機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用課件項(xiàng)目6-ABB工業(yè)機(jī)器人

項(xiàng)目六ABB工業(yè)機(jī)器人

知識(shí)鏈接6.1工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)運(yùn)行6.2工業(yè)機(jī)器人的I/O通信6.3基本運(yùn)動(dòng)指令6.4程序數(shù)據(jù)的定義6.5條件邏輯判斷指令

6.1工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)運(yùn)行

6.1.1ABB工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)組成ABB工業(yè)機(jī)器人主要是由工業(yè)機(jī)器人本體、控制柜、連接線纜和示教器組成，示教器通過(guò)示教器線纜和機(jī)器人控制柜連接，工業(yè)機(jī)器人本體通過(guò)動(dòng)力線纜與機(jī)器人控制柜相連，機(jī)器人控制柜通過(guò)電源線纜和外部電源連接獲取供電。ABB工業(yè)機(jī)器人示教器的結(jié)構(gòu)如圖6-1所示，下面介紹示教器各組成部分的基本功能。圖6-1示教器的結(jié)構(gòu)A示教器線纜：與機(jī)器人控制柜連接，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人動(dòng)作控制。B觸摸屏：示教器的操作界面顯示屏。C緊急停止按鈕：此按鈕功能與控制柜的緊急停止按鈕功能相同。D手動(dòng)操縱桿：在機(jī)器人手動(dòng)運(yùn)行模式下，撥動(dòng)操縱桿可操縱機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。E數(shù)據(jù)備份用USB接口：用于外接U盤(pán)等存儲(chǔ)設(shè)備傳輸機(jī)器人備份數(shù)據(jù)（在沒(méi)有連接USB存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，需要蓋上USB接口的保護(hù)蓋，如果接口暴露在灰塵里，機(jī)器人可能會(huì)發(fā)生中斷或者是故障）。F使能器按鈕：手動(dòng)示教時(shí)需要機(jī)器人動(dòng)作時(shí)要一直按住的，有三個(gè)檔位：不握住，適當(dāng)力度握住，大力握住。只有在適當(dāng)力度握住時(shí)才會(huì)起作用。此時(shí)電氣柜上的上電指示燈會(huì)常亮，否則閃爍。G觸摸屏用筆：操作觸摸屏的工具。H示教器復(fù)位按鈕：使用此按鈕可解決示教器四級(jí)或是示教器本身硬件引起的異常情況。提示：觸摸屏只可以用觸摸筆或指尖進(jìn)行操作，其它工具（如寫(xiě)字筆的筆尖、螺絲刀的尖部等）都不能操作觸摸屏，否則會(huì)使觸摸屏損壞。機(jī)器人開(kāi)機(jī)后的示教器默認(rèn)界面如圖6-2所示，單擊左上角的ABB主菜單按鍵，示教器界面切換為主菜單操作界面，如圖6-3所示。圖6-2開(kāi)機(jī)后示教器的默認(rèn)界面圖6-3主菜單操作界面主菜單操作界面包括輸入輸出、手動(dòng)操縱、自動(dòng)生產(chǎn)線窗口、程序編輯器、程序數(shù)據(jù)、備份和回復(fù)等，每一項(xiàng)都對(duì)應(yīng)一定的功能，具體如表6-1所示。選項(xiàng)名稱(chēng)說(shuō)明HotEdit程序模塊下軌跡點(diǎn)位置的補(bǔ)償設(shè)置窗口。輸入輸出設(shè)置及查看I/O視圖窗口。手動(dòng)操縱動(dòng)作模式設(shè)置、坐標(biāo)系選擇、操縱桿鎖定及載荷屬性的更改窗口。也可顯示實(shí)際位置自動(dòng)生產(chǎn)窗口在自動(dòng)模式下，可直接調(diào)試程序并運(yùn)行。程序編輯器建立程序模塊及例行程序的窗口。程序數(shù)據(jù)選擇編程時(shí)所需程序數(shù)據(jù)的窗口。備份與恢復(fù)可備份和恢復(fù)系統(tǒng)。校準(zhǔn)進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器和電機(jī)校準(zhǔn)的窗口。控制面板進(jìn)行示教器的相關(guān)設(shè)定。事件日志查看系統(tǒng)出現(xiàn)的各種提示信息。資源管理器查看當(dāng)前系統(tǒng)的系統(tǒng)文件。系統(tǒng)信息查看控制器及當(dāng)前系統(tǒng)的相關(guān)信息。6.1.2工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行模式工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行模式有兩種，分別是手動(dòng)模式和自動(dòng)模式，部分工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)模式還可以分為手動(dòng)全速模式和手動(dòng)限速模式。機(jī)器人在手動(dòng)限速模式下的最高運(yùn)行速度為250mm/s，在手動(dòng)模式下，即可以單步運(yùn)行例行程序又可以連續(xù)運(yùn)行例行程序，運(yùn)行程序時(shí)，需要一直按下使能器按鈕。在手動(dòng)運(yùn)行模式下，可以進(jìn)行機(jī)器人程序的編寫(xiě)、調(diào)試，示教點(diǎn)的重新設(shè)置等。機(jī)器人在示教編程的過(guò)程中，只能采用手動(dòng)模式。在手動(dòng)模式下，可以有效的控制機(jī)器人的運(yùn)行速度和范圍。機(jī)器人程序編寫(xiě)完成之后，在手動(dòng)模式下例行程序調(diào)試正確后，方可選擇使用自動(dòng)模式，在生產(chǎn)過(guò)程中，大多是采用自動(dòng)模式。6.1.3工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系坐標(biāo)系是從一個(gè)被稱(chēng)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。在機(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(lèi)型的控制或編程。機(jī)器人系統(tǒng)常用的坐標(biāo)系有大地坐標(biāo)系、基坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系,它們均屬于笛卡爾坐標(biāo)系。1.大地坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系在機(jī)器人的固定位置有其相應(yīng)的零點(diǎn)，是機(jī)器人出廠默認(rèn)的，一般情況下，位于機(jī)器人底座上。大地坐標(biāo)系有助于處理多個(gè)機(jī)器人或由外軸移動(dòng)的機(jī)器人。2.基坐標(biāo)系基坐標(biāo)系一般位于機(jī)器人基座，是便于機(jī)器人本體從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置的坐標(biāo)系（常應(yīng)用于機(jī)器人擴(kuò)展軸）。在默認(rèn)情況下，大地坐標(biāo)系與基坐標(biāo)系是一致的，如圖6-4所示。一般地，當(dāng)操作人員正向面對(duì)機(jī)器人并在基坐標(biāo)系下進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)時(shí)，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)。圖6-4基坐標(biāo)系3.工具坐標(biāo)系（ToolCenterPointFrame,縮寫(xiě)為T(mén)CPF）將機(jī)器人第六軸法蘭盤(pán)上攜帶工具的參照中心點(diǎn)設(shè)為坐標(biāo)系原點(diǎn),創(chuàng)建一個(gè)坐標(biāo)系,該參照點(diǎn)稱(chēng)為T(mén)CP（ToolCenterPoint）,即工具中心點(diǎn)。TCP與機(jī)器人所攜帶的工具有關(guān),機(jī)器人出廠時(shí)末端未攜帶工具,此時(shí)機(jī)器人默認(rèn)的TCP為第六軸法蘭盤(pán)中心點(diǎn)。工具坐標(biāo)系的方向也與機(jī)器人所攜帶的工具有關(guān),一般定義為坐標(biāo)系的X軸與工具的工作方向一致。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的TCP、質(zhì)量、重心等參數(shù)數(shù)據(jù)。一般不同的機(jī)器人應(yīng)用配置不同的工具，在執(zhí)行機(jī)器人程序時(shí)，就是機(jī)器人將工具的中心點(diǎn)TCP移至編程位置。圖6-5工具坐標(biāo)系

為了讓機(jī)器人以用戶所需要的坐標(biāo)系原點(diǎn)和方向?yàn)榛鶞?zhǔn)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，用戶可以自由定義工具的坐標(biāo)系。工具坐標(biāo)系定義即定義工具坐標(biāo)系的中心TCP及坐標(biāo)系各軸方向，其設(shè)定方法包括N（3-N<9）點(diǎn)法、TCP和Z法，TCP和Z，X法。N（3<=N<=9）點(diǎn)法：機(jī)器人工具的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)前工具TCP與機(jī)器人安裝法蘭中心點(diǎn)（默認(rèn)TCP）相對(duì)位置，其坐標(biāo)系方向與默認(rèn)工具坐標(biāo)系（tool0）一致。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，改變了默認(rèn)工具坐標(biāo)系的Z方向。TCP和Z，X法：在N點(diǎn)法基礎(chǔ)上，增加X(jué)點(diǎn)與參考點(diǎn)的連線為坐標(biāo)系X軸的方向，Z點(diǎn)與參考占的連線為坐標(biāo)系Z軸的力問(wèn)，改變了默認(rèn)工具坐標(biāo)系的X和Z方向。其操作步驟如表6-2所示。表6-2操作步驟

如果使用搬運(yùn)的夾具，一般工具數(shù)據(jù)的設(shè)定方法如下：圖6-6中，以搬運(yùn)薄板的真空吸盤(pán)夾具為例，質(zhì)量是25kg，重心在默認(rèn)tool0的Z的正方向偏移250mm，TCP點(diǎn)設(shè)定在吸盤(pán)的接觸面上，從默認(rèn)tool0上的Z方向偏移300mm。圖6-6真空吸盤(pán)工具坐標(biāo)系標(biāo)定工具坐標(biāo)系在示教器上的具體步驟如表6-3所示：4.工件坐標(biāo)工件坐標(biāo)系wobjdata對(duì)應(yīng)工件，它定義工件相對(duì)于大地坐標(biāo)（或其他坐標(biāo)）的位置。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。重新定位工作站中的工件時(shí)，只需要更改工件坐標(biāo)的位置，所有的路徑將即刻隨之更新。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，使用工件坐標(biāo)系的優(yōu)點(diǎn)如表6-4所示。

表6-4使用工件坐標(biāo)系的優(yōu)點(diǎn)建立工件坐標(biāo)的操作步驟如表6-5所示。表6-5操作步驟6.1.4工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式

手動(dòng)操縱機(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)。工業(yè)機(jī)器人是由六個(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，如圖6-7所示。圖6-7IRB120機(jī)器人的關(guān)節(jié)軸機(jī)器人的單軸運(yùn)動(dòng)是指每次手動(dòng)操縱一個(gè)關(guān)節(jié)軸的運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人線性運(yùn)動(dòng)是指TCP在空間中沿著坐標(biāo)軸做線性運(yùn)動(dòng)，當(dāng)需要TCP在直線上移動(dòng)時(shí)，選擇線性運(yùn)動(dòng)是最為快捷的方式。機(jī)器人重定位運(yùn)動(dòng)是指TCP點(diǎn)在空間繞著坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，也可以理解為機(jī)器人繞著工具TCP點(diǎn)做姿態(tài)調(diào)整的運(yùn)動(dòng)，所以機(jī)器人在某一平面上進(jìn)行機(jī)器人的姿態(tài)調(diào)整時(shí)，選擇重定位運(yùn)動(dòng)是最快捷的。1.單軸運(yùn)動(dòng)的手動(dòng)操縱2.線性運(yùn)動(dòng)3.重定位運(yùn)動(dòng)6.2工業(yè)機(jī)器人的I/O通信

6.2.1ABB機(jī)器人I/O通信種類(lèi)

機(jī)器人提供了豐富的I/O通信接口，可以輕松地實(shí)現(xiàn)與周邊設(shè)備進(jìn)行通信，通訊方式如表6-9所示。表6-9通訊方式注1：一種通信協(xié)議；注2：不同廠商推出的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。IRC5控制柜接口如圖6-8所示：A：附加軸，電源電纜連接器（不能用于此版本）。B：FlexPendant連接器C：I/O連接器D：安全連接器E：電源電纜連接器F：電源輸入連接器G：電源連接器H：DeviceNet連接器I：信號(hào)電纜連接器圖6-8IRC5控制柜接口ABB機(jī)器人IO通訊接口如圖6-9所示：圖6-9ABB機(jī)器人IO通訊接口6.2.2ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板

機(jī)器人常用的標(biāo)準(zhǔn)I/O板有DSQC651、DSQC652、DSQC653、DSQC335A、DSQC377A五種，除分配地址不同，其配置方法基本相同，其相關(guān)說(shuō)明如表6-10所示。（1）ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板DSQC651DSQC651板如圖6-10所示，模塊接口如表6-11所示，該I/O板主要提供8個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)、8個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)和2個(gè)模擬輸出信號(hào)的處理。1)模塊接口說(shuō)明2)模塊接口連接說(shuō)明DSQC651板各模塊端子的定義如表6-12所示。X1端子編號(hào)使用定義地址分配X3端子編號(hào)使用定義地址分配1OUTPUTCH1321INPUTCH102OUTPUTCH2332INPUTCH213OUTPUTCH3343INPUTCH324OUTPUTCH4354INPUTCH435OUTPUTCH5365INPUTCH546OUTPUTCH6376INPUTCH657OUTPUTCH7387INPUTCH768OUTPUTCH8398INPUTCH8790V

90V

1024V

10未使用

表6-12模塊端子ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板是掛在DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的，所以要設(shè)定模塊在網(wǎng)絡(luò)中的地址。端子X(jué)5如圖6-11所示。圖6-11DSQC651板的跳線其中，6~12的跳線用來(lái)決定模塊的地址，地址可用范圍在10~63表6-13是各端子的定義。注：BLACK黑色，BLUE藍(lán)色，WHILE白色，RED紅色。模擬輸出的范圍：0~+10V。表6-13模塊端子X(jué)5端子編號(hào)使用定義10VBLACK2CAN信號(hào)線lowBLUE3屏蔽線4CAN信號(hào)線highWHILE524VRED6GND地址選擇公共端7模塊IDbit0（LSB）8模塊IDbit1（LSB）9模塊IDbit2（LSB）10模塊IDbit3（LSB）11模塊IDbit4（LSB）12模塊IDbit5（LSB）注：BLACK（2）ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板DSQC652DSQC652板如圖6-12所示，模塊接口主要提供16個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)和16個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)的處理。1）模塊接口說(shuō)明其中，各部分表示如下：A：數(shù)字輸出信號(hào)指示燈B：X1、X2數(shù)字輸出接口C：X5是DeviceNet接口D：模塊狀態(tài)指示燈E：X3、X4數(shù)字輸入接口F：X3數(shù)字輸入接口數(shù)字輸入信號(hào)指示燈圖6-12DSQC652板2）模塊接口連接說(shuō)明DSQC652板各模塊接口的定義如表6-14所示：表6-14模塊接口X5、X3端子同DSQC651板。6.2.3配置工業(yè)機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)I/O板

常用的標(biāo)準(zhǔn)I/O板有DSQC651以及DSQC652。其中DSQC651主要提供8個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)，8個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)和2個(gè)模擬輸出信號(hào)的處理，包括數(shù)字信號(hào)輸出指示燈、X1數(shù)字輸出接口、X3數(shù)字輸入接口、X5的DeviceNet接口、X6模擬輸出接口、模塊狀態(tài)指示燈和數(shù)字輸入信號(hào)指示燈。模擬輸出的地址為0~31，數(shù)字輸出的地址為32~39，數(shù)字輸入的地址為0~7。DSQC652主要提供16個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)，16個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)的處理。DSQC652板包括數(shù)字信號(hào)輸出指示燈、X1和X2數(shù)字輸出接口、X3和X4數(shù)字輸入接口、X5的DeviceNet接口、X6模擬輸出接口、模塊狀態(tài)指示燈和數(shù)字輸入信號(hào)指示燈。6.2.4I/O信號(hào)的定義I/O信號(hào)的定義的具體操作步驟如表6-15所示。表6-15操作步驟（1）定義數(shù)字量輸入信號(hào)數(shù)字量輸入信號(hào)di1的參數(shù)表如表6-16所示。表6-16數(shù)字輸入信號(hào)參數(shù)表參數(shù)名稱(chēng)設(shè)定值說(shuō)明Namedi1設(shè)定數(shù)字輸入信號(hào)的名稱(chēng)TypeofSignalDigtalInput設(shè)定信號(hào)種類(lèi)AssignedtoDeviceD651設(shè)定信號(hào)所在的I/O模塊DeviceMapping8設(shè)定信號(hào)所占用的地址具體操作步驟如表6-17所示。表6-17操作步驟（2）定義數(shù)字量輸出信號(hào)數(shù)字量輸出信號(hào)do1的參數(shù)表如表6-18所示。表6-18數(shù)字量輸出信號(hào)參數(shù)表參數(shù)名稱(chēng)設(shè)定值說(shuō)明Namedo1設(shè)定數(shù)字輸入信號(hào)的名稱(chēng)TypeofSignalDigtaloOutput設(shè)定信號(hào)種類(lèi)AssignedtoDeviceD651設(shè)定信號(hào)所在的I/O模塊DeviceMapping32設(shè)定信號(hào)所占用的地址具體操作步驟如表6-19所示。表6-19操作步驟（3）定義模擬量輸出信號(hào)模擬量輸出信號(hào)AO1的參數(shù)表如表6-20所示。表6-20模擬量輸出信號(hào)參數(shù)表參數(shù)名稱(chēng)設(shè)定值說(shuō)明NameAo1設(shè)定模擬輸出信號(hào)的名稱(chēng)TypeofSignalAnalogOutput設(shè)定信號(hào)種類(lèi)AssignedtoDeviceD651設(shè)定信號(hào)所在的I/O模塊DeviceMapping0~15設(shè)定信號(hào)所占用的地址具體操作步驟如表6-21所示。6.2.5常用I/O控制指令I(lǐng)/O控制指令用于控制I/O信號(hào)，以達(dá)到與機(jī)器人周邊設(shè)備進(jìn)行通信的目的。（1）Set數(shù)字信號(hào)置位指令Set數(shù)字信號(hào)置位指令用于將數(shù)字輸出（DigitalOutput）置位為“1”。例如，Setdo1指令如表6-22所示。表6-22信號(hào)說(shuō)明參數(shù)含義do1數(shù)字輸出信號(hào)（2）Reset數(shù)字信號(hào)復(fù)位指令Reset數(shù)字信號(hào)復(fù)位指令用于將數(shù)字輸出（DigitalOutput）置位為“0”。例如，Resetdo1。*提示：如果在Set、Reset指令前有運(yùn)動(dòng)指令MoveJ、MoveL、MoveC、MoveAbsJ的轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)，必須使用fine才可以準(zhǔn)確地輸出I/O信號(hào)狀態(tài)的變化。（3）WaitDI數(shù)字輸入信號(hào)判斷指令WaitDI數(shù)字輸入信號(hào)判斷指令用于判斷數(shù)字輸入信號(hào)的值是否與目標(biāo)一致。例如，WaitDIdi1，1指令如表6-23所示。在例子中，程序執(zhí)行此指令時(shí)，等待di1的值為1。如果di1為1，則程序繼續(xù)往下執(zhí)行；如果到達(dá)最大等待時(shí)間300s（此時(shí)間可根據(jù)實(shí)際進(jìn)行設(shè)定）以后，di1的值還不為1，則機(jī)器人報(bào)警或進(jìn)入出錯(cuò)處理程序。表6-23信號(hào)說(shuō)明參數(shù)含義di1數(shù)字輸入信號(hào)1判斷的目標(biāo)值（4）WaitDO數(shù)字輸出信號(hào)判斷指令WaitDO數(shù)字輸出信號(hào)判斷指令用于判斷數(shù)字輸出信號(hào)的值是否與目標(biāo)一致。例如，WaitDOdo1，1，其參數(shù)以及說(shuō)明同WaitDi指令。（5）WaitUntil信號(hào)判斷指令WaitUntil信號(hào)判斷指令可用于布爾量、數(shù)字量和I/O信號(hào)值的判斷，其中，flag1表示布爾量，num1表示數(shù)字量如果條件到達(dá)指令中的設(shè)定值，程序繼續(xù)往下執(zhí)行，否則就一直等待，除非設(shè)定了最大等待時(shí)間。WaitUntildi1=1;WaitUntildo1=0;WaitUntilflag=TRUE;WaitUntilnum1=4;

6.3基本運(yùn)動(dòng)指令

6.3.1絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)指令MoveAbsJ例如：MoveAbsJhome，v200，z50，tool1\wobj:=wobj1；（注意：home為jointtarget數(shù)據(jù)，以機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)值來(lái)記錄機(jī)器人位置，常用于機(jī)器人到特定的關(guān)節(jié)角。)表6-24參數(shù)含義類(lèi)型定義操作說(shuō)明Home目標(biāo)點(diǎn)位置數(shù)據(jù)定義機(jī)器人TCP的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)V200運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)，200mm/s速度可以根據(jù)實(shí)際需要修改fine轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)卻越大，機(jī)器人的動(dòng)作就越圓滑與流暢；定義轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)的大??；若要精確到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)，則使用finetool1工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)定義當(dāng)前指令使用的工具wobj1工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)定義當(dāng)前指令使用的工件坐標(biāo)6.3.2關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令MoveJ關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令是對(duì)路徑精度要求不高的情況下，機(jī)器人的工具中心點(diǎn)TCP從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置，兩個(gè)位置之間的路徑不一定是直線，關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)軌跡如圖6-13所示。圖6-13關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)路徑指令解析：MoveJp10,v1000,z50,tool1\Wobj:=wobj1;其中，指令中的相關(guān)參數(shù)及含義如表6-25所示。表6-25參數(shù)含義參數(shù)含義p10目標(biāo)點(diǎn)位置數(shù)據(jù)v1000運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)z50轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)tool1工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobj1工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)適合機(jī)器人大范圍運(yùn)動(dòng)時(shí)使用，不容易在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)關(guān)節(jié)軸進(jìn)入機(jī)械死點(diǎn)的問(wèn)題。6.3.3線性運(yùn)動(dòng)指令MoveL線性運(yùn)動(dòng)是機(jī)器人的TCP從起點(diǎn)到終點(diǎn)之間的路徑始終保持為直線，其路徑如圖6-14所示。一般如焊接、涂膠等應(yīng)用對(duì)路徑要求高的場(chǎng)合使用此指令。圖6-14線性運(yùn)動(dòng)路徑6.3.4圓弧運(yùn)動(dòng)指令MoveC圓弧路徑是在機(jī)器人可到達(dá)的控件范圍內(nèi)定義三個(gè)位置點(diǎn)，第一個(gè)點(diǎn)是圓弧的起點(diǎn)，第二個(gè)點(diǎn)用于圓弧的曲率，第三個(gè)點(diǎn)是圓弧的終點(diǎn)，圓弧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖6-15所示。圖6-15圓弧運(yùn)動(dòng)路徑指令解析：MoveLp10,v1000,fine,tool1\Wobj:=wobj1;MoveCp30,p40,v1000,z1,tool1\Wobj:=wobj1;其參數(shù)及含義如表6-26所示。表6-26參數(shù)含義參數(shù)含義p10圓弧的第一個(gè)點(diǎn)p30圓弧的第二個(gè)點(diǎn)p40圓弧的第三個(gè)點(diǎn)fine\z1轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)tool1工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobj1工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)例如，操縱工業(yè)機(jī)器人，采用工具tool1，工件坐標(biāo)系為wobj1，繪制如圖6-16所示的軌跡，編寫(xiě)程序如下所示。MoveLP1,v200,z10,tool1\Wobj:=wobj1;MoveLP2,v100,fine,tool1\Wobj:=wobj1;MoveJP3,v500,fine,tool1\Wobj:=wobj1;圖6-16運(yùn)動(dòng)路徑*關(guān)于速度：速度一般最高為50000mm/s，在手動(dòng)限速狀態(tài)下，所有的運(yùn)動(dòng)速度被限速在250mm/s。*關(guān)于轉(zhuǎn)彎區(qū)：fine指機(jī)器人TCP達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)，在目標(biāo)點(diǎn)速度降為零。機(jī)器人動(dòng)作有所停頓然后再向下運(yùn)動(dòng)，如果是一段路徑的最后一個(gè)點(diǎn)，一定要為fine。轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)值越大，機(jī)器人的動(dòng)作路徑就越圓滑與流暢。

6.4程序數(shù)據(jù)的定義

6.4.1程序數(shù)據(jù)程序數(shù)據(jù)是在程序模塊或系統(tǒng)模塊中設(shè)定的值和定義的一些環(huán)境數(shù)據(jù)。創(chuàng)建的程序數(shù)據(jù)由同一個(gè)模塊或其他模塊中的指令進(jìn)行引用。圖中是一條常用的機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的指令MoveJ，調(diào)用了四個(gè)程序數(shù)據(jù)。MODULEModule1 CONSTrobtargetp10:=[[364.35,0.00,594.00],[0.5,0,0.866025,0],[0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]];PROCmain()!AddyourcodehereMoveJp10,v1000,z50,tool0;ENDPROCENDMODULE以上程序使用的數(shù)據(jù)的說(shuō)明見(jiàn)表6-27：表6-27參數(shù)含義程序數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明p10robtarget機(jī)器人運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位置數(shù)據(jù)v1000speeddata機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)z50zonedata機(jī)器人運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)彎數(shù)據(jù)tool0tooldata機(jī)器人工作數(shù)據(jù)TCP6.4.2程序數(shù)據(jù)的類(lèi)型與分類(lèi)ABB機(jī)器人的程序數(shù)據(jù)共有76個(gè)，并且可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行數(shù)據(jù)的創(chuàng)建，為ABB機(jī)器人的程序設(shè)計(jì)帶來(lái)了無(wú)限可能性。如圖6-17所示，在示教器的“程序數(shù)據(jù)”窗口可查看和創(chuàng)建所需要的程序數(shù)據(jù)。（1）程序數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類(lèi)型1）變量VAR變量型數(shù)據(jù)在程序執(zhí)行的過(guò)程中和停止時(shí)，會(huì)保持當(dāng)前的值。但如果程序指針被移到主程序后，數(shù)值會(huì)丟失。舉例說(shuō)明：VARnumlength:=0;名稱(chēng)為length的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。VARstringname:=”John”;名稱(chēng)為name的字符數(shù)據(jù)。VARboolfinish:=FALSE;名稱(chēng)為finish的布爾量數(shù)據(jù)。在程序編輯窗口中的顯示如下所示：MODULEModule1 VARnumlength:=0;CONSTstringname:="John";VARboolfinished:=FALSE;ENDMODULE在機(jī)器人執(zhí)行的RAPID程序中，也可以對(duì)變量存儲(chǔ)類(lèi)型程序數(shù)據(jù)進(jìn)行賦值的操作，如下所示：MODULEModule1 VARnumlength:=0;CONSTstringname:="John";VARboolfinished:=FALSE;PROCmain()length:=10-1;name:="John";finished:=TRUE;ENDPROCENDMODULE*注意：VAR表示存儲(chǔ)類(lèi)型為變量、num表示程序數(shù)據(jù)類(lèi)型*提示：在定義數(shù)據(jù)時(shí)，可以定義變量數(shù)據(jù)的初始值。如length的初始值為0，name的初始值為John，finish的初始值為FALSE。*注意：在程序中執(zhí)行變量型數(shù)據(jù)的賦值，在指針復(fù)位后將恢復(fù)為初始值。2）可變量PERS可變量最大的特點(diǎn)是，無(wú)論程序的指針如何，都會(huì)保持最后賦予的值。舉例說(shuō)明：PERSnumnbr:=1;名稱(chēng)為nbr的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)PERSstringtest:=”Hello”;名稱(chēng)為test的字符數(shù)據(jù)在機(jī)器人執(zhí)行的RAPID程序中也可以對(duì)可變量存儲(chǔ)類(lèi)型程序數(shù)據(jù)進(jìn)行賦值的操作。在程序執(zhí)行以后，賦值的結(jié)果會(huì)一直保持，直到對(duì)其進(jìn)行重新賦值。*注意：PERS表示存儲(chǔ)類(lèi)型為可變量3）常量CONST常量的特點(diǎn)是在定義時(shí)已賦予了數(shù)值，并不能在程序中進(jìn)行修改，除非手動(dòng)修改。舉例說(shuō)明：CONSTnumgravity:=9.81;名稱(chēng)為gravity的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)CONSTstringgreating:=”Hello”;名稱(chēng)為greating的字符數(shù)據(jù)*注意：存儲(chǔ)類(lèi)型為常量的程序數(shù)據(jù)，不允許在程序中進(jìn)行賦值的操作。（2）常用的程序數(shù)據(jù)根據(jù)不同的數(shù)據(jù)用途，定義了不同的程序數(shù)據(jù)，表6-28是機(jī)器人系統(tǒng)中常用的程序數(shù)據(jù)。表6-28機(jī)器人系統(tǒng)中常用的程序數(shù)據(jù)程序數(shù)據(jù)說(shuō)明程序數(shù)據(jù)說(shuō)明bool布爾量pos位置數(shù)據(jù)（只有X、Y和Z）byte整數(shù)數(shù)據(jù)0~255pose坐標(biāo)轉(zhuǎn)換clock計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)robjoint機(jī)器人軸角度數(shù)據(jù)dionum數(shù)字輸入/輸出信號(hào)robtarget機(jī)器人與外軸的位置數(shù)據(jù)extjoint外軸位置數(shù)據(jù)speeddata機(jī)器人與外軸的速度數(shù)據(jù)intnum中斷標(biāo)志符string字符串jointtarget關(guān)節(jié)位置數(shù)據(jù)tooldata工具數(shù)據(jù)loaddata負(fù)荷數(shù)據(jù)trapdata中斷數(shù)據(jù)mecunit機(jī)械裝置數(shù)據(jù)wobjdata工件數(shù)據(jù)num數(shù)值數(shù)據(jù)zonedataTCP轉(zhuǎn)彎半徑數(shù)據(jù)orient姿態(tài)數(shù)據(jù)

6.4.3建立程序數(shù)據(jù)程序數(shù)據(jù)的建立一般可以分為兩種形式，一種是直接在示教器中的程序數(shù)據(jù)畫(huà)面中建立程序數(shù)據(jù)；另一種是在建立程序指令時(shí)，同時(shí)自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的程序數(shù)據(jù)。本節(jié)將介紹直接在示教器的程序數(shù)據(jù)畫(huà)面中建立程序數(shù)據(jù)的方法。下面以建立布爾數(shù)據(jù)為例子進(jìn)行說(shuō)明，練習(xí)時(shí)建立num和robtarget程序數(shù)據(jù)。建立bool數(shù)據(jù)的操作步驟如表6-29所示：

6.5條件邏輯判斷指令條件邏輯判斷指令常用于對(duì)條件進(jìn)行判斷后，執(zhí)行相應(yīng)的操作。（1）CompactIF緊湊型條件判斷指令用于當(dāng)一個(gè)條件滿足了以后，就執(zhí)行一句指令。例如：IFflag1=TRUESetdo1;如果flag1的狀態(tài)為T(mén)RUE，則do1被置位為1。（2）IF條件判斷指令I(lǐng)F條件判斷指令，就是根據(jù)不同的條件去執(zhí)行不同的指令。指令解析：IFnum1=1THENFlag1:=TRUE;ELSEIFnum1=2THENflag1:=FALSE;ELSESetdo1;ENDIF如果num1為1，則flag1會(huì)賦值為T(mén)RUE。如果num1為2，則flag1會(huì)賦值為FALSE。除了以上兩種條件之外，則執(zhí)行do1置位為1。（3）FOR重復(fù)執(zhí)行判斷指令FOR重復(fù)執(zhí)行判斷指令，是用于一個(gè)或多個(gè)指令需要重復(fù)執(zhí)行次數(shù)的情況FORiFROM1TO10DORoutine1;ENDFOR例行程序Routine1，重復(fù)執(zhí)行10次。（4）WHILE條件判斷指令WHILE條件判斷指令，用于在給定條件滿足的情況下，一直重復(fù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的指令。WHILEnum1>num2DOnum1:=num1-1;ENDWHILE當(dāng)num1>num2的條件滿足的情況下，就一直執(zhí)行num1:=num1-1的操作。（5）其他的常用指令1）ProcCall調(diào)用例行程序指令通過(guò)使用此指令在指定的位置調(diào)用例行程序。如表6-30所示。2）RETURN返回例行程序指令RETURN返回例行程序指令，當(dāng)此指令被執(zhí)行時(shí)，則馬上結(jié)束本例行程序的執(zhí)行，返回程序指針到調(diào)用此例行程序的位置。PROCRoutine1()

MoveLp10，v1000,fine,tool1\wobj:=wobj1;Routine2;Setdo1;ENDPROCPROCRoutine2()IFdi1=1THENRETURN;ELSESTOP;ENDIFENDPROCENDMODULE當(dāng)di1=1時(shí)，執(zhí)行RETURN指令，程序指針?lè)祷氐秸{(diào)用Routine2的位置并繼續(xù)向下執(zhí)行Setdo1這個(gè)指令。3）WaitTime時(shí)間等待指令WaitTime時(shí)間等待指令，用于程序在等待一個(gè)指定的時(shí)間以后，再繼續(xù)向下執(zhí)行WaitTime4;Resetdo1;等待4s以后，程序向下執(zhí)行Resetdo1指令。任務(wù)實(shí)訓(xùn)任務(wù)1涂膠機(jī)器人的軌跡規(guī)劃與編程任務(wù)2碼垛機(jī)器人的程序的設(shè)計(jì)及編程

任務(wù)6.1

涂膠機(jī)器人的軌跡規(guī)劃與編程、任務(wù)目標(biāo)1.工件坐標(biāo)系和工具坐標(biāo)系的標(biāo)定。2.完成軌跡的規(guī)劃。3.能選取合適的指令完成編程并調(diào)試運(yùn)行。任務(wù)6.1涂膠機(jī)器人的軌跡規(guī)劃與編程二、任務(wù)準(zhǔn)備1.工具ABB機(jī)器人的工具配置4個(gè)不同的工具，機(jī)器人手臂末端安裝快換模塊，如圖6-18所示，可以實(shí)現(xiàn)不同工具之間的自動(dòng)切換，無(wú)需人的干涉，本次任務(wù)需要的工具為涂膠筆。圖6-18快換模塊2.工具坐標(biāo)系的標(biāo)定工具TCP標(biāo)定主要分以下四步，：（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。為了獲得更準(zhǔn)確的TCP，可以使用六點(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方向移動(dòng)。（4）機(jī)器人通過(guò)這幾個(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。任務(wù)6.1涂膠機(jī)器人的軌跡規(guī)劃與編程三、任務(wù)實(shí)施

要完成下圖所示的涂膠軌跡，要經(jīng)過(guò)5步：1.定義涂膠筆的工具坐標(biāo)tool1；2.定義工作臺(tái)的工件坐標(biāo)系wobj1；3.規(guī)劃示教點(diǎn)；4.規(guī)劃工作路徑；5.編程調(diào)試。1.定義工具坐標(biāo)具體過(guò)程如表6-2所示。2.定義工作臺(tái)的工件坐標(biāo)系具體操作步驟見(jiàn)表6-5所示。3.規(guī)劃示教點(diǎn)及工作路徑機(jī)器人的涂膠軌跡如圖6-19所示。圖6-19涂膠軌跡假設(shè)完成部分的軌跡，如下圖6-20所示：圖6-20涂膠軌跡及示教點(diǎn)規(guī)劃在本任務(wù)操作中，要實(shí)現(xiàn)圓形軌跡和三角型軌跡，需要示教的點(diǎn)數(shù)分別有P10、P20、P30、P40、P50、P60、P70共7個(gè)，加上HOME原點(diǎn)，合計(jì)8個(gè)點(diǎn)。編程操作工業(yè)機(jī)器人先從HOME點(diǎn)去完成圓形涂膠軌跡，然后在完成三角形涂膠軌跡。4.編程調(diào)試具體程序如下所示：MoveabsJHOME,v200,fine,tool1\wobj:=wobj1;MoveJP10,v200,fine,tool1\wobj:=wobj1;MoveCP20,P30,v200,fine,tool1\wobj:=wobj1;MoveCP40,P10,v200,fine,tool1\wobj:=wobj1;MoveabsJHOME,v200,fine,tool1\wobj:=wobj1;MoveJP70,v200,fine,tool1\wobj:=w