方法與技能

4、掌握重定位操控方法與技能

重點(diǎn)：掌握幾種常用的機(jī)器人操作方法

重點(diǎn)難點(diǎn)：難點(diǎn)：熟練使用常用的幾種方法操作工業(yè)機(jī)器人

教學(xué)方法理實(shí)一體化教學(xué)，講授、演示、實(shí)訓(xùn)

教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用時(shí)間分配

模塊一工業(yè)機(jī)器人硬件基礎(chǔ)

任務(wù)二典型工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)

子任務(wù)三運(yùn)動(dòng)控制與操作基礎(chǔ)

具體教學(xué)設(shè)計(jì)見續(xù)頁(yè)

鞏固課堂知識(shí)

內(nèi)容與方法通過(guò)仿真與實(shí)操的方法練習(xí)并掌握幾種常用操作機(jī)器人方法

見后附

作業(yè)

課堂

小結(jié)

續(xù)災(zāi)

子任務(wù)二運(yùn)動(dòng)控制與操作基礎(chǔ)

一般地，ABB機(jī)器人是六個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的六個(gè)關(guān)節(jié)軸。

五軸J5

四朧J4

六曲16

TfiJ1

手動(dòng)操作機(jī)器人運(yùn)動(dòng)一共有三種模式：?jiǎn)屋S運(yùn)動(dòng)、線性運(yùn)動(dòng)和重定位運(yùn)動(dòng)。

1、單軸運(yùn)動(dòng)

每次手動(dòng)操作一個(gè)關(guān)節(jié)軸的運(yùn)動(dòng)，就稱之為單軸運(yùn)動(dòng)。單軸運(yùn)動(dòng)在進(jìn)行粗略

的定位和比較大幅度的移動(dòng)時(shí)，相比其他的手動(dòng)操作模式會(huì)方便快捷很多。

2、線性運(yùn)動(dòng)

機(jī)器人的線性運(yùn)動(dòng)是指安裝在機(jī)器人第六軸法蘭盤上工具的TCP在空間中作

線性運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)的幅度較小，適合較為精確的定位和移動(dòng)。

3、重定位運(yùn)動(dòng)

機(jī)器人的重定位運(yùn)動(dòng)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(dòng)。重定位運(yùn)動(dòng)的手動(dòng)操作會(huì)更全方位的移動(dòng)和調(diào)整。

一、單軸運(yùn)動(dòng)操控機(jī)器人

單軸運(yùn)動(dòng)操縱機(jī)器人的方法與步驟是：

第一步：將機(jī)器人控制柜上的機(jī)器人狀態(tài)鑰匙切換到中間的手動(dòng)限速狀態(tài)，

如圖一所示

圖一控制柜操作圖二選擇“手動(dòng)操縱”

第二步：點(diǎn)擊ABB菜單，選擇“手動(dòng)操縱”，如圖二所示

第三步：點(diǎn)擊示教器控制柜小圖標(biāo)，選擇“手動(dòng)”，系統(tǒng)將切換到手動(dòng)模式。

第四步：在狀態(tài)欄中，確認(rèn)機(jī)器人的狀態(tài)已經(jīng)切換為手動(dòng)，點(diǎn)擊“動(dòng)作模式”

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動(dòng)作模式有三種，但有四個(gè)選項(xiàng)，選中“軸1-3”，可對(duì)機(jī)器人軸1-3進(jìn)行操作

第五步：選中“軸4-6”，可對(duì)機(jī)器人軸4-6進(jìn)行操作，這都屬“單軸操縱”

第六步：?jiǎn)螕羰窘唐魇鼓芷?，并在狀態(tài)欄中確認(rèn)已正確進(jìn)入“電機(jī)開啟”狀態(tài),

手動(dòng)操作機(jī)器人控制手柄，完成單軸運(yùn)動(dòng)操作。

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線性運(yùn)動(dòng)操控機(jī)器人

笫一步：點(diǎn)擊ABB菜單，選擇“手動(dòng)操縱”

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第二步：在示教器上選擇“手動(dòng)模式”

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第三步：選擇“手動(dòng)操縱”-〃動(dòng)作模式〃，線性〃

第四步：選擇“確定”后，選擇一個(gè)合適的，一般是帶有工具的工具坐標(biāo)系。

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第五步：按下“使能”后，就可以實(shí)現(xiàn)線性運(yùn)動(dòng)操縱。

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如果對(duì)使用操縱桿通過(guò)位移幅度來(lái)控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的速度不熟練的話，那么

可以使用“增量”模式來(lái)調(diào)整機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。在增量模式下，操縱桿每位移一次,

機(jī)器人就移動(dòng)一步。如果操縱桿持續(xù)一秒或數(shù)秒鐘，機(jī)器人就會(huì)持續(xù)移動(dòng)。

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增量模式共五種，其對(duì)應(yīng)的直線與角度位移增量為:

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1無(wú)自動(dòng)自動(dòng)

2小0.050.005

3中10.02

4大50.2

5用戶用戶定義用戶定義

三、重定位運(yùn)動(dòng)操控機(jī)器人

機(jī)器人重定位運(yùn)動(dòng)就是在機(jī)器人TCP位置不變的情況下，機(jī)器人工具沿坐標(biāo)

軸運(yùn)動(dòng)來(lái)改變姿態(tài)。其操作方法與步驟是:

第一步：點(diǎn)擊ABB"菜單〃，手動(dòng)操縱〃

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第二步：將“動(dòng)作模式”設(shè)為“重定位”

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第三步：選擇一個(gè)工具坐標(biāo)如“tool5〃

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