機(jī)器人語言與編程

7.機(jī)器人語言與編程ENTER7.1概述7.2編程語言類型本章主要內(nèi)容7.3編程語言系統(tǒng)7.4常用的機(jī)器人編程語言7.5機(jī)器人離線編程7.1概述章目錄機(jī)器人編程示教編程離線編程語言編程示教操作的步驟打開控制柜上的電源開關(guān)，示教編程器上部的液晶顯示屏顯示控制器內(nèi)部初始化診斷后的初始畫面液晶顯示屏開始顯示系統(tǒng)控制軟件菜單界面左手握示教編程器上的伺服安全開關(guān)，接通伺服電源，此時控制柜上的伺服電源指示燈亮按下示教編程器上的“示教鎖定”操作鍵，此時控制柜正面的再現(xiàn)操作盒上的“REMOTE”燈處于熄滅狀態(tài)按再現(xiàn)盒上的“TEACH”鍵節(jié)目錄章目錄程序點1輸入過程：①用軸操作鍵把機(jī)器人移到適合作業(yè)準(zhǔn)備的位置。②按插補(bǔ)方式鍵，把插補(bǔ)方式定為關(guān)節(jié)插補(bǔ)，在輸入緩沖顯示行中以MOVJ表示關(guān)節(jié)插補(bǔ)命令。節(jié)目錄章目錄=＞MOVJVJ=0.78節(jié)目錄章目錄③光標(biāo)停在行號0000處，按選擇鍵。④光標(biāo)停在顯示速度“VJ=**.**”上，按轉(zhuǎn)換鍵的同時按光標(biāo)鍵，設(shè)定再現(xiàn)速度，如設(shè)為50%。=＞MOVJVJ=50.00⑤按回車鍵，輸入程序點1（行0001）。0000NOP0001MOVJVJ=50.000002END程序點2輸入過程：節(jié)目錄章目錄①用軸操作鍵設(shè)定機(jī)器人為可作業(yè)姿態(tài)。②用軸操作鍵移動機(jī)器人到適當(dāng)位置。③按回車鍵輸入程序點2（行0002）。0000NOP0001MOVJVJ=50.000002MOVJVJ=50.000003END程序點3輸入過程：節(jié)目錄章目錄①按手動速度高或低鍵選擇示教速度。②保持程序點2的姿態(tài)不變，按坐標(biāo)鍵設(shè)定機(jī)器人坐標(biāo)系為直角坐標(biāo)系，用軸操作鍵把機(jī)器人移到作業(yè)開始位置。③光標(biāo)在0002行上按選擇鍵。④光標(biāo)位于顯示速度“VJ=50.00”上，按轉(zhuǎn)換鍵的同時按光標(biāo)鍵，設(shè)定再現(xiàn)速度，例如設(shè)為12%。=＞MOVJVJ=12.00⑤按回車鍵輸入程序點3。0000NOP0001MOVJVJ=50.000002MOVJVJ=50.000003MOVJVJ=12.000004END程序點4輸入過程：節(jié)目錄章目錄①用軸操作鍵把機(jī)器人移到作業(yè)結(jié)束位置。②按插補(bǔ)方式鍵，設(shè)定插補(bǔ)方式為直線插補(bǔ)（MOVL）。如果作業(yè)軌跡為圓弧，則插補(bǔ)方式為圓弧插補(bǔ)（MOVC）。=＞MOVLV=66③光標(biāo)在行號0003處，按選擇鍵。④光標(biāo)位于顯示速度“V=66”上，按轉(zhuǎn)換鍵的同時按光標(biāo)鍵，設(shè)定再現(xiàn)速度，例如把速度設(shè)為138cm/min。=＞MOVLV=138⑤按回車鍵輸入程序點4。0000NOP0001MOVJVJ=50.000002MOVJVJ=50.000003MOVJVJ=12.000004MOVLV=138.000005END節(jié)目錄章目錄示教軌跡確認(rèn)：①把光標(biāo)移到程序點1所在行。②手動速度設(shè)為中速。③按前進(jìn)鍵，利用機(jī)器人的動作確認(rèn)每一個程序點。每按一次前進(jìn)鍵，機(jī)器人移動一個程序點。④程序點完成確認(rèn)后，機(jī)器人回到程序起始處。⑤按下聯(lián)鎖鍵的同時按試運行鍵，機(jī)器人連續(xù)再現(xiàn)所有程序點，一個循環(huán)后停止。行命

令內(nèi)容說明0000NOP

程序開始0001MOVJVJ=25.00

移到待機(jī)位置

程序點10002MOVJVJ=25.00

移到焊接開始位置附近

程序點10003MOVJVJ=12.5

移到焊接開始位置

程序點10004ARCON

焊接開始0005MOVLV=50

移到焊接結(jié)束位置

程序點10006ARCOF

焊接結(jié)束0007MOVJVJ=25.00

移到不碰觸工件和夾具的位置

程序點10008MOVJVJ=25.00

移到待機(jī)位置

程序點10009END

程序結(jié)束

焊接參考程序本節(jié)完7.2.1動作級編程語言7.2.2對象級編程語言7.2編程語言類型章目錄7.2.3任務(wù)級編程語言7.2.1動作級編程語言動作級編程語言關(guān)節(jié)級編程終端執(zhí)行器級編程節(jié)目錄章目錄7.2.2對象級編程語言具有動作級語言的全部動作功能有較強(qiáng)的感知能力，能處理復(fù)雜的傳感器信息具有良好的開放性，用戶可以根據(jù)需要增加指令，擴(kuò)展語言功能數(shù)字計算和數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，可以處理浮點數(shù)，能與計算機(jī)進(jìn)行即時通信對象級編程語言特點節(jié)目錄章目錄7.2.3任務(wù)級編程語言不需要用機(jī)器人的動作來描述作業(yè)任務(wù)，也不需要描述機(jī)器人操作物的中間狀態(tài)，只需要按照某種規(guī)則描述機(jī)器人操作物的初始狀態(tài)和最終目標(biāo)狀態(tài)，機(jī)器人語言系統(tǒng)即可利用已有的環(huán)境信息和知識庫、數(shù)據(jù)庫自動進(jìn)行推理、計算，從而自動生成機(jī)器人詳細(xì)的動作、順序和數(shù)據(jù)。節(jié)目錄章目錄本節(jié)完7.3.1編程語言系統(tǒng)的組成7.3.2編程語言系統(tǒng)的基本功能7.3編程語言系統(tǒng)章目錄7.3.1編程語言系統(tǒng)的組成節(jié)目錄章目錄7.3.2編程語言系統(tǒng)的基本功能編程語言系統(tǒng)基本功能運算功能運動功能決策功能通信功能工具功能處理功能力和力矩傳感器觸覺傳感器接近覺傳感器視覺傳感器節(jié)目錄章目錄多軸同時啟動、同時停止的協(xié)調(diào)運動本節(jié)完7.4.1VAL語言7.4.2SIGLA語言7.4常用的機(jī)器人編程語言章目錄7.4.3IML語言7.4.4AL語言

7.4.1VAL語言1.VAL語言特點是一種專用的動作類描述語言上、下兩級計算機(jī)控制的機(jī)器人系統(tǒng)命令簡單、清晰易懂節(jié)目錄章目錄2.VAL語言指令（1）監(jiān)控指令1）位置及姿態(tài)定義指令POINT執(zhí)行終端位置、姿態(tài)的齊次變換或以關(guān)節(jié)位置表示的精確的點位賦值DPOINT刪除包括精確點或變量在內(nèi)的任意數(shù)量的位置變量HERE令變量或精確點的值等于當(dāng)前機(jī)器人的位置WHERE用來顯示機(jī)器人在直角坐標(biāo)空間中的當(dāng)前位置和關(guān)節(jié)變量的值BASE設(shè)置參考坐標(biāo)系TOOLI對工具終端相對工具支承面的位置和姿態(tài)賦值節(jié)目錄章目錄2）程序編輯指令EDIT此命令允許用戶建立或修改一個指定名字的程序，可以指定被編輯程序的起始行C改變編輯的程序，用一個新的程序代替D刪除從當(dāng)前行算起的n行程序，n默認(rèn)時為刪除當(dāng)前行E命令：推出編輯返回監(jiān)控模式I將當(dāng)前指令下移一行，以便插入一條指令P顯示從當(dāng)前行往下n行的程序文本內(nèi)容T初試化關(guān)節(jié)插值程序示教模式節(jié)目錄章目錄3）列表指令DIRECTORY顯示存儲器中的全部用戶程序名LISTL顯示任意個位置變量值LISTP顯示任意個用戶的全部程序節(jié)目錄章目錄4）存儲指令FORMAT執(zhí)行磁盤格式化STOREP在指定的磁盤文件內(nèi)，存儲指定的程序STOREL存儲用戶程序中注明的全部位置變量名字和值LISTF顯示軟盤中當(dāng)前輸入的文件目錄LOADP將文件中的程序送入內(nèi)存LOADL將文件中指定的位置變量送入系統(tǒng)內(nèi)存DELETE撤銷磁盤中指定的文件COMPRESS壓縮磁盤空間ERASE擦除磁內(nèi)容并初始化節(jié)目錄章目錄5）控制程序執(zhí)行指令A(yù)BORT指令此指令后緊急停止（緊停）DO執(zhí)行單步指令EXECUTE執(zhí)行用戶指定的程序n次，n可以從-32768到32767，當(dāng)n省略時，程序執(zhí)行一次NEXT控制程序在單步方式下執(zhí)行PROCEED實現(xiàn)在某一步暫停、緊停或運行錯誤后，自下一步起繼續(xù)執(zhí)行程序RETRY在某一步出現(xiàn)運行錯誤后，仍自那一步重新運行程序SPEED指定在程序控制下的機(jī)器人運動速度，其值從0.01到327.67，一般正常速度為100節(jié)目錄章目錄6）系統(tǒng)狀態(tài)控制指令CALIB校準(zhǔn)關(guān)節(jié)位置傳感器STATUS顯示用戶程序的狀態(tài)FREE顯示當(dāng)前未使用的存儲容量ENABL開、關(guān)系統(tǒng)硬件ZERO清除全部的用戶程序和定義的位置，重新初始化DONE停止監(jiān)控程序，進(jìn)入硬件調(diào)試狀態(tài)節(jié)目錄章目錄（2）程序指令

1）運動指令GOMOVEMOVEIMOVESDRAWAPPROAPPROSDEPARTDRIVEREADYOPENOPENICLOSECLOSEIRELAXGRASPDELAY運動指令節(jié)目錄章目錄2）位姿控制指令RIGHTYLEFTYABOVEBELOWFLIPNOFLIP3）賦值指令4）控制指令GOTOGOSUBRETURNIFIFSIGREACTREACTIIGNORESIGNALWAITPAUSESTOPSHIFTTOOLINVERSEFRAMESETITYPEIHERESET節(jié)目錄章目錄5）開關(guān)量賦值指令6）其他指令SPEEDCOARSEINTOFFINTONNULLINTOFFINTONREMARKTYPE節(jié)目錄章目錄7.4.2SIGLA語言SIGLA是一種僅用于直角坐標(biāo)式SIGMA型裝配型機(jī)器人的運動控制時的編程語言。是20世紀(jì)70年代后期由意大利OLIVETTI公司研制的一種簡單的非文本語言。這種語言主要用于裝配任務(wù)的控制，它可以把裝配任務(wù)劃分為一些裝配子任務(wù)，如取螺絲刀，在螺釘上料器上取螺釘、搬運螺釘、螺釘定位、螺釘裝入、上緊螺釘?shù)取＞幊虝r預(yù)先編制子程序，然后用子程序調(diào)用的方式來完成。節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄

7.4.3IML語言IML是一種著眼于末端執(zhí)行器的動作級語言。IML用直角坐標(biāo)系描述機(jī)器人和目標(biāo)物的位置和姿態(tài)。IML語言的主要指令有：運動指令MOVE、速度指令SPEED、停止指令STOP、手指開合指令OPEN及CLOSE、坐標(biāo)系定義指令COORD、軌跡定義命令TRAJ、位置定義命令HERE、程序控制指令I(lǐng)F…THEN、FOREACH語句、CASE語句及DEFINE等。節(jié)目錄

7.4.4AL語言1.AL語言概述AL語言運行的硬件環(huán)境章目錄節(jié)目錄2.AL語言的編程格式（1）程序以BEGIN開始，由END結(jié)束。（2）語句與語句之間用分號隔開。（3）變量先定義說明其類型，后使用。（4）程序的注釋用大括號括起來。（5）變量賦值語句中如所賦的內(nèi)容為表達(dá)式，則先計算表達(dá)式的值，再把該值賦給等式左邊的變量。章目錄節(jié)目錄3.AL語言中數(shù)據(jù)的類型（1）

標(biāo)量（scalar）

（2）矢量（vector）（3）旋轉(zhuǎn)（rot）（4）坐標(biāo)系（frame）（5）變換（trans）章目錄節(jié)目錄章目錄本節(jié)完4.AL語言的語句（1）MOVE語句（2）手爪控制語句（3）控制語句（4）AFFIX和UNFIX語句（5）力覺處理7.5.1機(jī)器人離線編程的特點及功能7.5.2機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)7.5機(jī)器人離線編程章目錄7.5.3MOTOMANUP6型機(jī)器人離線編程仿真系統(tǒng)7.5.1機(jī)器人離線編程的特點及功能1.離線編程的優(yōu)點減少機(jī)器人非工作時間使編程員遠(yuǎn)離危險的作業(yè)環(huán)境使用范圍廣便于構(gòu)建FMS和ICMS系統(tǒng)可使用高級機(jī)器人語言對復(fù)雜系統(tǒng)及任務(wù)進(jìn)行編程便于修改程序節(jié)目錄章目錄2.離線編程的過程及主要內(nèi)容（1）對生產(chǎn)過程及機(jī)器人作業(yè)環(huán)境進(jìn)行全面的了解（2）構(gòu)造出機(jī)器人及作業(yè)環(huán)境的三維實體模型（3）選用通用或?qū)Ｓ玫幕趫D形的計算機(jī)語言（4）利用幾何學(xué)、運動學(xué)、動力學(xué)的知識（5）進(jìn)行軌跡規(guī)劃、檢查算法、屏幕動態(tài)仿真，即檢查關(guān)節(jié)超限、傳感器碰撞情況，規(guī)劃機(jī)器人在動作空間的路徑和運動軌跡（6）進(jìn)行傳感器接口連接和仿真，利用傳感器信息進(jìn)行決策和規(guī)劃（7）實現(xiàn)通信接口，完成離線編程系統(tǒng)所生成的代碼到各種機(jī)器人控制器的通信（8）實現(xiàn)用戶接口，提供有效的人機(jī)界面，便于人工干預(yù)和進(jìn)行系統(tǒng)操作節(jié)目錄章目錄7.5.2機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)節(jié)目錄章目錄7.5.3MOT