《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用》 教案 任務(wù)十八 機(jī)器人軌跡編程

《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用》教案姓 名 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用教案課程名稱(chēng)：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用 授課人：XX課題機(jī)器人軌跡編程課時(shí)2教學(xué)目的與要求1、了解機(jī)器人常用的程序數(shù)據(jù)。2、了解機(jī)器人程序數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類(lèi)型。3、了解機(jī)器人程序任務(wù)、程序模塊、例行程序之間的關(guān)系。4、掌握建立機(jī)器人程序數(shù)據(jù)的操作步驟。5、掌握建立機(jī)器人程序的操作步驟。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)可變量存儲(chǔ)類(lèi)型的的num型程序數(shù)據(jù)，再創(chuàng)建一個(gè)機(jī)器人主程序main教學(xué)方法課堂講授（PPT授課+小組討論）主要內(nèi)容及步驟備注教學(xué)過(guò)程一、組織教學(xué)：組織課堂，新課前的自我介紹，介紹本節(jié)課程的體系結(jié)構(gòu)，告知學(xué)習(xí)的基本要求。二、課題導(dǎo)入根據(jù)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)在創(chuàng)建機(jī)器人程序之前，首先要了解ABB機(jī)器人編程語(yǔ)言Rapid的基本概念及其中任務(wù)、模塊、例行程序之間的關(guān)系。三、新課講授1.1建立程序數(shù)據(jù)1.2程序數(shù)據(jù)的類(lèi)型與分類(lèi)四、強(qiáng)化鞏固利用實(shí)際生活中接觸的例子加強(qiáng)鞏固五、總結(jié)拓展1.課堂內(nèi)容總結(jié) 2.布置作業(yè)小組討論授課效果分析總結(jié)教學(xué)內(nèi)容課堂互動(dòng)一、組織教學(xué)介紹本門(mén)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容及知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，提出課程學(xué)習(xí)的基本要求，強(qiáng)調(diào)本門(mén)課程的上課時(shí)間、地點(diǎn)。推薦教材：《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用》匯邦教材二、課題導(dǎo)入通過(guò)教材知識(shí)以及網(wǎng)絡(luò)拓展搜集的資料，掌握創(chuàng)建程序數(shù)據(jù)的方法，了解程序數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類(lèi)型以及常用的程序數(shù)據(jù)。導(dǎo)入：要完成本任務(wù)，需要依次完成建立程序數(shù)據(jù)、程序數(shù)據(jù)的類(lèi)型與分類(lèi)。三、新課講授§1任務(wù)布置在工作站中建立一個(gè)機(jī)器人程序，當(dāng)手動(dòng)啟動(dòng)程序后，機(jī)器人TCP沿著如圖18-1箭頭所示路徑移動(dòng)一個(gè)周期。圖18-1§2任務(wù)分析工業(yè)機(jī)器人軌跡類(lèi)應(yīng)用是指機(jī)器人TCP（工具中心點(diǎn)）沿著預(yù)定的路徑連續(xù)運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用，常見(jiàn)于涂膠、切割、弧焊等場(chǎng)合。本次任務(wù)的工作站是一個(gè)打包文件，需先對(duì)工作站文件進(jìn)行解包才能使用該工作站來(lái)編程、調(diào)試。為方便調(diào)試，在進(jìn)行軌跡類(lèi)應(yīng)用編程之前需先創(chuàng)建機(jī)器人的工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)tooldata以及工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata。ABB機(jī)器人的RAPID編程提供了豐富的指令來(lái)完成各種簡(jiǎn)單與復(fù)雜的應(yīng)用，在本任務(wù)中主要使用到一些常用的運(yùn)動(dòng)指令?！?任務(wù)實(shí)施（一）工作站解包1、雙擊打開(kāi)如圖18-2所示工作站打包文件“path_10”。2、在彈出的對(duì)話框點(diǎn)擊“下一個(gè)”。如圖18-3。3、點(diǎn)擊“瀏覽”可選擇工作站保存路徑（保存路徑不能有中文字符），然后點(diǎn)擊“下一步”。如圖18-4。4、選擇RobotWare版本，默認(rèn)選擇當(dāng)前最高版本即可，不得低于6.08版本。然后點(diǎn)擊“下一步”。如圖18-5。5、點(diǎn)擊“完成”，然后等待解壓過(guò)程，待完全解壓之后，點(diǎn)擊“關(guān)閉”即可。如圖18-6。解壓完成即可看到圖18-1所示工作站。§4創(chuàng)建工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)tooldata工具數(shù)據(jù)Tooldata是用于描述安裝在機(jī)器人第六軸上的工具的TCP（ToolCenterPoint，工具中心點(diǎn)）、質(zhì)量、重心等參數(shù)數(shù)據(jù)。不同的機(jī)器人應(yīng)用就可能配置不同的工具，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(pán)式的夾具作為工具。默認(rèn)工具(tool0)的TCP位于機(jī)器人安裝法蘭的中心，如圖18-7。圖中的A點(diǎn)就是原始的TCP點(diǎn)。在軌跡應(yīng)用中，常使用帶有尖端的工具，一般情況下將工具坐標(biāo)系原點(diǎn)及TCP設(shè)立在工具尖端，例如在本工作站中使用的工具如圖18-8所示：圖18-7圖18-8工具中心點(diǎn)的設(shè)定原理如下：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)。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)）。通過(guò)之前學(xué)習(xí)到的手動(dòng)操縱機(jī)器人的方法，去移動(dòng)工具上的參考點(diǎn)以最少四種不同的機(jī)器人姿態(tài)盡可能與固定點(diǎn)剛好碰上。（為了獲得更準(zhǔn)確的TCP，我們?cè)谝韵碌睦又惺褂昧c(diǎn)法進(jìn)行操作，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T(mén)CP的X的負(fù)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T(mén)CP的Z的負(fù)方向移動(dòng)。）強(qiáng)化鞏固在對(duì)象的平面上，只需要定義三個(gè)點(diǎn)，建立一個(gè)工件坐標(biāo)。五、總結(jié)拓展（一）課堂總結(jié)掌握機(jī)器人軌跡類(lèi)編程應(yīng)用場(chǎng)合。有獨(dú)立的機(jī)器人基礎(chǔ)編程思維。（二）布置作業(yè)總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容提前組織教學(xué)課題導(dǎo)入基本知識(shí)講解本節(jié)課難點(diǎn)思考激活原理本節(jié)課重點(diǎn)重點(diǎn)掌握《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用》教案姓 名 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用教案課程名稱(chēng)：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用 授課人：XX課題機(jī)器人軌跡編程課時(shí)4教學(xué)目的與要求1、了解機(jī)器人常用的程序數(shù)據(jù)。2、了解機(jī)器人程序數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類(lèi)型。3、了解機(jī)器人程序任務(wù)、程序模塊、例行程序之間的關(guān)系。4、掌握建立機(jī)器人程序數(shù)據(jù)的操作步驟。5、掌握建立機(jī)器人程序的操作步驟。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)運(yùn)動(dòng)指令是工業(yè)機(jī)器人編程的基礎(chǔ)指令，在添加運(yùn)動(dòng)指令之前，一定要確認(rèn)當(dāng)前激活的工具坐標(biāo)和工件坐標(biāo)是否和預(yù)期的一致。教學(xué)方法課堂講授（PPT授課+小組討論+實(shí)訓(xùn)）主要內(nèi)容及步驟備注教學(xué)過(guò)程一、組織教學(xué)：組織課堂，新課前的自我介紹，介紹本節(jié)課程的體系結(jié)構(gòu)，告知學(xué)習(xí)的基本要求。二、課題導(dǎo)入根據(jù)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)在完成編輯之后，進(jìn)行整體調(diào)試，程序運(yùn)行有兩種模式，單周和連續(xù)，單周為程序運(yùn)行完一次之后程序自動(dòng)停止運(yùn)行，連續(xù)為程序運(yùn)行完一次之后自動(dòng)從頭開(kāi)始運(yùn)行，即循環(huán)運(yùn)行；需要根據(jù)當(dāng)前工作站實(shí)際工藝需要來(lái)選擇運(yùn)行模式。三、新課講授（1）學(xué)會(huì)建立機(jī)器人工具坐標(biāo)。（2）學(xué)會(huì)建立機(jī)器人工件坐標(biāo)。（3）掌握機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令。（4）掌握手動(dòng)調(diào)試機(jī)器人程序的步驟。四、強(qiáng)化鞏固利用實(shí)際生活中接觸的例子加強(qiáng)鞏固五、總結(jié)拓展1.課堂內(nèi)容總結(jié) 2.布置作業(yè)小組討論授課效果分析總結(jié)教學(xué)內(nèi)容課堂互動(dòng)一、組織教學(xué)介紹本門(mén)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容及知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，提出課程學(xué)習(xí)的基本要求，強(qiáng)調(diào)本門(mén)課程的上課時(shí)間、地點(diǎn)。推薦教材：《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用》匯邦教材二、課題導(dǎo)入通過(guò)教材知識(shí)以及網(wǎng)絡(luò)拓展搜集的資料，掌握手動(dòng)調(diào)試機(jī)器人程序的步驟導(dǎo)入：獨(dú)立的完成機(jī)器人的編程調(diào)試任務(wù)。三、新課講授§1調(diào)試程序完成編輯之后，進(jìn)行整體調(diào)試，程序運(yùn)行有兩種模式，單周和連續(xù)，單周為程序運(yùn)行完一次之后程序自動(dòng)停止運(yùn)行，連續(xù)為程序運(yùn)行完一次之后自動(dòng)從頭開(kāi)始運(yùn)行，即循環(huán)運(yùn)行；需要根據(jù)當(dāng)前工作站實(shí)際工藝需要來(lái)選擇運(yùn)行模式，在本任務(wù)中，機(jī)器人運(yùn)行完一次程序之后即完成了當(dāng)前工件的軌跡處理，機(jī)器人需要停止運(yùn)行，所以在本任務(wù)中可以使用單周模式。調(diào)試步驟如下：1、點(diǎn)擊觸摸屏右下角的快捷鍵，選擇第三個(gè)控件，選擇單周，然后再點(diǎn)擊一次快捷鍵即可關(guān)閉此彈出菜單。如圖18-61。2、打開(kāi)“調(diào)試”菜單，選擇“PP移至例行程序”。如圖18-62。3、選中“Path_10”例行程序,然后單擊“確定”。如圖18-63。4、按下虛擬示教器使能鍵，進(jìn)入“電機(jī)開(kāi)啟”狀態(tài)。按一下“單步向前”按鍵，并小心觀察機(jī)器人的移動(dòng)。單步運(yùn)行完整個(gè)程序，確認(rèn)無(wú)誤后，再按一下“程序啟動(dòng)”，可以連續(xù)運(yùn)行整個(gè)程序。如圖18-64。圖18-61圖18-62圖18-63圖18-64§2任務(wù)總結(jié)在工業(yè)機(jī)器人程序中，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑都是由一連串的運(yùn)動(dòng)指令組合而成，運(yùn)動(dòng)指令是工業(yè)機(jī)器人編程的基礎(chǔ)指令，在添加運(yùn)動(dòng)指令之前，一定要確認(rèn)當(dāng)前激活的工具坐標(biāo)和工件坐標(biāo)是否和預(yù)期的一致。添加圓弧運(yùn)動(dòng)指令MoveC時(shí)需注意：必須先使用關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令MoveJ或直線運(yùn)動(dòng)指令MoveL讓機(jī)器人TCP運(yùn)動(dòng)到圓弧的起點(diǎn)，否則機(jī)器人會(huì)運(yùn)行錯(cuò)誤。程序調(diào)試過(guò)程中，為確保安全，先在手動(dòng)模式下單步運(yùn)行程序，并時(shí)刻注意機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑是否安