工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用（初級）PPT全套完整教學(xué)課件

第一章工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用——初級【ch01】工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知.pptx【ch02】KUKA機(jī)器人和KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng).pptx【ch03】工業(yè)機(jī)器人投入運(yùn)行和零點(diǎn)標(biāo)定.pptx【ch04】工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系.pptx【ch05】工業(yè)機(jī)器人負(fù)載數(shù)據(jù)測量.pptx【ch06】工業(yè)機(jī)器人程序的編寫、運(yùn)行.pptx【ch07】工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動類型.pptx【ch08】邏輯指令和預(yù)進(jìn)功能.pptx【ch09】變量和程序調(diào)用.pptx【ch10】程序控制指令.pptx【ch11】中斷程序編程.pptx【ch12】KUKA抓手工藝包.pptx全套可編輯PPT課件01初識工業(yè)機(jī)器人PARTONE01初識工業(yè)機(jī)器人由于影視宣傳和科幻小說的影響，人們往往把機(jī)器人想象成外貌似人的機(jī)械和電子裝置，但事實(shí)并非如此，特別是工業(yè)機(jī)器人，其實(shí)工業(yè)機(jī)器人的外觀與人的外貌毫無相似之處，如圖1-1所示。01初識工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人是一種仿人操作、自動控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化生產(chǎn)設(shè)備，特別適用于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動條件和進(jìn)行產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代具有十分重要的意義。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是綜合了計算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科的高新技術(shù)，是相關(guān)研究十分活躍、應(yīng)用日益廣泛的技術(shù)。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用情況是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標(biāo)志。01初識工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人并不是簡單意義上代替人的勞動，它是綜合了人的特長和機(jī)器的特長的-種擬人的電子機(jī)械設(shè)備，既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機(jī)器可長時間持續(xù)工作、精確度高、能抵抗惡劣環(huán)境的能力。從某種意義上說，它是機(jī)器進(jìn)化過程的產(chǎn)物，是工業(yè)及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)備，也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動化設(shè)備。02工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成PARTTWO02工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成機(jī)械系統(tǒng)又分為執(zhí)行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是機(jī)器人完成工作任務(wù)的實(shí)體，通常由一系列連桿、關(guān)節(jié)或其他形式的運(yùn)動部件組成。從功能的角度可分為基座、機(jī)身、臀部、腕部、手部，如圖1-3所示。其中，手部可以是抓手，也可以是焊鉗、弧焊槍、涂膠槍、噴嘴等，基座作為最底層的支撐部件，負(fù)責(zé)整體的安裝連接，可以是固定的或移動的，具體可有不同的結(jié)構(gòu)形式。1.2.1工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)02工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成驅(qū)動裝置按照驅(qū)動方式不同，可分為電(電機(jī)驅(qū)動)、液(液壓驅(qū)動)、氣(氣壓驅(qū)動)驅(qū)動裝置及把它們結(jié)合起來應(yīng)用的綜合系統(tǒng)。氣壓驅(qū)動是指用壓縮空氣來驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。液壓驅(qū)動是指使用液體來驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電機(jī)驅(qū)動是指利用電動機(jī)產(chǎn)生的力矩驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)，是工業(yè)機(jī)器人中使用最多的一種驅(qū)動方式。1.2.1工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)02工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成常用的傳動裝置有諧波傳動裝置、螺旋傳動裝置、鏈傳動裝置、帶傳動裝置及齒輪傳動裝置等。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動的驅(qū)動方式，由于電機(jī)速度快，通常必須采用減速器(如諧波減速器和RV減速器等)。工業(yè)機(jī)器人各軸的運(yùn)動通過服電機(jī)有針對性的調(diào)控而實(shí)現(xiàn)，這些伺服電機(jī)通過減速器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各部件相連。1.2.1工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)02工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成1.2.1工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)1.工業(yè)機(jī)器人減速器工業(yè)機(jī)器人減速器主要包括諧波減速器和RV減速器，對于主流的6軸關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人來說(如KUKA、FAUNC、安川、ABB)，A4A5A軸一般采用諧波減速器，A1A2A3軸一般采用RV減速器。(1)諧波減速器諧波減速器是利用行星齒輪傳動原理發(fā)展起來的一種新型減速器，是依靠柔性零件產(chǎn)生彈性機(jī)械波來傳遞動力的一種傳動裝置。02工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成1.2.1工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)(2)RV減速器：RV減速器采用的是一種二級封閉行星輪系，是在擺線針輪傳動基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型傳動裝置，由一級行星輪系串聯(lián)一級擺針輪組成。02工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成2.工業(yè)機(jī)器人伺服電機(jī)伺服電機(jī)是工業(yè)機(jī)器人的動力系統(tǒng)，一般安裝在工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)處，是工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動的“心臟”。工業(yè)機(jī)器人對伺服系統(tǒng)的要求較高，其必須滿足快速響應(yīng)，起動轉(zhuǎn)矩大，動轉(zhuǎn)矩慣量比大，調(diào)速范圍寬，適應(yīng)工業(yè)機(jī)器人的外形等要求，以做到體積小、重量輕、能夠加減速運(yùn)行，且需要具備高可靠性和穩(wěn)定性。目前，工業(yè)機(jī)器人使用較多的是交流伺服系統(tǒng)。1.2.1工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)02工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成伺服電機(jī)按其使用的電源性質(zhì)不同，可分為直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)兩大類，工業(yè)機(jī)器人大部分情況下使用的是交流伺服電機(jī)，其特點(diǎn)是起動轉(zhuǎn)矩大、運(yùn)行范圍大、無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。交流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1-6所示。1.2.1工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)02工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成1.2.1工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)3.工業(yè)機(jī)器人伺服系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人伺服系統(tǒng)一般包括三個閉環(huán)控制，即電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)，如圖1-7所示。伺服系統(tǒng)是所有機(jī)電一體化設(shè)備的核心，它的基本設(shè)計要求是輸出量能迅速而準(zhǔn)確地響應(yīng)輸入量的變化。02工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成1.2.1工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)伺服系統(tǒng)按照有無反饋分為開環(huán)控制、半閉環(huán)控制和全閉環(huán)控制三種。(1)開環(huán)(OpenLoop)控制:指在一個控制系統(tǒng)中系統(tǒng)的輸入量不受輸出量影響，也就是不將控制結(jié)果反饋回來影響當(dāng)前系統(tǒng)的輸入量。(2)半閉環(huán)(Semi-ClosedLoop):將位置(或速度)傳感器安裝于電機(jī)軸上以取得反饋信號02工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成1.2.1工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)(3)全閉環(huán)(Ful1-ClosedLoop)控制：利用光柵尺等位置傳感器，直接將物體的位移量同步反饋到控制裝置中。全閉環(huán)控制系統(tǒng)分為負(fù)反饋系統(tǒng)和正反饋系統(tǒng)，若反饋信號與系統(tǒng)給定信號極性相反，則稱為負(fù)反饋系統(tǒng)；若相同，則稱為正反饋系統(tǒng)一般全閉環(huán)控制系統(tǒng)均為負(fù)反饋系統(tǒng)，如圖1-10所示。02工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成1.2.2工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)作為工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分之一，其主要作用是根據(jù)作業(yè)指令及傳感器反饋回來的信號支配工業(yè)機(jī)器人去完成規(guī)定的動作。整個工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的性能主要取決于控制系統(tǒng)的性能。02工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成1.2.2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)的特點(diǎn)機(jī)器人控制技術(shù)是在傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，這兩種技術(shù)之間本質(zhì)上并無不同，但由于工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)是由連桿通過關(guān)節(jié)串聯(lián)組成的空間開鏈結(jié)構(gòu)，各個關(guān)節(jié)的運(yùn)動是相互獨(dú)立的，因此為了實(shí)現(xiàn)末端的運(yùn)動，需要多關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)。所以，工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)雖然與機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)關(guān)系密切，但是比普通的自動化設(shè)備控制系統(tǒng)要復(fù)雜得多。02工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成1.2.2工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)2.工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本功能工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是控制工業(yè)機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動位置、姿態(tài)軌跡、操作順序及動作時間等，其基本功能包括以下4個。(1)示教再現(xiàn)功能;

(2)坐標(biāo)設(shè)置功能;(3)與外圍設(shè)備的通信功能;

(4)伺服控制功能。02工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成智能系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分。按傳感器采集信息的位置，其一般可分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器兩類。內(nèi)部傳感器是完成工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動控制所必需的傳感器，如位置傳感器、速度傳感器等，用于采集機(jī)器人內(nèi)部信息，是構(gòu)成工業(yè)機(jī)器人不可缺少的基本設(shè)備。外部傳感器用于檢測機(jī)器人所處環(huán)境、外部物體狀態(tài)或機(jī)器人與外部物體的關(guān)系。常用的外部傳感器有力覺傳感器、觸覺傳感器、視覺傳感器等。1.2.3工業(yè)機(jī)器人智能系統(tǒng)03工業(yè)機(jī)器人的起源和發(fā)展PARTTHERE03工業(yè)機(jī)器人的起源和發(fā)展工業(yè)機(jī)器人自20世紀(jì)60年代初問世以來，經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，成為制造業(yè)中主要的機(jī)電一體化產(chǎn)品。美國是工業(yè)機(jī)器人的誕生地，如今美國有著一批具有國際影響力的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商。FANUC公司是世界上較大的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商之一。安川公司于1977年研制出第一個全自動工業(yè)機(jī)器人，其代表性的工業(yè)機(jī)器人有點(diǎn)焊和弧焊機(jī)器人、油漆和處理機(jī)器人、LCD玻璃板傳輸機(jī)器人及半導(dǎo)體晶片傳輸機(jī)器人等03工業(yè)機(jī)器人的起源和發(fā)展工業(yè)機(jī)器人自20世紀(jì)60年代初問世以來，經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，成為制造業(yè)中主要的機(jī)電一體化產(chǎn)品。美國是工業(yè)機(jī)器人的誕生地，如今美國有著一批具有國際影響力的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商。德國工業(yè)機(jī)器人的數(shù)量位于世界第三，僅次于美國和日本，其智能機(jī)器人的研究和應(yīng)用在世界上處于領(lǐng)先地位。瑞典的ABB公司是世界上較大的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商之一。03工業(yè)機(jī)器人的起源和發(fā)展意大利的COMAU公司從1978年開始研制和生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人，至今已有40多年的歷史。日本工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商的代表有FANUC、安川、川崎、OTC、松下、NACHI等。FANUC公司是世界上較大的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商之一。安川公司于1977年研制出第一個全自動工業(yè)機(jī)器人，其代表性的工業(yè)機(jī)器人有點(diǎn)焊和弧焊機(jī)器人、油漆和處理機(jī)器人、LCD玻璃板傳輸機(jī)器人及半導(dǎo)體晶片傳輸機(jī)器人等。04工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)特點(diǎn)PARTFOUR04工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)特點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人集精密化、柔性化、智能化等先進(jìn)制造技術(shù)于一體，通過對過程實(shí)施檢測控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本、減少資源消耗和環(huán)境污染，是工業(yè)自動化水平的較高體現(xiàn)。工業(yè)機(jī)器人是繼動力機(jī)械、計算機(jī)之后出現(xiàn)的全面延伸人的體力和智力的新一代生產(chǎn)工具，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)字化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化及智能化的重要手段。04工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)特點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可用于制造、安裝、檢測、物流等環(huán)節(jié)，并廣泛應(yīng)用于汽車整車及汽車零部件、工程機(jī)械、軌道交通、低壓電器、電力、軍工、煙草、金融、醫(yī)藥冶金及印刷等行業(yè)。工業(yè)機(jī)器人集成并融合了多項(xiàng)學(xué)科，涉及多個技術(shù)領(lǐng)域，包括機(jī)器人控制技術(shù)、機(jī)器人動力學(xué)及仿真、機(jī)器人構(gòu)建、有限元分析、激光加工技術(shù)、模塊化程序設(shè)計、智能測量建模加工一體化、工廠自動化及精細(xì)物流等，技術(shù)綜合性強(qiáng)05工業(yè)機(jī)器人專業(yè)術(shù)語PARTFIVE05工業(yè)機(jī)器人專業(yè)術(shù)語機(jī)械手:也可稱為操作機(jī)，具有和人臂相似的功能，是可在空間抓放物體或進(jìn)行其他操作的機(jī)械裝置。驅(qū)動器:將電、液、氣轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的動力裝置。末端操作器(簡稱末端):位于工業(yè)機(jī)器人腕部末端、直接執(zhí)行任務(wù)的裝置，如夾持器焊槍、焊鉗等。位姿:工業(yè)機(jī)器人末端在指定坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)。工作空間:工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)時，其腕軸交點(diǎn)能在空間活動的范圍。機(jī)械原點(diǎn):工業(yè)機(jī)器人各自由度公用的機(jī)械坐標(biāo)系中的基準(zhǔn)點(diǎn)。05工業(yè)機(jī)器人專業(yè)術(shù)語工作原點(diǎn):工業(yè)機(jī)器人工作空間中的基準(zhǔn)點(diǎn)。速度:工業(yè)機(jī)器人在額定條件下，在勻速運(yùn)動過程中，機(jī)械接口中心點(diǎn)或工具中心點(diǎn)(TCP)在單位時間內(nèi)移動的距離或轉(zhuǎn)動的角度。額定負(fù)載:工業(yè)機(jī)器人在限定的操作條件下，其機(jī)械接口處能承受的最大負(fù)載(包括末端)，用質(zhì)量或力矩表示。位姿重復(fù)精度:工業(yè)機(jī)器人在同一條件下用同一方法操作時，重復(fù)t次所測得的位姿的一致程度。點(diǎn)位控制:控制工業(yè)機(jī)器人從一個位姿運(yùn)動到另一個位姿，路徑不限。05工業(yè)機(jī)器人專業(yè)術(shù)語軌跡重復(fù)精度:工業(yè)機(jī)器人機(jī)械接口中心點(diǎn)沿同一軌跡跟隨x次所測得的軌跡之間的一致程度。連續(xù)軌跡控制:控制工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械接口按程序規(guī)定的位姿和速度在指定的軌跡上運(yùn)動。外部檢測功能:工業(yè)機(jī)器人所具備的對外界物體狀態(tài)和環(huán)境狀況等的檢測能力。內(nèi)部檢測功能:工業(yè)機(jī)器人對自身的位置、速度等狀態(tài)的檢測能力。自診斷功能:工業(yè)機(jī)器人判斷自身全部或部分狀態(tài)是否正常的能力。06工業(yè)機(jī)器人安全PARTSIX06工業(yè)機(jī)器人安全工業(yè)機(jī)器人作為自動化生產(chǎn)中重要的機(jī)電一體化設(shè)備，如果操作不當(dāng)或維護(hù)不當(dāng)，會造成公司財產(chǎn)損失，甚至危及個人生命安全。因此作為公司的技術(shù)人員，必須嚴(yán)格遵照工業(yè)機(jī)器人安全操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè)，將風(fēng)險降到最低，有效避免人員傷亡事故的發(fā)生。由于工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)復(fù)雜且危險性強(qiáng)，在學(xué)習(xí)期間，對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行任何操作都必須注意安全。無論什么時候進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人的工作范圍都可能導(dǎo)致嚴(yán)重的傷害，只有經(jīng)過培訓(xùn)認(rèn)證的人員才可以進(jìn)入該區(qū)域。07工業(yè)機(jī)器人環(huán)境保護(hù)PARTSEVEN07工業(yè)機(jī)器人環(huán)境保護(hù)工業(yè)機(jī)器人在日常維護(hù)或故障處理時，都會產(chǎn)生一些廢棄的工業(yè)垃圾，做好工業(yè)垃圾的處理與回收也是預(yù)防安全事故發(fā)生的重要手段。工業(yè)垃圾主要包括：1、現(xiàn)場產(chǎn)生的危險固體廢棄物；2、廢工業(yè)電池、廢電路板；3、廢潤滑油、廢油脂、廢油桶；4、粘油回絲或抹布；5、損壞的零件；6、包裝材料。謝謝觀看第二章KUKA機(jī)器人和KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用——初級01KUKA機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)PARTONE01KUKA機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)1、機(jī)械手機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的主體。它由眾多活動的、相互連接在一起的關(guān)節(jié)(軸)組成，也稱為運(yùn)動鏈，如圖2-2所示。機(jī)械手的主要組件包括手部、腕部、臂部(大臂、小臂)、基座、機(jī)身，其中拆解后的大臂、小臂、機(jī)身、基座如圖2-3所示。一般來說，用于保證末端達(dá)到工作空間任意位置的軸稱為主軸或基本軸，用于實(shí)現(xiàn)末端任意空間姿態(tài)的軸，稱為腕部軸或次軸，如圖2-4所示。01KUKA機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)01KUKA機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)2.KUKA機(jī)器人伺服電機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中，工業(yè)機(jī)器人大部分采用交流伺服電機(jī)控制。KUKA機(jī)器人所用的伺服電機(jī)采用交流同步電機(jī)(伺服馬達(dá))的工作原理，定子線圈按星形結(jié)構(gòu)連接，轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有永久磁鐵，如圖2-5所示。伺服電機(jī)通過伺服控制器的控制驅(qū)動機(jī)器人各軸運(yùn)動01KUKA機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)KUKA機(jī)器人何服電機(jī)示例如圖2-6所示。02KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)PARTTWO02KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)(又稱控制柜，如圖2-7所示，以下簡稱KRC4系統(tǒng))主要包括伺服控制模塊、電源模塊、接口模塊等。02KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)2.2.2KRC4系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)KRC4系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-8所示,由于用戶的實(shí)際需要及系統(tǒng)配置不同,KRC4系統(tǒng)內(nèi)部各主要元器件的布局、數(shù)量和功能會有所不同。02KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)2.2.2KRC4系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2-8中各序號的含義見表2-2。02KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)KRC4總線系統(tǒng)如圖2-9所示。2.2.3KRC4總線系統(tǒng)02KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)KUKA控制總線(KCB)是基于實(shí)時以太網(wǎng)的驅(qū)動總線，循環(huán)時間為125us,與FSoE(功能安全協(xié)議)可相互通信。KCB可以連接控制單元、PC控制系統(tǒng)、電源模塊、伺服控制模塊、分解器數(shù)字轉(zhuǎn)換器、用于測量機(jī)器人零點(diǎn)的EMD工具。2.2.4KUKA控制總線(KCB)02KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)KPP可從三相電網(wǎng)中生成整流電路中間回路電壓。利用中間回路電壓可給內(nèi)置驅(qū)動調(diào)節(jié)器和外置驅(qū)動裝置供電。KPP的運(yùn)行狀態(tài)可通過電源模塊上的LED顯示便于故障診斷排查。KSP屬于機(jī)械手驅(qū)動軸的傳動調(diào)節(jié)器，具有集成式安全功能，運(yùn)行狀態(tài)可通過LED顯示，便于故障診斷、排查。2.2.4KUKA控制總線(KCB)02KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)2.2.5KUKA系統(tǒng)總線(KSB)KUKA系統(tǒng)總線(KSB)是基于EtherCAT的驅(qū)動總線，循環(huán)時間為lus，與FSOE也可相互通信。KSB可以與CCU、KPC、smartPAD、RoboTeam(用于實(shí)現(xiàn)協(xié)同作業(yè))、SIB(SafetyInterfaceBoard，安全接口板)相連，如圖2-14所示。02KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)2.2.5KUKA系統(tǒng)總線(KSB)SIB是用戶安全接口的組成部分，且與KSB連接。03KRC4示教器PARTTHREE03KRC4示教器2.3.1smartPAD操作按鍵說明smartPAD是用于KUKA機(jī)器人的示教器(手持編程器)擁有獨(dú)立的WdowsCE操作系統(tǒng)。它支持熱插(在運(yùn)行期間插接或拔除)，具有工業(yè)機(jī)器人操作和編程所需的各種操作及顯示功能,KRC4系統(tǒng)與smartPAD顯示屏通過RDP(RemoteDesktopProtocol，遠(yuǎn)程桌面協(xié)議)關(guān)聯(lián)。smartPAD的顯示屏是一個觸摸屏(smartHM可用手指或指示筆進(jìn)行操作，不需要外部鼠標(biāo)和外部鍵盤。03KRC4示教器2.3.1smartPAD操作按鍵說明smartPAD的正面、背面如圖2-16圖2-17所示。03KRC4示教器2.3.1smartPAD操作按鍵說明圖2-17中各序號的含義見表2-5。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面說明1.狀態(tài)欄狀態(tài)欄主要顯示機(jī)器人當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，如圖2-19所示。多數(shù)情況下通過點(diǎn)擊狀態(tài)欄中的相應(yīng)圖標(biāo)就能打開一個窗格，可在窗格中進(jìn)行設(shè)置。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面說明圖2-19中各序號的含義見表2-7。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面說明圖2-19中各序號的含義見表2-7。(1)解釋器KRC4系統(tǒng)上平行執(zhí)行著兩個任務(wù):機(jī)器人解釋器和提交解釋器。機(jī)器人解釋器：機(jī)器人程序通過機(jī)器人解釋器運(yùn)行。機(jī)器人程序主要是指用戶建立的非SUB程序，KRC4系統(tǒng)中有一些程序模板，用戶可以選擇。提交(SUBMIT)解釋器：提交程序(SUB程序)通過提交解釋器運(yùn)行。SUB程序可以執(zhí)行操作或者監(jiān)控任務(wù)。2.3.2smartHMI操作界面說明03KRC4示教器03KRC4示教器(2)驅(qū)動狀態(tài)顯示點(diǎn)擊狀態(tài)欄中的驅(qū)動狀態(tài)顯示圖標(biāo)，可打開“移動條件”窗格，驅(qū)動狀態(tài)顯示如圖2-23所示。2.3.2smartHMI操作界面說明03KRC4示教器(3)機(jī)器人運(yùn)行方式用戶可以通過連接管理器來更改機(jī)器人運(yùn)行方式，見表2-8。2.3.2smartHMI操作界面說明03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面說明(4)機(jī)器人倍率調(diào)整點(diǎn)擊狀態(tài)欄中的POV/HOV狀態(tài)顯示圖標(biāo)，進(jìn)行機(jī)器人倍率調(diào)整。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面說明圖2-24中各序號的說明見表2-9。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面說明(5)程序運(yùn)行方式點(diǎn)擊狀態(tài)欄中的程序運(yùn)行方式狀態(tài)顯示圖標(biāo)，“程序運(yùn)行方式”窗格被打開。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面說明(6)增量式手動移動增量式手動移動能精確地控制機(jī)器人運(yùn)動的距離或角度，在需要精細(xì)編程的工藝要求中作用明顯。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面說明2.空間鼠標(biāo)和按鍵操作(1)空間鼠標(biāo)點(diǎn)擊smartHMI操作界面右側(cè)的空間鼠標(biāo)狀態(tài)顯示圖標(biāo)，打開顯示空間鼠標(biāo)當(dāng)前定位的“鼠標(biāo)”窗格，在窗格中可以修改其定位。(2)按鍵點(diǎn)擊smartHMI操作界面右側(cè)的運(yùn)行狀態(tài)顯示圖標(biāo)，打開“按鍵”窗格，顯示當(dāng)前手動操作前的坐標(biāo)系，通過此圖標(biāo)可進(jìn)行坐標(biāo)系之間的選擇、切換。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面說明3.WorkVisual用戶可以通過smartHMI操作界面進(jìn)行項(xiàng)目的管理，也可以通過WorkVisual軟件進(jìn)行項(xiàng)目管理。通過smartHMI操作界面進(jìn)行項(xiàng)目管理的前提條件是用戶已經(jīng)通過WorkVisual軟件完成了相關(guān)的配置并且相關(guān)配置符合當(dāng)前機(jī)器人軟件和硬件要求及外圍設(shè)備通信接口要求等。使用WorkVisual的用戶權(quán)限限定為專家以上。03KRC4示教器4.提示信息提示信息的功能主要是讀取并解釋KRC4系統(tǒng)的信息，提示信息包括提示信息區(qū)域和提示信息計數(shù)器兩個方面。提示信息區(qū)域顯示當(dāng)前的提示信息，提示信息計數(shù)器則記錄每種提示信息類型的數(shù)量。KRC4系統(tǒng)針對不同的操作會自帶一些對話信息，用戶也可以根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需要進(jìn)行對話信息的編輯2.3.2smartHMI操作界面說明03KRC4示教器KRC4系統(tǒng)與用戶之間的提示信息主要包括4種類型，如圖2-31所示。2.3.2smartHMI操作界面說明03KRC4示教器2.3.3工業(yè)機(jī)器人用戶組說明在KUK4系統(tǒng)軟件(KSS)中，不同用戶組具有不同的權(quán)限。點(diǎn)擊“主菜單”→“配置”→“用戶組”選項(xiàng)打開此界面。若欲切換至默認(rèn)用戶組則點(diǎn)擊“標(biāo)準(zhǔn)”按鈕。若欲切換至其他用戶組，則點(diǎn)擊“登錄”按鈕。選定所需的用戶組輸入密碼登錄。(1)用戶此用戶組為默認(rèn)用戶組。03KRC4示教器2.3.3工業(yè)機(jī)器人用戶組說明(2)專家此用戶組通過一個密碼進(jìn)行保護(hù)。(3)安全維護(hù)人員此用戶組可以激活和進(jìn)行機(jī)器人的安全配置。此用戶組通過一個密碼進(jìn)行保護(hù)。03KRC4示教器2.3.3工業(yè)機(jī)器人用戶組說明(4)安全調(diào)試員只在使用安全選項(xiàng)，如KUKASafeOperation時，此用戶組才有用。此用戶組通過一個密碼進(jìn)行保護(hù)。(5)管理員具有“專家”用戶組所有權(quán)限，此外，此用戶組還可以將插件(PIug-Ins)集成到KRC4系統(tǒng)中。此用戶組通過一個密碼進(jìn)行保護(hù)。謝謝觀看第三章工業(yè)機(jī)器人投入運(yùn)行和零點(diǎn)標(biāo)定工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用——初級01投入運(yùn)行助手PARTONE01投入運(yùn)行助手投入運(yùn)行助手可以引導(dǎo)用戶完成機(jī)器人投入運(yùn)行的基本步驟及系統(tǒng)還未完成的必須處理的步驟。投入運(yùn)行助手運(yùn)行的前提條件是未選定任何程序且當(dāng)前機(jī)器人運(yùn)行方式為T1。打開投入運(yùn)行助手的操作步驟如下。點(diǎn)擊“主菜單”→“投入運(yùn)行”→“投入運(yùn)行助手”選項(xiàng)，打開“投入運(yùn)行助手”窗格。02投入運(yùn)行模式PARTTWO02投入運(yùn)行模式利用smartHMI操作界面可將KRC4系統(tǒng)設(shè)定為投入運(yùn)行模式(也稱調(diào)試模式)。投入運(yùn)行模式是指機(jī)器人在外圍安全裝置缺失的情況下以T1方式運(yùn)行。投入運(yùn)行模式激活時所有輸出端自動進(jìn)入狀態(tài)“邏輯零”。投入運(yùn)行模式與系統(tǒng)軟件版本有一定的聯(lián)系，當(dāng)KSS版本在8.3及以上時，KRC4系統(tǒng)隨時可以被切換至投入運(yùn)行模式。02投入運(yùn)行模式投入運(yùn)行模式的激活方法如下。點(diǎn)擊“主菜單”→“投入運(yùn)行”→“售后服務(wù)”選項(xiàng)，在“售后服務(wù)”菜單中找到“投入運(yùn)行模式”選項(xiàng)。若該選項(xiàng)為灰色，表示投入運(yùn)行模式禁止。若該選項(xiàng)為黑色，表示投入運(yùn)行模式允許激活。若狀態(tài)欄中的運(yùn)行方式狀態(tài)顯示圖標(biāo)T1處黃色閃爍，表示投入運(yùn)行模式激活。03投入運(yùn)行模式的風(fēng)險和防范措施PARTTHREE03投入運(yùn)行模式的風(fēng)險和防范措施投入運(yùn)行模式激活將使得外部安全信號失效，緊急停止功能僅局部有效，因此該模式存在一定的安全隱患。1.可能存在的風(fēng)險有人員進(jìn)入機(jī)器人的危險區(qū)域作業(yè)；未經(jīng)授權(quán)的人員操作機(jī)器人可能帶來安全風(fēng)險；在發(fā)生緊急情況時，外部緊急停止裝置未激活。03投入運(yùn)行模式的風(fēng)險和防范措施2.防范措施懸掛警示牌(指明已失效的外部緊急停止裝置)；進(jìn)入機(jī)器人工作的危險區(qū)域時需要掛安全鎖；增加防護(hù)欄或警示帶，限制人員進(jìn)入；只有通過安全知識培訓(xùn)的維修人員才允許使用投入運(yùn)行模式；在使用投入運(yùn)行模式時，所有外部防護(hù)裝置須處于停止?fàn)顟B(tài)，確保設(shè)備完全停止運(yùn)行且無閑雜人員。04工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)標(biāo)定PARTFOUR04工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)標(biāo)定3.4.1零點(diǎn)標(biāo)定的含義工業(yè)機(jī)器人為達(dá)到較高精度或者完全能夠以程序設(shè)定的動作運(yùn)動，需要進(jìn)行正確的零點(diǎn)標(biāo)定。通過技術(shù)輔助工具EMD可為任何一個在機(jī)械零點(diǎn)位置的軸指定一個基準(zhǔn)值(如0°)。通過零點(diǎn)標(biāo)定可以使軸的機(jī)械位置和電氣位置保持一致。完整的零點(diǎn)標(biāo)定過程是為每個軸標(biāo)定零點(diǎn)(標(biāo)定后每個軸都有唯一的基準(zhǔn)值)。04工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)標(biāo)定3.4.1零點(diǎn)標(biāo)定的含義雖然所有機(jī)器人的零點(diǎn)標(biāo)定位置都相似，但不完全相同。即使是同一個機(jī)器人型號的不同機(jī)器人，零點(diǎn)標(biāo)定的精確位置也會有所不同。每個機(jī)器人都必須進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定，機(jī)器人只有在零點(diǎn)標(biāo)定之后才可以進(jìn)行笛卡兒運(yùn)動并移至程序設(shè)定的位置，才能保證機(jī)械位置和電氣位置在調(diào)整過程中協(xié)調(diào)一致。為此，必須將機(jī)器人置于一個已經(jīng)定義的機(jī)械位置，即標(biāo)定位置，然后將每個軸的傳感器值存儲下來。04工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)標(biāo)定3.4.2零點(diǎn)標(biāo)定工具常用的零點(diǎn)標(biāo)定工具包括、MEMD、零點(diǎn)標(biāo)定盒、電纜等，如圖3-3所示。04工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)標(biāo)定3.4.3EMD的工作原理及應(yīng)用EMD是KCB上可連接或切斷的單元，工作原理與線性可變差動變壓器(LinearVariableDifferentialTransformer，LVDT)相同。EMD的運(yùn)動范圍約為5.5mm，分辨率為16位。進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定時，EMD會自動與KCB超合和去耦。EMD零點(diǎn)標(biāo)定流程如圖3-4所示。零點(diǎn)標(biāo)定可通過確定軸的機(jī)械零點(diǎn)的方式進(jìn)行。04工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)標(biāo)定3.4.3EMD的工作原理及應(yīng)用04工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)標(biāo)定一般情況下，工業(yè)機(jī)器人必須時刻處于已標(biāo)定零點(diǎn)的狀態(tài)，否則機(jī)器人將無法在手動運(yùn)行模式下平移笛卡兒坐標(biāo)系，也不能沿程序設(shè)定的軌跡運(yùn)動。同時，未進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定的機(jī)器人的軟件限位開關(guān)(每個軸的運(yùn)動角度或動作范圍是由機(jī)器人控制系統(tǒng)來設(shè)定的，稱為軟件限位開關(guān))將關(guān)閉。因此進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定后的機(jī)器人才能實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能。3.4.4需要進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定的情況04工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)標(biāo)定在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，在什么情況下需要進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定呢?1、投入運(yùn)行時。2、維護(hù)參與定位值感測的部件時(如帶分解器或RDC的電機(jī))。3、未用機(jī)器人控制系統(tǒng)移動機(jī)器人軸時(如借助于自由旋轉(zhuǎn)裝置移動機(jī)器人軸)。4、更換齒輪箱、電機(jī)時。5、發(fā)生碰撞時(如以高于250mm/s的速度撞擊護(hù)欄或機(jī)械擋塊等)。3.4.4需要進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定的情況04工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)標(biāo)定3.4.5零點(diǎn)標(biāo)定的方法和步驟1.一種負(fù)載情況工業(yè)機(jī)器人只連接一種工具負(fù)載(或沒有工具負(fù)載)時，無須快換裝置進(jìn)行工具切換此種情況多應(yīng)用于機(jī)器人負(fù)載數(shù)據(jù)固定或?qū)纫蟛桓叩墓ぷ鲌龊稀?.多種負(fù)載情況工業(yè)機(jī)器人連接兩種以上工具負(fù)載時，可通過快換裝置進(jìn)行工具切換。此種情況多應(yīng)用于機(jī)器人負(fù)載數(shù)據(jù)發(fā)生變化或?qū)纫筝^高的工作場合。04工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)標(biāo)定3.4.5零點(diǎn)數(shù)據(jù)去調(diào)節(jié)在機(jī)器人運(yùn)行過程中，機(jī)器人工具負(fù)載的變化會影響機(jī)器人的軌跡精度，同時不同的工具負(fù)載會產(chǎn)生機(jī)器人零點(diǎn)的不司偏差(與無負(fù)載時相比)。在這種情況下，需要針對機(jī)器人進(jìn)行偏量學(xué)習(xí)。由于材料固有的彈性，無負(fù)載的機(jī)器人與帶負(fù)載的機(jī)器人相比，在零點(diǎn)位置上會有所區(qū)別。這些相當(dāng)于幾個增量的區(qū)別將影響機(jī)器人的軌跡精度。04工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)標(biāo)定3.4.5零點(diǎn)數(shù)據(jù)去調(diào)節(jié)如圖3-10所示，機(jī)器人工具負(fù)載將對A2、A3、A5軸產(chǎn)生影響，產(chǎn)生數(shù)據(jù)偏差。04工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)標(biāo)定3.4.6零點(diǎn)數(shù)據(jù)去調(diào)節(jié)零點(diǎn)數(shù)據(jù)去調(diào)節(jié)是指手動刪除零點(diǎn)標(biāo)定數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊“主菜單”———“投入運(yùn)行”————“調(diào)整”————“去調(diào)節(jié)”選項(xiàng)，打開“取消校正”窗格，如圖3-13所示?？蓪⒏鳈C(jī)器人軸的標(biāo)定數(shù)據(jù)刪除，刪除時軸不動。對于已經(jīng)去調(diào)節(jié)的機(jī)器人，軟件限位開關(guān)關(guān)閉，機(jī)器人可能會駛向緩沖器，用戶應(yīng)盡可能不運(yùn)行已經(jīng)去調(diào)節(jié)的機(jī)器人或盡量減小手動倍率，因?yàn)樵跊]有機(jī)器人軸軟件限位保護(hù)時，手動運(yùn)行機(jī)器人可能造成設(shè)備損壞或人員傷亡。04工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)標(biāo)定3.4.6零點(diǎn)數(shù)據(jù)去調(diào)節(jié)謝謝觀看第四章工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用——初級01關(guān)節(jié)坐標(biāo)系PARTONE01關(guān)節(jié)坐標(biāo)系基于關(guān)節(jié)坐標(biāo)系，機(jī)器人各軸可單獨(dú)運(yùn)動，如圖4-1所示。01關(guān)節(jié)坐標(biāo)系圖4-1左圖中工業(yè)機(jī)器人的A1軸~A6軸分別對應(yīng)右圖中的運(yùn)行狀態(tài)顯示圖標(biāo)A1A6。也就是說，各機(jī)器人軸的運(yùn)動狀態(tài)可通過smartHMI操作界面上對應(yīng)的A1~A6圖標(biāo)進(jìn)行查看。關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)置在機(jī)器人關(guān)節(jié)中心點(diǎn)處，反映了該關(guān)節(jié)處每個軸相對該關(guān)節(jié)坐標(biāo)系原點(diǎn)位置的絕對角度?？赏ㄟ^A1~A6圖標(biāo)單獨(dú)控制機(jī)器人每個軸的正向與反向運(yùn)動每個軸是參照各自的關(guān)節(jié)坐標(biāo)系運(yùn)動的。01關(guān)節(jié)坐標(biāo)系點(diǎn)擊“主菜單”一“顯示”“實(shí)際位置”選項(xiàng)，打開“機(jī)器人位置”窗格，首先顯示機(jī)器人的笛卡兒式實(shí)際位置，即顯示TCP(工具中心點(diǎn)，ToolCenterPoint)的當(dāng)前位置(XYZ)和姿態(tài)(4BC)，此外還顯示狀態(tài)和角方向。機(jī)器人位置(與軸相關(guān)的)窗格中將顯示A1軸至A6軸在關(guān)節(jié)標(biāo)系下的當(dāng)前位置。若有附加軸，則還會顯示附加軸的位置。在機(jī)器人運(yùn)行過程中，該窗格也能顯示各軸的實(shí)際位置。02笛卡兒坐標(biāo)系PARTTWO02笛卡兒坐標(biāo)系在工業(yè)機(jī)器人的操作、編程和投入運(yùn)行時，笛卡兒坐標(biāo)系具有重要意義。02笛卡兒坐標(biāo)系通過右手定則(如圖4-5所示)能夠確定Z軸的方向。如圖4-6所示，在笛卡兒標(biāo)系中，機(jī)器人可以用兩種不同的方式運(yùn)動:沿坐標(biāo)軸方向平移(直線)，使用X、Y、Z；環(huán)繞著標(biāo)方向轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)/回轉(zhuǎn))，使用AB(旋轉(zhuǎn))、C(回轉(zhuǎn))。02笛卡兒坐標(biāo)系02笛卡兒坐標(biāo)系1、世界坐標(biāo)系世界坐標(biāo)系是永久定義好的笛卡兒坐標(biāo)系的一種，它是機(jī)器人足部坐標(biāo)系和基坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置下，KRC4系統(tǒng)的世界坐標(biāo)系位于機(jī)器人基座外。2、機(jī)器人足部坐標(biāo)系機(jī)器人足部坐標(biāo)系也是笛卡兒坐標(biāo)系的一種，它定義了與世界坐標(biāo)系的一種位置關(guān)系。在KRC4系統(tǒng)中，機(jī)器人足部坐標(biāo)系固定于機(jī)器人基座內(nèi)。02笛卡兒坐標(biāo)系3、基坐標(biāo)系基坐標(biāo)系是定義在工件上的一種笛卡兒坐標(biāo)系，它是與世界坐標(biāo)系相關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)系默認(rèn)情況下與世界坐標(biāo)系是一樣的，但用戶可以根據(jù)工件的實(shí)際情況設(shè)定相關(guān)的偏差值KRC4系統(tǒng)中的基坐標(biāo)系有32個?；鴺?biāo)的測量分為兩個步驟：定義坐標(biāo)原點(diǎn)、定義坐標(biāo)方向?；鴺?biāo)的測量方法包括3點(diǎn)、間接、數(shù)字輸入。02笛卡兒坐標(biāo)系4、法蘭坐標(biāo)系法蘭盤簡稱法蘭(Flange)，通常是指在一個類似盤狀的金屬體的周邊開幾個固定的孔用于連接其他部件。法蘭坐標(biāo)系固定于機(jī)器人法蘭上，原點(diǎn)為機(jī)器人法蘭中心，是工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)。法蘭坐標(biāo)系是建立工具坐標(biāo)系的基礎(chǔ)，在KRC4系統(tǒng)中，TOOLO是指法蘭坐標(biāo)系。02笛卡兒坐標(biāo)系5、工具坐標(biāo)系工具坐標(biāo)系是實(shí)際編程中最重要的一種笛卡兒坐標(biāo)系，其原點(diǎn)位置為TCP，但用戶可以根據(jù)工具的實(shí)際情況，設(shè)定或測量TCP相對于法蘭坐標(biāo)系的空間位置。機(jī)器人制造廠商不同，工具坐標(biāo)系建立的方法也不同。KRC4系統(tǒng)中的工具坐標(biāo)系有16個。02笛卡兒坐標(biāo)系5、工具坐標(biāo)系(1)TCP的測量TCP的測量方法主要包括:XYZ4點(diǎn)法、XYZ參照法、數(shù)字輸入等。XYZ4點(diǎn)法:將待測量工具的TCP從4個不同方向移向一個參照點(diǎn)，參照點(diǎn)可以任意選擇。KRC4系統(tǒng)從不同的法蘭位置值中計算出TCP。注意，XYZ4點(diǎn)法不能用于卸碼機(jī)器人。02笛卡兒坐標(biāo)系02笛卡兒坐標(biāo)系XYZ4點(diǎn)法測量的是TCP相對于法蘭坐標(biāo)系的X、Y、Z，不包含角度關(guān)系。應(yīng)用XYZ4點(diǎn)法測量TCP的注意事項(xiàng)如下。選擇T1運(yùn)行方式及專家用戶權(quán)限；測量點(diǎn)的距離應(yīng)滿足最小允差范圍；機(jī)器人姿態(tài)變化在允許范圍內(nèi)盡可能大一些。在實(shí)際測量過程中，用戶應(yīng)充分考慮系統(tǒng)所設(shè)定的允差范圍，在不滿足允差范圍時系統(tǒng)將自動提示相關(guān)信息，如圖4-15所示。02笛卡兒坐標(biāo)系02笛卡兒坐標(biāo)系XYZ參照法：采用XYZ參照法進(jìn)行TCP測量時，將對待測量工具(新工具)和已測量工具(舊工具)進(jìn)行比較。KRC4系統(tǒng)通過對比新、舊工具位置，計算出新工具的TCP。注意，新、舊工具是針對同一個參照點(diǎn)進(jìn)行測量的。XYZ參照法的測量步驟如圖4-16所示。02笛卡兒坐標(biāo)系02笛卡兒坐標(biāo)系數(shù)字輸入：可以通過工具的設(shè)計圖紙或制造廠商提供的數(shù)據(jù)直接設(shè)定TCP，這種方法比較簡單，但由于加工制造及安裝時存在加工誤差和安裝誤差，此數(shù)值可能存在偏差。數(shù)字輸入方法可能的數(shù)據(jù)來源包括:CAD、外部測量的工具、制造廠商的數(shù)據(jù)。02笛卡兒坐標(biāo)系5、工具坐標(biāo)系(2)旋轉(zhuǎn)角度測量旋轉(zhuǎn)角度，也就是通常所說的歐拉角，它表明工具坐標(biāo)系相對于法蘭坐標(biāo)系所旋轉(zhuǎn)的角度值。旋轉(zhuǎn)角度的測量方法主要有ABC2點(diǎn)法和ABC世界坐標(biāo)系兩種。ABC2點(diǎn)法：通過選擇X軸上的一個點(diǎn)和XY平面上的一個點(diǎn),KRC4系統(tǒng)可得到工具坐標(biāo)系的軸數(shù)據(jù)。當(dāng)軸方向需要特別精確時，一般使用此方法。02笛卡兒坐標(biāo)系A(chǔ)BC世界坐標(biāo)系：ABC世界坐標(biāo)系方法是指將工具標(biāo)系的X、Y、Z軸分別平行于世界坐標(biāo)系的Z、Y、X軸。用戶需要調(diào)整工具坐標(biāo)系相對于世界標(biāo)系的位置關(guān)系，通過KRC4系統(tǒng)自動算出的歐拉角數(shù)值，將工具坐標(biāo)系的軸調(diào)整為與世界坐標(biāo)系的軸平行，KRC4系統(tǒng)從而得知工具坐標(biāo)系的方向。02笛卡兒坐標(biāo)系03固定工具測量PARTTHREE03固定工具測量固定工具(如圖4-21所示)就是固定在某個位置與機(jī)器人法蘭不連接的工具。使用固定工具時，應(yīng)在smartHMI操作界面中將“Ipo模式選擇”設(shè)為外部工具，也稱為外部TCP。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，根據(jù)工藝要求，有些機(jī)器人需要操作的是工件而不是工具，需要機(jī)器人夾持工件來完成相應(yīng)的軌跡運(yùn)行。03固定工具測量固定工具測量分為兩步，第一步是測量固定工具的TCP，第二步是測量工件。KRC4系統(tǒng)用基坐標(biāo)系存儲外部TCP數(shù)據(jù)，用工具坐標(biāo)系存儲工件數(shù)據(jù)。1.測量固定工具的TCP如果要將固定工具的TCP告知KRC4系統(tǒng)，需要將一個已經(jīng)測量過的工具移至固定工具的TCP位置，然后用5D或6D方式將固定工具的坐標(biāo)系取向告知KRC4系統(tǒng)。03固定工具測量2.測量工件通過固定工具的TCP可以確定工件的原點(diǎn)，然后通過工具坐標(biāo)系X軸正向上的一點(diǎn)及XY平面上的一點(diǎn)，可定義工件相對于法蘭坐標(biāo)系的位置。點(diǎn)擊“主菜單”——“投入運(yùn)行”——“測量”——“固定工具”——“工件”——“直接測量”選項(xiàng)，打開“測量-固定工具-工件-直接測量”窗格。首先選擇待測量的工件，輸入“工件編是”和“工件名稱”，然后選擇所使用的固定工具，輸入“固定工具編號”，示例為1。03固定工具測量然后將工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)移至TCP，再將工具坐標(biāo)系X軸正向上的一點(diǎn)移至TCP，如圖4-27、圖4-28所示。03固定工具測量03固定工具測量然后將工具坐標(biāo)系的XY平面上一個帶有正Y值的點(diǎn)移至TCP。最后得到工件的TCP并保存，這些數(shù)據(jù)是相對于法蘭坐標(biāo)系的位置數(shù)。謝謝觀看第五章工業(yè)機(jī)器人負(fù)載數(shù)據(jù)測量工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用——初級01轉(zhuǎn)動慣量PARTONE01轉(zhuǎn)動慣量轉(zhuǎn)動慣量(MomentofInertia，又稱質(zhì)量慣性矩)，是剛體繞軸轉(zhuǎn)動時慣性(轉(zhuǎn)動物體保持其勻速圓周運(yùn)動或靜止的特性)的量度。在經(jīng)典力學(xué)中，轉(zhuǎn)動慣量通常以I或J表示單位為kg.m。如圖5-2所示，對于一個質(zhì)點(diǎn)，有-mr，其中，m是其質(zhì)量，下是質(zhì)點(diǎn)和軸的垂直距離。02工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量PARTTWO02工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量的前提是KRC4系統(tǒng)已經(jīng)指定了工具號。需要輸入的工具負(fù)載的數(shù)據(jù)如圖5-3所示。02工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量M[kg]:表示質(zhì)量，單位為kg。X、Y、Z[mm]:表示相對于法蘭的重心位置，單位為mm。A、B、C:表示性軸對于法的角，單位為°。JX、JY、JZ:表示轉(zhuǎn)動慣量(JX是標(biāo)系繞軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動量，該標(biāo)系通過A、B和C相對于法蘭轉(zhuǎn)過一定角度；Y和是標(biāo)系繞Y軸和Z軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動慣量)。02工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量工具負(fù)載數(shù)據(jù)的正確性對工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行精度、生產(chǎn)過程中的節(jié)拍時間、機(jī)器人的使用壽命都具有非常重要的作用。同時工具負(fù)載數(shù)據(jù)會影響許多控制過程，包括速度和加速度控制、力矩控制、碰撞控制、能量控制及加速度的算法控制等。1、工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量方法工具負(fù)載數(shù)據(jù)是通過測量軟件在線測量的，但由于大部分工具負(fù)載是非標(biāo)設(shè)計的，因此工具負(fù)載數(shù)據(jù)也可由制造廠商提供。02工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量檢查方法1:點(diǎn)擊“主菜單”一“投入運(yùn)行”一“輔助軟件”選項(xiàng)，打開“IstallTech-已安裝的附加軟件”窗格若LoadDataDetermination軟件的狀態(tài)為“已安裝”則表示KRC4系統(tǒng)已安裝了該軟件，如圖5-4所示。02工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量檢查方法2:點(diǎn)擊“主菜單”一“幫助”一“信息”選項(xiàng)，打開“信息”窗格。在“選項(xiàng)”選項(xiàng)卡下，若存在LoadDataDetermination軟件，則表示KRC4系統(tǒng)已安裝了該軟件,如圖5-5所示。02工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量在安裝了在線測量軟件LoadDataDetermination后，KRC4系統(tǒng)“售后服務(wù)”菜單欄中就會出現(xiàn)“計算負(fù)載數(shù)據(jù)”選項(xiàng)。點(diǎn)擊“主菜單”一“投入運(yùn)行”一“售后服務(wù)”一“計算負(fù)載數(shù)據(jù)”選項(xiàng)，如圖5-6所示。打開“Loaddatadetermination”窗格在該窗格進(jìn)行如圖5-7所示的設(shè)置后點(diǎn)擊“Start按鈕。02工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量02工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量自動進(jìn)入“編輯器”窗格，如圖5-8所示，按照運(yùn)行過程中的提示對話框進(jìn)行操作運(yùn)行過程中無法更改機(jī)器人的運(yùn)行速度，應(yīng)選擇T2運(yùn)行方式或AUT運(yùn)行方式運(yùn)行程序建議選擇AUT運(yùn)行方式。02工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量程序運(yùn)行結(jié)束后，顯示測量數(shù)據(jù)，選擇所需要的工具，如圖5-9所示，示例為選擇工具號為3的“zic13”。通過點(diǎn)擊“AssignTool”按將測量數(shù)據(jù)賦值給所選工具，當(dāng)賦值完成后，提示信息區(qū)域會彈出相應(yīng)的提示信息“Datahavebeenassignedtotool3”，點(diǎn)擊“OK”按鈕，如圖5-10所示。保存測量結(jié)果。圖5-11所示為“zjc13”的工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量結(jié)果。02工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量02工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量2、在線負(fù)載數(shù)據(jù)檢查(OLDC)KRC4系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會監(jiān)控工具負(fù)載數(shù)據(jù)，判斷是否存在過載或欠載情況，這種監(jiān)控稱為“在線負(fù)載數(shù)據(jù)檢查”(OnlineLoadDataCheck，OLDC)。并不是所有機(jī)器人類型都支持OLDC功能，對于可使用LoadDataDetermination軟件的機(jī)器人類型來說，OLDC是可用的。用戶也可以通過系統(tǒng)變量SLDCLOADED(TRUE=是)查詢OLDC是否可供當(dāng)前機(jī)器人類型使用。02工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量當(dāng)實(shí)際負(fù)載高于配置的負(fù)載時，會出現(xiàn)過載情況;當(dāng)實(shí)際負(fù)載低于配置的負(fù)載時，會出現(xiàn)欠載情況。如果出現(xiàn)過載或欠載情況，KRC4系統(tǒng)會按照OLDC配置的信息進(jìn)行反饋。OLDC配置的操作步驟如下。點(diǎn)擊“主菜單”———“投入運(yùn)行”———“測量”———“工具”———“工具負(fù)荷數(shù)據(jù)”選項(xiàng)，然后選定工具號，點(diǎn)擊“繼續(xù)”按鈕，在打開的窗格中進(jìn)行如圖5-12所示的設(shè)置。02工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量03附加負(fù)載數(shù)據(jù)測量PARTTHREE03附加負(fù)載數(shù)據(jù)測量附加負(fù)載數(shù)據(jù)對KRC4系統(tǒng)的影響與工具負(fù)載數(shù)據(jù)類似，即影響工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行精度、生產(chǎn)過程中的節(jié)拍時間、機(jī)器人的使用壽命等?；诟郊迂?fù)載數(shù)據(jù)對KRC4系統(tǒng)的影響，需要將附加負(fù)載數(shù)據(jù)輸入KRC4系統(tǒng)。由于附加負(fù)載大多也是非標(biāo)設(shè)計的，如弧焊的送絲機(jī)構(gòu)、機(jī)器人本體上安裝的控制閥、管線包等，因此這些數(shù)據(jù)也可以通過制造廠商獲得。03附加負(fù)載數(shù)據(jù)測量需要輸入的附加負(fù)載的數(shù)據(jù)如圖5-13所示。03附加負(fù)載數(shù)據(jù)測量M（kg）:表示質(zhì)量，單位為kg。X、Y、Z（mm）:表示相對于法蘭的重心位置，單位為mm。A、B、C:表示主慣性軸相對于法蘭的夾角，單位為°。JX、JY、JZ:表示動量(JX是系繞軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動量，該標(biāo)系通過A、B和C相對于法蘭轉(zhuǎn)過一定角度；JY和Z是標(biāo)系繞Y軸和軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動慣量)。03附加負(fù)載數(shù)據(jù)測量點(diǎn)擊“主菜單”“投入運(yùn)行”——“測量”——“附加負(fù)載數(shù)據(jù)”選項(xiàng)，打開“測量——附加負(fù)載數(shù)據(jù)”窗格，選定附加負(fù)載數(shù)據(jù)所在軸，如圖5-14所示。03附加負(fù)載數(shù)據(jù)測量謝謝觀看第六章工業(yè)機(jī)器人程序的編寫、運(yùn)行工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用——初級01工業(yè)機(jī)器人編程類型PARTONE01工業(yè)機(jī)器人編程類型工業(yè)機(jī)器人編程類型主要有以下三種。1、示教器編程由用戶通過smartPAD控制工業(yè)機(jī)器人，人工引導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人按照工藝要求完成預(yù)期的動作，以獲取運(yùn)動軌跡，生成機(jī)器人程序。示教器編程相對于離線編程來說，實(shí)用性更強(qiáng)、操作更簡便，因此大部分工業(yè)機(jī)器人都采用示教器編程方法。工業(yè)機(jī)器人編程還沒有公認(rèn)的國際標(biāo)準(zhǔn)，各機(jī)器人制造廠商有各自的機(jī)器人編程語言。01工業(yè)機(jī)器人編程類型2、離線編程無須人工操作機(jī)器人進(jìn)行現(xiàn)場示教，根據(jù)虛擬場景中的工件形狀自動生成復(fù)雜運(yùn)動軌跡，在軟件中仿真、調(diào)整軌跡后，生成機(jī)器人程序。離線編程克服了示教器編程的很多缺點(diǎn)，充分利用了計算機(jī)的功能，減少了編寫機(jī)器人程序所需要的時間。但在實(shí)際安裝過程中，模型誤差、工件裝配誤差及機(jī)器人定位誤差等都會對軌跡精度產(chǎn)生一定的影響，因此需要對程序進(jìn)行校準(zhǔn)修正。01工業(yè)機(jī)器人編程類型3、牽引示教牽引示教也稱為力反饋示教，即由用戶握住機(jī)器人末端，帶動機(jī)器人按實(shí)際軌跡運(yùn)動一次，生成機(jī)器人程序。在此過程中，用戶在機(jī)器人末端上施加一定方向的力，通過電流檢測輸出6個分量的數(shù)據(jù)，使機(jī)器人做相應(yīng)的動作，然后記錄位置，完成牽引示教工作。實(shí)現(xiàn)牽引示教的關(guān)鍵是電流開環(huán)控制，基本思路是使電機(jī)工作在電流環(huán)，盡量補(bǔ)償系統(tǒng)的重力矩及摩擦力矩，使用戶可以輕松地牽引機(jī)器人。02KRC4系統(tǒng)程序管理PARTTWO02KRC4系統(tǒng)程序管理1.新建程序新建的程序模塊可以保存在文件夾“Program”中，也可以保存在新建的文件夾中。但是，在“應(yīng)用人員”和“用戶”用戶組中，只能在文件夾R1下新建文件夾。下面主要介紹在R1下新建文件夾的步驟。在“導(dǎo)航器”窗格中選擇文件夾R1，點(diǎn)擊“新建”按鈕，輸入文件名稱，還可為文件添加注釋，如圖6-1(a)所示。例如，輸入文件名稱“test1”，生成test1文件夾，如圖6-1(b)所示。02KRC4系統(tǒng)程序管理02KRC4系統(tǒng)程序管理02KRC4系統(tǒng)程序管理打開生成的test1文件夾，點(diǎn)擊“新建”按鈕，選擇系統(tǒng)定義的模板，如圖6-2所示。Cell:現(xiàn)有的Cel1程序，只能被替換或者在刪除后被重新創(chuàng)建。Expert:專家模塊，由只有程序頭和程序結(jié)尾的SRC和DAT文件構(gòu)成。ExpertSubmit：附加的SUB文件，由程序頭和程序結(jié)尾構(gòu)成。02KRC4系統(tǒng)程序管理Function:SRC文件中的函數(shù)，在SRC中只需創(chuàng)建帶有BOOL變量的函數(shù)頭，函數(shù)結(jié)尾已經(jīng)存在，但必須對返回值進(jìn)行編程。Modul:模塊，由具有程序頭、程序結(jié)尾及基本框架(INI和2個PTPHOME)的SRC和DAT文件構(gòu)成。Submit:附加的SUB文件，由具有程序頭、程序結(jié)尾及基本架(DECLARATIONINILOOP/ENDLOOP)的SRC和DAT文件構(gòu)成。02KRC4系統(tǒng)程序管理選擇“Modul”選項(xiàng)后新建程序，輸入新建的程序名稱“test1”。模塊用字母“M”的圖標(biāo)標(biāo)識，如圖6-3所示。02KRC4系統(tǒng)程序管理打開程序test1，如圖6-4所示。02KRC4系統(tǒng)程序管理2.程序模塊屬性Modul由兩部分組成，如圖6-5所示:一部分是源代碼，用SRC文件表示;另一部分是數(shù)據(jù)代碼，用DAT文件表示。DAT文件中含有固定數(shù)據(jù)和點(diǎn)的坐標(biāo)。02KRC4系統(tǒng)程序管理點(diǎn)擊“編輯”按鈕，通過“編輯”菜單下的“過濾器”選項(xiàng)，可以選擇“模塊”或“詳細(xì)信息”選項(xiàng)，進(jìn)行信息切換，如圖6-6所示。02KRC4系統(tǒng)程序管理在DAT文件中，“DEFDAT+程序名”表示數(shù)據(jù)列表的生成方式。在SRC文件中“DEF+程序名0”表示源代碼的生成方式。DAT文件主要存SRC文件生成的位置點(diǎn)的坐標(biāo)及相關(guān)位置數(shù)據(jù)的參數(shù)信息等，邏輯指令在DAT文件中是無法顯示的。SRC文件中的代碼主要包含邏輯指令等非運(yùn)行指令。02KRC4系統(tǒng)程序管理3.程序的組成SRC文件中的代碼包含變量聲明區(qū)、變量初始化區(qū)、代碼輸入?yún)^(qū)三個區(qū)域。在變量聲明區(qū)中，用戶可針對當(dāng)前程序所需的變量，按照KRC4系統(tǒng)所支持的變量類型對變量進(jìn)行聲明。在程序運(yùn)行過程中，用戶可根據(jù)需要，利用變量進(jìn)行一些輔助計算或狀態(tài)信息采集。變量初始化區(qū)主要為變量聲明區(qū)中的變量進(jìn)行初始化賦值。代碼輸入?yún)^(qū)則主要根據(jù)工藝需要，記錄位置點(diǎn)的信息、邏輯指令信息，以及進(jìn)行變量運(yùn)算等。02KRC4系統(tǒng)程序管理02KRC4系統(tǒng)程序管理4.選定或打開程序用戶新建程序后，有兩種方式可以通過smartHMI操作界面對程序進(jìn)行編輯。(1)方式一“選定”程序，通過點(diǎn)擊按欄中的“選定”按(如圖6-9所示)打開“編輯器”窗格。02KRC4系統(tǒng)程序管理通過“選定”按鈕打開“編輯器”窗格時，程序運(yùn)行指針(如圖6-10所示)將被顯示被“選定”的程序可以運(yùn)行，用戶可以對程序進(jìn)行有限的編輯，但不允許使用多行的KRI指令(如LOOP.··ENDLOOP)?！斑x定”程序的方式尤其適用于“應(yīng)用人員”用戶組中的用戶對程序進(jìn)行編輯，因?yàn)樵陉P(guān)閉程序時，用戶無須回答安全提問即可應(yīng)用更改。用戶如果對不允許更改處進(jìn)行了更改，系統(tǒng)會顯示出一條故障信息。02KRC4系統(tǒng)程序管理02KRC4系統(tǒng)程序管理(2)方式二“打開”程序，通過點(diǎn)擊按欄中的“打開”按(如圖6-11所示)打開“編輯器”窗格。通過“打開”按鈕打開“編輯器”窗格時，無程序運(yùn)行指針，程序不能運(yùn)行，但程序可以被編輯，如圖6-12所示?！按蜷_”程序尤其適用于“專家”用戶組中的用戶對程序進(jìn)行編輯，因?yàn)樵陉P(guān)閉程序時系統(tǒng)會彈出一個安全提問，詢問用戶是應(yīng)用更改還是取消更改。02KRC4系統(tǒng)程序管理02KRC4系統(tǒng)程序管理(3)程序運(yùn)行指針說明當(dāng)“選定”程序時，“編輯器”窗格中會出現(xiàn)幾種程序運(yùn)行指針來顯示當(dāng)前程序運(yùn)行的狀態(tài)，如表6-1所示。程序運(yùn)行指針用于表明機(jī)器人正在執(zhí)行或執(zhí)行完的語句、是否移到個輔助點(diǎn)或目標(biāo)點(diǎn)上，以及機(jī)器人執(zhí)行程序的方向。02KRC4系統(tǒng)程序管理02KRC4系統(tǒng)程序管理5.文件存檔和還原(1)文件存檔KRC4系統(tǒng)的數(shù)據(jù)會被存儲到以機(jī)器人名稱為文件名的壓縮文件中。在存儲過程中系統(tǒng)除了將生成的ZIP文件保存在所選的存儲位置上，還會在D盤上存儲一個存檔文件(INTERN.ZIP)?？蛇x的存儲位置包括:USB(KCP)；USB(控制柜)；網(wǎng)絡(luò)。02KRC4系統(tǒng)程序管理(2)文件還原在文件還原時，可選擇以下選項(xiàng):所有應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)在文件還原時，當(dāng)存檔文件與系統(tǒng)文件的版本不一樣時會顯示錯誤信息。如果存檔工具包的版本與安裝的工具包版本不一致，也會顯示錯誤信息。02KRC4系統(tǒng)程序管理6.運(yùn)行日志管理KRC4系統(tǒng)可以全程自動記錄用戶在smartPAD上的操作過程，用戶可以通過運(yùn)行日志查詢、了解程序和狀態(tài)的變更。(1)運(yùn)行日志點(diǎn)擊“主菜單”-“診斷”一“運(yùn)行日志”選項(xiàng)，打開“運(yùn)行日志”窗格，如圖6-16所示。02KRC4系統(tǒng)程序管理(2)運(yùn)行日志篩選用戶可以根據(jù)運(yùn)行日志的類型和級別進(jìn)行運(yùn)行日志篩選，通過篩選可以快速找到相關(guān)類型的運(yùn)行日志，便于用戶快速了解操作過程，如圖6-17所示。03工業(yè)機(jī)器人程序的運(yùn)行PARTTHREE03工業(yè)機(jī)器人程序的運(yùn)行1.程序運(yùn)行步驟程序運(yùn)行步驟如下點(diǎn)擊“選定”按鈕“選定”要運(yùn)行的程序，按下smartPAD背面的“確認(rèn)”鍵和正面的“啟動”鍵，執(zhí)行INI和BCO運(yùn)行，在狀態(tài)欄中選擇程序運(yùn)行方式，再次按下“啟動”鍵運(yùn)行程序，如圖6-18~圖6-20所示。03工業(yè)機(jī)器人程序的運(yùn)行03工業(yè)機(jī)器人程序的運(yùn)行謝謝觀看第七章工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動類型工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用——初級01PTP控制方式PARTONE01PTP控制方式點(diǎn)位(Point-To-Point，PTP，即點(diǎn)到點(diǎn))控制方式如圖7-1所示，這種控制方式只對機(jī)器人末端在作業(yè)空間中的某些規(guī)定的離散點(diǎn)上的位姿進(jìn)行控制。機(jī)器人將TCP沿最快速的軌跡移到目標(biāo)點(diǎn)，最快速的軌跡通常并不是最短的軌跡，因此其運(yùn)動軌跡不是直線。01PTP控制方式由于機(jī)器人軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，有時弧形軌跡會比直線軌跡更快。在PTP控制方式下，只要求機(jī)器人能夠快速、準(zhǔn)確地在相鄰各點(diǎn)之間運(yùn)動，對到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡不做任何規(guī)定。定位精度和運(yùn)動所需的時間是PTP控制方式的兩個主要評價指標(biāo)。02CP控制方式PARTTWO02CP控制方式連續(xù)軌跡(ContinuousPath，CP)控制方式通常是指LIN(直線)和CIRC(圓弧)軌跡控制方式，如圖7-2所示。CP控制方式對機(jī)器人末端在作業(yè)空間中的位姿進(jìn)行連續(xù)控制要求其嚴(yán)格按照預(yù)定的軌跡和速度在一定的精度范圍內(nèi)運(yùn)動，運(yùn)動速度可控，運(yùn)動平穩(wěn)。工業(yè)機(jī)器人各關(guān)節(jié)連續(xù)、同步地進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動，其末端即可形成連續(xù)的軌跡。CP控制方式的主要評價指標(biāo)是機(jī)器人末端位姿的軌跡精度及平穩(wěn)性。CP控制方式常用于弧焊、點(diǎn)焊搬運(yùn)、涂膠等對軌跡要求嚴(yán)格的工藝中。02CP控制方式03軌跡路徑逼近功能PARTTHREE03軌跡路徑逼近功能在實(shí)際的調(diào)試過程中，為了加速運(yùn)動過程，縮短生產(chǎn)節(jié)拍，對于工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動軌跡中的過渡點(diǎn)或一些無須精確到達(dá)的點(diǎn)，需要進(jìn)行軌跡路徑的優(yōu)化。一般KRC4系統(tǒng)會采用軌跡路徑逼近的方式進(jìn)行優(yōu)化。KUKA機(jī)器人的CONT運(yùn)動指即可實(shí)現(xiàn)軌跡路徑逼近功能，如表7-1所示。軌跡路徑逼近意味著TCP不會精確移到點(diǎn)坐標(biāo)，它會提前離開精確保持輪廓的軌跡，被引導(dǎo)沿著軌跡路徑逼近輪廓運(yùn)動，該輪廓止于下一個運(yùn)動指令的精確位置點(diǎn)。03軌跡路徑逼近功能03軌跡路徑逼近功能需要注意的是，運(yùn)動過程中的速度、加速度、圓滑過渡距離等參數(shù)也影響軌跡路徑逼近輪廓。軌跡路徑逼近功能的優(yōu)點(diǎn)是能減少機(jī)器人磨損，減短節(jié)拍時間。04工業(yè)機(jī)器人零點(diǎn)標(biāo)定PARTFOUR04工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動指令編輯KUKA機(jī)器人所需要的運(yùn)動指令可以通過聯(lián)機(jī)表格的方式輸入，用戶能夠比較方便地進(jìn)行程序的錄入及程序點(diǎn)的記錄，還可根據(jù)工藝要求方便地修改程序點(diǎn)的位置，增加一些輸入/輸出指令等。首先“打開”或“選定”要編輯的程序，點(diǎn)擊“指令”一“運(yùn)動”選項(xiàng)，選擇運(yùn)動控制方式，如圖7-3所示。04工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動指令編輯04工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動指令編輯點(diǎn)擊聯(lián)機(jī)表格中“P1”后面的按鈕可進(jìn)行位置點(diǎn)P1的相關(guān)參數(shù)設(shè)定，如圖7-4所示。04工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動指令編輯在和“Vel=”處可進(jìn)行當(dāng)前位置點(diǎn)軌跡路徑逼近和運(yùn)行速度的設(shè)定，如圖7-5所示。04工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動指令編輯點(diǎn)擊“CPDATA2”后面的按鈕可進(jìn)行移動參數(shù)設(shè)定，如圖7-6所示。04工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動指令編輯在LIN和CIRC控制方式下，機(jī)器人沿軌跡運(yùn)動時，用戶可以準(zhǔn)確定義方向?qū)б?，如圖7-7所示。工具在運(yùn)動的起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)處的姿態(tài)可能不同。04工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動指令編輯LIN控制方式下的方向?qū)б袠?biāo)準(zhǔn)、手動PTP、恒定的方向三種。標(biāo)準(zhǔn):如圖7-8所示，機(jī)器人運(yùn)動軌跡為從P1點(diǎn)至P2點(diǎn)的線性軌跡，工具的姿態(tài)在運(yùn)動過程中不斷變化。手動PTP:在機(jī)器人以標(biāo)準(zhǔn)方式到達(dá)奇點(diǎn)位置時，就可以使用“手動PTP”方向?qū)б?，因?yàn)樾枰ㄟ^軸角度的線性軌跡路徑逼近(按軸坐標(biāo)的移動)進(jìn)行姿態(tài)變化。04工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動指令編輯KUKA6軸機(jī)器人的奇點(diǎn)位置共有三個,奇點(diǎn)位置是指在給定狀態(tài)和步驟順序的情況下無法通過逆向運(yùn)算(將笛卡兒坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成軸坐標(biāo))得出唯一數(shù)值的位置。在這種情況下，非常小的笛卡兒坐標(biāo)變化也能導(dǎo)致非常大的軸坐標(biāo)變化。奇點(diǎn)不是機(jī)械特性，而是數(shù)學(xué)特性，出于此原因，只有在CP控制方式下才會出現(xiàn)奇點(diǎn)。04工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動指令編輯三個奇點(diǎn)的位置如下。奇點(diǎn)A:頂部奇點(diǎn)，在A4、A5A的交點(diǎn)位于A1軸正上方時產(chǎn)生。奇點(diǎn)B:延伸奇點(diǎn)，在A軸的中點(diǎn)位于A2軸和A3軸的延長線上時產(chǎn)生。奇點(diǎn)C:腕關(guān)節(jié)奇點(diǎn)，在A4軸和A6軸彼此平行，且A5軸處于正負(fù)0.01812”的范圍內(nèi)時產(chǎn)生。04工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動指令編輯恒定的方向:如圖7-9所示，機(jī)器人運(yùn)動軌跡為從P1點(diǎn)至P2點(diǎn)的線性軌跡，工具的姿態(tài)在運(yùn)動過程中始終保持不變，機(jī)器人的姿態(tài)在運(yùn)動過程中也始終保持不變。在一些特殊的工藝中需要用到此功能，如切割、激光焊接等。CIRC控制方式下的方向?qū)б灿袠?biāo)準(zhǔn)、手動PTP、恒定的方向三種。04工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動指令編輯標(biāo)準(zhǔn):如圖7-10所示，機(jī)器人運(yùn)動軌跡為從P1點(diǎn)至P4點(diǎn)的圓弧軌跡，工具的姿態(tài)在運(yùn)動過程中不斷變化。手動PTP:在機(jī)器人以標(biāo)準(zhǔn)方式到達(dá)奇點(diǎn)位置時，就可以使用“手動PTP”方向?qū)б驗(yàn)樾枰ㄟ^軸角度的線性軌跡路徑逼近(按軸標(biāo)的移動)進(jìn)行姿態(tài)變化。04工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動指令編輯恒定的方向:如圖7-11所示，機(jī)人運(yùn)動軌跡為從P1點(diǎn)至P4點(diǎn)的圓弧軌跡，工具的姿態(tài)在運(yùn)動過程中始終保持不變，機(jī)器人的姿態(tài)在運(yùn)動過程中也始終保持不變。CIRC指令是通過輔助點(diǎn)坐標(biāo)和目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行圓弧軌跡確認(rèn)的，如圖7-12所示04工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動指令編輯P4點(diǎn)為上一條運(yùn)動指令的目標(biāo)點(diǎn)，同時是CIRC指令的起始點(diǎn)，P5點(diǎn)為輔助點(diǎn)，P6點(diǎn)為目標(biāo)點(diǎn)，通過點(diǎn)擊“輔助點(diǎn)坐標(biāo)”按鈕可記錄輔助點(diǎn)位置，通過點(diǎn)擊“目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)”按鈕可記錄目標(biāo)點(diǎn)位置。如果想放棄當(dāng)前指令的輸入，可點(diǎn)擊“中斷指令”按鈕；如果想完成當(dāng)前指令的輸入，可點(diǎn)擊“指令OK”按鈕。04工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動指令編輯圖7-13所示為完成指令輸入后狀態(tài)。如果想進(jìn)行位置點(diǎn)的修改，可點(diǎn)擊“Touch-Up按鈕，但是要選定是輔助點(diǎn)還是目標(biāo)點(diǎn)。謝謝觀看第八章邏輯指令和預(yù)進(jìn)功能工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用——初級01數(shù)字輸出指令PARTONE01數(shù)字輸出指令數(shù)字輸出指令(OUT)用于在程序中的某個位置輸出信號，在程序中可以設(shè)定數(shù)字輸出指令的相關(guān)參數(shù)，如圖8-1所示。02等待指令PARTTWO02等待指令在機(jī)器人程序運(yùn)行過程中，用戶可以加入一些等待指令進(jìn)行程序的處理，等待指令包括WAITFOR和WAIT。1.WAITFOR指令WAITFOR指令為與信號有關(guān)的等待指令，需要時可將多個信號(最多12個)按邏輯連接。如果添加了一個邏輯連接，則聯(lián)機(jī)表格中會出現(xiàn)用于邏輯連接的欄，可連接的信號包括IN、OUT、TIMER、FLAG、CYCFLAG，如圖8-2所示。02等待指令02等待指令(1)運(yùn)算符邏輯連接的運(yùn)算符包括:NOT:“非”，該運(yùn)算符用于否定，即使值取反(由“TRUE”變?yōu)椤癋ALSE”)。AND:“與”，僅當(dāng)連接的兩個表達(dá)式都為TRUE時，結(jié)果才為TRUB。OR:“或”，當(dāng)連接的兩個表達(dá)式中至少有一個為TRUE時，結(jié)果為TRUE。EXOR:“異或”，當(dāng)連接的兩個表達(dá)式有不同的值時，結(jié)果為TRUE。02等待指令(2)運(yùn)算符的優(yōu)先級運(yùn)算的基本規(guī)則:先運(yùn)算括號中的表達(dá)式，未括起來的表達(dá)式按照其優(yōu)先級從左向右進(jìn)行運(yùn)算。運(yùn)算符的優(yōu)先級如表8-2所示。02等待指令(3)輯運(yùn)算舉例邏輯運(yùn)算舉例(1代表TRUE，0代表FALSE)如圖8-3所示。02等待指令2.WAIT指令WAIT指令為與時間相關(guān)的等待指令，程序?qū)⒏鶕?jù)輸入的時間在某個點(diǎn)上等待，如圖8-4所示。在等待時間內(nèi)，機(jī)器人暫停動作。03脈沖輸出指令PARTTHREE03脈沖輸出指令脈沖輸出指令(PULSE)用于設(shè)定一個脈沖，如圖8-5所示。在此過程中，輸出端在特定時間內(nèi)被設(shè)置為定義的電平，此后輸出端由系統(tǒng)自動復(fù)位。輸出端的設(shè)定和復(fù)位不取決于之前的輸出端電平。04軌跡切換指令PARTFOUR04軌跡切換指令軌跡切換指令以運(yùn)動的起始點(diǎn)或目標(biāo)點(diǎn)為基準(zhǔn)觸發(fā)軌跡切換動作，切換過程無須中斷機(jī)器人運(yùn)動，且切換動作的時間可推移。軌跡切換指令支持的控制方式包括LIN、CIRC和PTP。軌跡切換指令可分為“靜態(tài)”(SNYOUT)和“動態(tài)”(SYNPULSE)兩種。其中，SYNOUT切換的信號與SYNPULSE切換的信號相同，只是切換的方式不同。04軌跡切換指令1、SYNOUT指令靜態(tài)軌跡切換指令SYNOUT如圖8-6所示。04軌跡切換指令2、SYNPULSE指令動態(tài)軌跡切換指令SYNPULSE如圖8-7所示。SYNPULSE指令與SYNOUT指功能類似，只是在確定信號狀態(tài)上有所不同。04軌跡切換指令[例8-1]設(shè)起始點(diǎn)為P2，目標(biāo)點(diǎn)為P3，兩個點(diǎn)均為精確停止點(diǎn)，如圖8-8所示。04軌跡切換指令說明:OUT1和OUT2確定了切換的大概位置，虛線確定了切換極限。切換極限:開始:切換點(diǎn)最多可延遲至精確停止點(diǎn)P3(+ms)。結(jié)束:切換點(diǎn)最多可前移至精確停止點(diǎn)P2(-ms)。如果Delay給定的數(shù)值過大，則KRC4系統(tǒng)將自動在切換極限處進(jìn)行切換。04軌跡切換指令[例8-2]起始點(diǎn)P2是精確停止點(diǎn)，目標(biāo)點(diǎn)P3被圓滑過渡(是軌跡路徑逼近點(diǎn))，如圖8-9所示。04軌跡切換指令說明:OUT1和OUT2確定了切換的大概位置，虛線確定了切換極限，M為圓滑區(qū)域中點(diǎn)。切換極限開始:切換點(diǎn)最多可延遲至P3點(diǎn)圓滑區(qū)域的起始處(+ms)。結(jié)束:切換點(diǎn)最多可前移至P3點(diǎn)圓滑區(qū)域的起始處(-)，最多可延遲至P3點(diǎn)圓滑區(qū)域的結(jié)束處(+)。如果Delay給定的數(shù)值過大，則KRC4系統(tǒng)將自動在切換極限處進(jìn)行切換。04軌跡切換指令[例8-3]起始點(diǎn)P2和目標(biāo)點(diǎn)P3均被圓滑過渡，如圖8-10所示。說明:0UT1和OUT2確定了切換的大概位置，虛線確定了切換極限，M為P3點(diǎn)圓滑區(qū)域中點(diǎn)。切換極限開始:切換點(diǎn)最多可前移至P2點(diǎn)圓滑區(qū)域的結(jié)束處，最多可延遲至P3點(diǎn)圓滑區(qū)域的起始處(+ms)。04軌跡切換指令結(jié)束:切換點(diǎn)最多可前移至P3點(diǎn)圓滑區(qū)域的起始處(-)，最多可遲至P3點(diǎn)圓滑區(qū)域的結(jié)束處(+)。如果Delay給定的數(shù)值過大，則KRC4系統(tǒng)將自動在切換極限處進(jìn)行切換。當(dāng)在SYNOUT指令的聯(lián)機(jī)表格中選擇PATH時，控制方式僅限于LIN和CIRC，不適用于PTP，輸入信息如圖8-11所示。04軌跡切換指令04軌跡切換指令[例8-4]起始點(diǎn)P1是精確停止點(diǎn)，目標(biāo)點(diǎn)P3被圓滑過渡，如圖8-12所示。04軌跡切換指令說明:0UT1確定了進(jìn)行切換的大概位置，虛線確定了切換極限，M為P2點(diǎn)圓滑區(qū)域中點(diǎn)。切換極限開始:切換點(diǎn)最多可前移至精確停止點(diǎn)P1。結(jié)束:切換點(diǎn)最多可延遲至下一個的精確停止點(diǎn)P4。如果P3點(diǎn)是一個精確停止點(diǎn)則切換點(diǎn)最多可延遲至P3點(diǎn)。如果PATH或Delay給出的數(shù)值過大，則KRC4系統(tǒng)將自動在切換極限處進(jìn)行切換。04軌跡切換指令[例8-5]起始點(diǎn)P1和目標(biāo)點(diǎn)P3均被圓滑過渡，如圖8-3所示。04軌跡切換指令說明:OUT1確定了切換的大概位置，虛線確定了