1、,本 节 导 入机器人编程，就是针对机器人为完成某项作业进行程序设计。工业机器人编程是机器人技术的一个重要方面，它是与机器人所采 用的控制系统相一致的。为了用简单的方法描述作业、操控机器人，机器人的语言应运而生。在本节中，主要详细介绍示教编程。,1、示教编程,示教盒,记忆装置,伺服放大,示教部分再现部分公共部分图6-1 示教再现式机器人控制系统工作原理,工作装置,操作简单、易于掌握,示教再现过程很快 示教之后即可应用,随时监视机器人动作 避免发生错误指令,编程占用机器人作业时间,难以与其他操作同步,很难规划复杂的运动轨迹 以及准确的直线运动难以与传感信息相配合,2、机器人语言编程机器人语言编程
2、是指采用专用的机器人语言来描述机器人的动作 轨迹。机器人语言编程实现了计算机编程，它具有良好的通用性，同 一种机器人语言可用于不同类型的机器人。此外，机器人编程语言可 解决多台机器人之间协调工作的问题。,3、离线编程离线编程是在专门的软件环境支持下，用专用或通用程序在离线 情况下进行机器人轨迹规划编程的一种方法。这种编程方法与数控机 床中编制数控加工程序非常相似。一些离线编程系统带有仿真功能，这使得在编程时就可解决障碍干涉和路径优化问题。离线编程,为了使机器人能够进行再现示教的动作，就必须把机器人运动命令 编成程序。控制机器人运动的命令就是移动命令。在移动命令中，记录 有移动到的位置坐标、插补
3、方式、再现速度等参数。,空走点/作业点机器人再现时，决定从当前程序点到下一个程序点是否实施作业,空走点,从当前程序点移动 到下一个程序点的 整个过程不需要实 施作业，主要用于 示教作业开始点和 作业中间点之外的 程序点,作业点,从当前程序点移动 到下一个程序点的 整个过程需要实施 作业，主要用于作 业开始点和作业中 间点两种情况,机器人语言提供一种通用的人与机器人之间的通信手段。它是一 种专用语言，用符号述机器人的运动，与常用的计算机编程语言相似。,1、工业机器人语言的发展概况,年,1973美国斯坦福大学开发了第年一种 机器人语言 WAVE 语言1974在 WAVE 语言的基础上开发了AL 语
4、言1975IBM 公司研制出 ML年语言 随后又研制出 AUTOPASS 语言,年,1979美国年Unimation 公司开发了VAL 语言1984Unimation 公司又推出了ALI 语言20 世纪 80 年代初美国 Automatix 公司开发了RAL 语言 同时麦道公司研制了 MCL 语言,2、工业机器人编程语言的基本功能任务程序员能够指挥机器人系统去完成的分立单一动作就是基本 程序功能。这些基本功能包括运算、决策、通信、机械手运动、工具 指令以及传感器数据处理等。运算功能运算能力是机器人控制系统最重要的能力之一。装有传感器的机器 人能根据运算结果，自行决定工具或手爪下一步应到达何处。
5、决策功能机器人系统能够根据传感器输入信息做出决策，而不必执行任何运 算。这种决策能力使机器人控制系统的功能更强有力。,通信功能机器人系统与操作人员的通信，包括机器人向操作人员要求信息 和操作人员知道机器人的状态、机器人的操作意图等。其中，许多通 信功能由外设来协助提供。机械手运动功能机械手运动是最基本的功能。机械手的运动可由不同方法来描述。最简单的方法是向各关节伺服装置提供一系列关节位置及其姿态信息，然后等待伺服装置到达这些规定位置。工具指令功能一个工具控制指令通常是由闭合某个开关或继电器而开始触发的，以直接控制工具运动，或者送出一个小功率信号给电子控制器是最简 单的控制方法，而且对控制系统的
6、要求也较少。,（6）传感数据处理功能传感数据处理是许多机器人程序编制十分重要而又复杂的组成部 分。用于机械手控制的通用计算机只有与传感器连接起来，才能发挥 其全部效用。传感器具有多种形式，按照功能把传感器概括如下：,视觉传感器 用于“看见”工作空间内的物体 确定物体的位置或识别它们的形状等,内体感受器 用于感受 机械或其他关节式机构的位置,力和力矩传感器 用于感受 装配时所产生的力和力矩,触觉传感器 用于感受 工具与物体间的实际接触,接近度或距离传感器 用于感受 工具至工件或障碍物的距离,传感器概括,本 节 导 入,IRB 14000 YUMI 协作机器人,6.2 ABB机器人,图6-8 AB
7、B示教器正面,急停开关手动操纵 摇杆按 键底 座,显示屏,图6-9 ABB示教器背面,使能按键,6.2.1 示教器的基本操作,6.2.1 示教器的基本操作,6.2.1 示教器的基本操作,1、示教器显示屏的界面介绍,图6-10 示教器操作界面,6.2.1 示教器的基本操作,6.2.1 示教器的基本操作,图6-11 ABB控制面板,6.2.1 示教器的基本操作,6.2.1 示教器的基本操作,6.2.2 示教编程,6.2.2 示教编程,6.2.2 示教编程,6.2.2 示教编程,6.2.2 示教编程,6.2.2 示教编程,6.2.2 示教编程,6.2.2 示教编程,6.2.2 示教编程,图6-12
8、轨迹,6.2.3 应用实例,指令：MoveL p1,v200,z10,tool1Wobj:=wobj1;/机器人的 TCP从当前位置向p1点（图6-11）以线性运动方式前进，速度是 200mm/s，转弯区数据是10mm，距离p1点还有10mm的时候开 始转弯，使用的工具数据是tool1，工件坐标数据是wobj1。指令：MoveL p2,v100,fine,tool1Wobj:=wobj1;/机器人的 TCP从p1向p2点（图6-11）以线性运动方式前进，速度是 100mm/s，转弯区数据是fine，机器人在p2点稍作停顿，使用的 工具数据是tool1，工件坐标数据是wobj1。指令：MoveJ
9、 p3,v500,fine,tool1Wobj:=wobj1;/机器人的TCP 从p2向p3点（图6-11）以关节运动方式前进，速度是100mm/s，转弯区数据是fine，机器人在p3点停止，使用的工具数据是tool1，工件坐标数据是wobj1。,6.2.3 应用实例,本 节 导 入,6.3 广州数控机器人,图6-24 示教器的基本按键及功能,模式开关：示教再现远程启动按钮（绿）：启动程序 暂停按钮（红）：暂停程序主页面：快捷菜单、状态显示 区、主菜单、坐标值显示区、程序目录、人机交互窗使能开关：（示教盒背面）轴操作键：点动控制机器人,急停按钮：紧急停止快捷键：F1、F2、F3、F4、F5方向
10、键：移动光标方向选择键：确认选取目标 手动速度键：调节速度轴操作键：点动控制机器人 编辑键：编辑程序,6.3.1 示教器的基本操作,6.3.1 示教器的基本操作,6.3.1 示教器的基本操作,6.3.1 示教器的基本操作,6.3.1 示教器的基本操作,6.3.1 示教器的基本操作,6.3.1 示教器的基本操作,6.3.1 示教器的基本操作,6.3.1 示教器的基本操作,图6-25 示教器显示屏,快捷 菜单区,系统状态 显示区,6.3.1 示教器的基本操作,（2）快捷菜单区要进入编辑菜单页面有两种方法，下面以编辑页面的进入为例 来说明。,把光标移动到快 捷区，按左右键切换 光标到 编辑 上，按下
11、【选择】按键即 可进入 编辑 页面,6.3.1 示教器的基本操作,6.3.1 示教器的基本操作,速度等级显示系统当前的执行速度（包括手动速度和再现速度）；有微动(I)、低速(L)、中速(M)、高速(H)、超高速(S)五个速度等级；通过示教器上【手动速度】按键可手动增减速度等级；系统开机初始默认速度为微动等级。,微动（I）：,低速（L）：,中速（M）：,高速（H）：,超高速（S）：,6.3.1 示教器的基本操作,安全模式,操作模式面向生产线中进行 机器人动作监视的 操作者模式，可进 行机器人启动、停 止、监视操作等,编辑模式面向进行示教作业 的操作者的模式，只有进入了编辑模 式才能进行新建程 序
12、等一系列操作,管理模式面向进行系统设 计以及维护的操 作者模式，比编 辑模式可进行的 作业有所增加,厂家模式为最高权限，可 修改所有参数（一般操作时不 需进入该模式）,6.3.1 示教器的基本操作,动作循环（示教模式下进行）显示当前的动作循环，该循环仅在示教模式通过【使能开关】+【前进】/【后退】按键检查程序时有效，再现模式下无效。单步：连续：程序执行状态显示系统当前程序执行状态。,停止中：,暂停中：,急停中：,运行中：,6.3.1 示教器的基本操作,1、运行模式,示教模式手动移动机器人或 示教、编写、修改 运行程序或者进行 各种参数设置和文 件操作，但必须获 得相应的权限,再现模式机器人执行
13、用户程序，完成各种预定动作和 任务的过程，可选择 运行程序，查看各种 监控信息，但不能执 行程序的编辑或系统 参数设置的操作,远程模式可通过外部输入信 号指定进行接通伺 服电源、启动、暂 停、急停、调出主 程序等有关操作,6.3.2 示教编程,所有程序文件共享这些变量，使用系统全局变量前需要给变量初始化,2、机器人系统变量,全局变量,全局字节型变量(B),全局整数型变量(I),全局双精度型变量(D),全局实数型变量(R),全局笛卡尔位姿变量(PX),6.3.2 示教编程,6.3.2 示教编程,6.3.2 示教编程,6.3.2 示教编程,6.3.2 示教编程,6.3.2 示教编程,6.3.2 示
14、教编程,6.3.2 示教编程,6.3.2 示教编程,0001 MAIN;0002 MOVL P0,V20,Z0;0003 MOVJ P1,V20,Z0;,/移动到 P0 点/移动到 P1 点,0004 MOVL P2,V100,Z0;/移动到 P2 点0005 MOVL P3,V100,Z0;/移动到 P3 点0006 MOVL P4,V100,Z0;/移动到 P4 点0007 MOVL P0,V20,Z0;/再次移动到 P0点0008 END;,图6-26 运动轨迹,6.3.3 应用实例,图6-27 编辑 界面,6.3.3 应用实例,图6-28 编辑 界面,6.3.3 应用实例,图6-29 编辑 界面,6.3.3 应用实例,图6-30 编辑 界面,6.3.3 应用实例,图6-31 编辑 界面,6.3.3 应用实例,图6-32 编辑 界面,6.3.3 应用实例,图6-33 编辑 界面,6.3.3 应用实例,图6-34 编辑 界面,6.3.3 应用实例,图6-35 编辑 界面,6.3.3 应用实例,6.3.3 应用实例,图6-36 程序 界面,6.3.3 应用实例,2020/04/14,
