工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用(教案設(shè)計(jì))4-初識(shí)工業(yè)機(jī)器人地作業(yè)示教

1、實(shí)用文檔第四章 初識(shí)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教4.1 工業(yè)機(jī)器人示教的主要內(nèi)容4.1.1 運(yùn)動(dòng)軌跡4.1.2 作業(yè)條件4.1.3 作業(yè)順序?qū)W習(xí)目標(biāo)導(dǎo)入案例課堂認(rèn)知擴(kuò)展與提高本章小結(jié)思考練習(xí)4.2 工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)單試教學(xué)與再現(xiàn)4.2.1 在線示教及其特點(diǎn)4.2.2 在線示教的基本步驟其特點(diǎn)4.3 工業(yè)機(jī)器人的離線編程技術(shù)4.3.1 離線編程及其特點(diǎn)4.3.2 離線編程系統(tǒng)的軟件架構(gòu)4.3.3 離線編程的基本步驟課前回顧如何選擇機(jī)器人坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)軸？機(jī)器人點(diǎn)動(dòng)與連續(xù)移動(dòng)有何區(qū)別，分別適合在哪些場(chǎng)合運(yùn)用？學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)知目標(biāo)掌握工業(yè)機(jī)器人示教的主要內(nèi)容熟悉機(jī)器人在線示教的特點(diǎn)與操作流程熟悉機(jī)器人離線編程的特點(diǎn)

2、與操作流程掌握機(jī)器人示教- 再現(xiàn)工作原理能力目標(biāo)能夠進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)單作業(yè)在線示教與再現(xiàn)能夠進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人離線作業(yè)示教與再現(xiàn)導(dǎo)入案例機(jī)器人職業(yè)前景分析對(duì)于機(jī)器人企業(yè)來說，他們需要的高端人才，至少應(yīng)熟悉編程語言和仿真設(shè)計(jì)，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等常用控制算法，能達(dá)到指導(dǎo)員工的程度。在此基礎(chǔ)上，能依據(jù)實(shí)際情況自主研究算法。此外，最好還能主導(dǎo)大型機(jī)電一體化設(shè)備的研發(fā)，具備一定的管理能力。而其余調(diào)試，操作員工的要求相應(yīng)遞減。跟據(jù)職能劃分，大概可分為四個(gè)工種：1. 工程師助手，主要責(zé)任是協(xié)助工程師繪制機(jī)械圖樣、電氣圖樣、簡(jiǎn)單工裝夾具設(shè)計(jì)、制作工藝卡片、指導(dǎo)工人按照裝配圖進(jìn)行組裝； 2. 機(jī)器人生產(chǎn)線試產(chǎn)

3、員與操作員；3. 機(jī)器人總裝與調(diào)試者；4. 高端維修或售后服務(wù)人員。課堂認(rèn)知文案大全4.1 工業(yè)機(jī)器人示教的主要內(nèi)容目前，企業(yè)引入的以第一代工業(yè)機(jī)器人為主，其基本工作原理是“示教-再現(xiàn)”。“示教”也稱導(dǎo)引，即由操作者直接或間接導(dǎo)引機(jī)器人，一步步按實(shí)際作業(yè)要求 告知機(jī)器人應(yīng)該完成的動(dòng)作和作業(yè)的具體內(nèi)容，機(jī)器人在導(dǎo)引過程中以程序的形 式將其記憶下來，并存儲(chǔ)在機(jī)器人控制裝置內(nèi)；“再現(xiàn)”則是通過存儲(chǔ)內(nèi)容的回 放，機(jī)器人就能在一定精度范圍內(nèi)按照程序展現(xiàn)所示教的動(dòng)作和賦予的作業(yè)內(nèi)容 程序是把機(jī)器人的作業(yè)內(nèi)容用機(jī)器人語言加以描述的文件，用于保存示教操作中 產(chǎn)生的示教數(shù)據(jù)和機(jī)器人指令。機(jī)器人完成作業(yè)所需的信息

4、包括運(yùn)動(dòng)軌跡、作業(yè)條件和作業(yè)順序 。4.1.1 運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡是機(jī)器人為完成某一作業(yè)，工具中心點(diǎn)（ TCP ）所掠過的路徑，是機(jī)器 示教的重點(diǎn)。從運(yùn)動(dòng)方式上看，工業(yè)機(jī)器人具有點(diǎn)到點(diǎn)（PTP ）運(yùn)動(dòng)和連續(xù)路徑（CP ）運(yùn)動(dòng)2種形式。按運(yùn)動(dòng)路徑種類區(qū)分，工業(yè)機(jī)器人具有直線和圓弧2種動(dòng)作類型。示教時(shí)，直線軌跡示教2個(gè)程序點(diǎn)（直線起始點(diǎn)和直線結(jié)束點(diǎn)）；圓弧軌跡示教3個(gè)程序點(diǎn)（圓弧起始點(diǎn)、圓弧中間點(diǎn)和圓弧結(jié)束點(diǎn)）。 在具體操作過程中，通 常PTP示教各段運(yùn)動(dòng)軌跡端點(diǎn)，而 CP運(yùn)動(dòng)由機(jī)器人控制系統(tǒng)的路徑規(guī)劃模塊經(jīng) 插補(bǔ)運(yùn)算產(chǎn)生。.程序點(diǎn)4程序點(diǎn)1程序點(diǎn)3機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的示教主要是確認(rèn)程序點(diǎn)

5、的屬性。每個(gè)程序點(diǎn)主要包含：位置坐標(biāo)：描述機(jī)器人TCP的6個(gè)自由度（3個(gè)平動(dòng)自由度和3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由 度）。插補(bǔ)方式：機(jī)器人再現(xiàn)時(shí)，從前一程序點(diǎn)移動(dòng)到當(dāng)前程序點(diǎn)的動(dòng)作類型。再現(xiàn)速度：機(jī)器人再現(xiàn)時(shí)，從前一程序點(diǎn)移動(dòng)到當(dāng)前程序點(diǎn)的速度?？兆唿c(diǎn)：指從當(dāng)前程序點(diǎn)移動(dòng)到下一程序點(diǎn)的整個(gè)過程不需要實(shí)施作業(yè)，用于示教 除作業(yè)開始點(diǎn)和作業(yè)中間點(diǎn)之外的程序點(diǎn)。作業(yè)點(diǎn)：指從當(dāng)前程序點(diǎn)移動(dòng)到下一程序點(diǎn)的整個(gè)過程需要實(shí)施作業(yè)，用于作業(yè)開文案大全實(shí)用文檔始點(diǎn)和作業(yè)中間點(diǎn)。空走點(diǎn)和作業(yè)點(diǎn)決定從當(dāng)前程序點(diǎn)移動(dòng)到下一程序點(diǎn)是否實(shí)施作業(yè)提示 作業(yè)區(qū)間的再現(xiàn)速度一般按作業(yè)參數(shù)中指定的速度移動(dòng)， 而空走區(qū)間的移動(dòng)速度則按移動(dòng)命令中指定

6、的速度移動(dòng)； 登錄程序點(diǎn)時(shí)，程序點(diǎn)屬性值也將一同被登錄。工業(yè)機(jī)器人常見插補(bǔ)方式插補(bǔ)方式 動(dòng)作描述動(dòng)作圖示關(guān)節(jié)插補(bǔ)機(jī)器人在未規(guī)定米取何種軌 跡移動(dòng)時(shí)，默認(rèn)采用關(guān)節(jié)插 補(bǔ)。出于安全考慮，通常在 程序點(diǎn)1用關(guān)節(jié)插補(bǔ)示 教。起點(diǎn)一舞點(diǎn)直線插補(bǔ)機(jī)器人從前一程序點(diǎn)到當(dāng)前 程序點(diǎn)運(yùn)一段直線，即直 線軌跡僅示教1個(gè)程序點(diǎn) （直線結(jié)束點(diǎn)）即可。直線 插補(bǔ)主要用于直線軌跡的作 業(yè)小教。起點(diǎn)2圓弧插補(bǔ)機(jī)器人沿著用圓弧插補(bǔ)示教 的3個(gè)程序點(diǎn)執(zhí)行圓弧軌 跡移動(dòng)。圓弧插補(bǔ)主要用于 圓弧軌跡的作業(yè)示教。. !/中間點(diǎn)起點(diǎn)7終點(diǎn)4.1.2作業(yè)條件工業(yè)機(jī)器人作業(yè)條件的登錄方法，有 3種形式：使用作業(yè)條件文件 輸入作業(yè)條件的文件

7、稱為作業(yè)條件文件。使用這些文件，可使 作業(yè)命令的應(yīng)用更簡(jiǎn)便。0008 MOVJ VJ =在作業(yè)命令的附加項(xiàng)中直接設(shè)定 首先需要了解機(jī)器人指令的語言形式，或程序編 輯畫面的構(gòu)成要素。程序語句一般由行標(biāo)號(hào)、命令及附加項(xiàng)幾部分組成。8: J P1 100% FINE80.00 FANUC 機(jī)器人（b） YASKAWA 機(jī)器人程序語句的主要構(gòu)成要素手動(dòng)設(shè)定在某些應(yīng)用場(chǎng)合下，有關(guān)作業(yè)參數(shù)的設(shè)定需要手動(dòng)進(jìn)行。4.1.3作業(yè)順序作業(yè)順序不僅可保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且可提高效率。作業(yè)順序的設(shè)置主要涉及：作業(yè)對(duì)象的工藝順序在某些簡(jiǎn)單作業(yè)場(chǎng)合，作業(yè)順序的設(shè)定同機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的 示教合二為一。機(jī)器人與外圍周邊設(shè)備的動(dòng)作順

8、序在完整的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中，除機(jī)器人本身 外，還包括一些周邊設(shè)備，如變位機(jī)、移動(dòng)滑臺(tái)、自動(dòng)工具快換裝置等。工業(yè)機(jī)器人四巨頭的機(jī)器人移動(dòng)命令運(yùn)動(dòng)彬式移動(dòng)方式移動(dòng)命令aBBFAUCVASK.4WAKVKa點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)PTPJMOVJPTP連續(xù)路徑運(yùn)動(dòng)匿瓏HMH VIi m園孤MoeCcMOVCCIRC在線示教因簡(jiǎn)單直觀、易于掌握，是工業(yè)機(jī)器人目前普遍采用的編程方式。4.2.1在線示教及特點(diǎn)由操作人員手持示教器引導(dǎo)，控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，記錄機(jī)器人作業(yè)的程序點(diǎn)并插入 所需的機(jī)器人命令來完成程序的編制。典型的示教過程是依靠操作者觀察機(jī)器人及其末端夾持工具相對(duì)于作業(yè)對(duì)象的位 姿，通過對(duì)示教器的操作，反復(fù)調(diào)整程序點(diǎn)

9、處機(jī)器人的作業(yè)位姿、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和工 藝條件，再轉(zhuǎn)入下一程序點(diǎn)的示教。 教F -飛操作者手持小教器工業(yè)機(jī)器人的在線示教早期機(jī)器人作業(yè)編程系統(tǒng)中，亦有一種 人工牽引示教（也稱直接示教或手把手示 教）。即由操作人員牽引裝有力-力矩傳感器的機(jī)器人末端執(zhí)行器對(duì)工件實(shí)施作 業(yè)，機(jī)器人實(shí)時(shí)記錄整個(gè)示教軌跡與工藝參數(shù)，然后根據(jù)這些在線參數(shù)就能準(zhǔn)確 再現(xiàn)整個(gè)作業(yè)過程。在線示教作業(yè)任務(wù)編制共同特點(diǎn)：1 ）利用機(jī)器人有較高的重復(fù)定位精度優(yōu)點(diǎn)，降低了系統(tǒng)誤差對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)絕對(duì) 精度的影響。2 ）要求操作者有專業(yè)知識(shí)和熟練的操作技能，近距離示教操作，有一定的危險(xiǎn) 性，安全性較差。3 ）示教過程繁瑣、費(fèi)時(shí)，需要根據(jù)作業(yè)任務(wù)反

10、復(fù)調(diào)整末端執(zhí)行器的位姿，占用 了大量時(shí)間，時(shí)效性較差 。4 ）機(jī)器人在線示教精度完全靠操作者的經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y(cè)決定，對(duì)于復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡難以 取得令人滿意的示教效果。5 ）機(jī)器人示教時(shí)關(guān)閉與外圍設(shè)備聯(lián)系功能。對(duì)需要根據(jù)外部信息進(jìn)行實(shí)時(shí)決策 的應(yīng)用就顯得無能為力。6 ）在柔性制造系統(tǒng)中，這種編程方式無法與 CAD數(shù)據(jù)庫(kù)相連接。4.2.2在線示教的基本步驟通過在線示教方式為機(jī)器人輸入從工件A點(diǎn)到B點(diǎn)文案大全（1）示教前的準(zhǔn)備1 ）工件表面清理2 ） 工件裝夾。程序點(diǎn)說明程序點(diǎn)說明程序點(diǎn)說明程序點(diǎn)說明程序點(diǎn)1機(jī)器人原點(diǎn)程序點(diǎn)3作業(yè)開始點(diǎn)程序點(diǎn)5作業(yè)規(guī)避點(diǎn)程序點(diǎn)2作業(yè)臨近點(diǎn)程序點(diǎn)4作業(yè)結(jié)束點(diǎn)程序點(diǎn)6機(jī)器人原點(diǎn)（2

11、）新建作業(yè)程序作業(yè)程序是用機(jī)器人語言描述機(jī)器人工作單元的作業(yè)內(nèi)容，主要3 ）安全確認(rèn)。用于登錄示教數(shù)據(jù)和機(jī)器人指令。程序點(diǎn)的登錄運(yùn)動(dòng)軌跡示教方法程序點(diǎn)示教方法程序點(diǎn)1（機(jī)器人原點(diǎn)）?按第3章手動(dòng)操縱機(jī)器人要領(lǐng)移動(dòng)機(jī)器人到原點(diǎn)。?將程序點(diǎn)屬性設(shè)定為“空走點(diǎn)”，插補(bǔ)方式選“ PTP ”。?確認(rèn)保存程序點(diǎn)1為機(jī)器人原點(diǎn)。程序點(diǎn)2（作業(yè)臨近點(diǎn)）?手動(dòng)操縱機(jī)器人移動(dòng)到作業(yè)臨近點(diǎn)。?將程序點(diǎn)屬性設(shè)定為“空走點(diǎn)”，插補(bǔ)方式選“ PTP ”。?確認(rèn)保存程序點(diǎn)2為作業(yè)臨近點(diǎn)。程序點(diǎn)3（作業(yè)開始點(diǎn)）?手動(dòng)操縱機(jī)器人移動(dòng)到作業(yè)開始點(diǎn)。?確認(rèn)保存程序點(diǎn)3為作業(yè)開始點(diǎn)。?如有弟要，手動(dòng)插入焊接開始作業(yè)命令。程序點(diǎn)4（作

12、業(yè)結(jié)束點(diǎn)）?手動(dòng)操縱機(jī)器人移動(dòng)到作業(yè)結(jié)束點(diǎn)。?將程序點(diǎn)屬性設(shè)定為“空走點(diǎn)”，插補(bǔ)方式選“直線插補(bǔ)”。?確認(rèn)保存程序點(diǎn)4為作業(yè)結(jié)束點(diǎn)。?如啟需要，手動(dòng)插入焊接結(jié)束作業(yè)命令。程序點(diǎn)5（作業(yè)規(guī)避點(diǎn)）?手動(dòng)操縱機(jī)器人移動(dòng)到作業(yè)規(guī)避點(diǎn)。?將程序點(diǎn)屬性設(shè)定為“空走點(diǎn)”，插補(bǔ)方式選“直線插補(bǔ)”。?確認(rèn)保存程序點(diǎn)5為作業(yè)規(guī)避點(diǎn)。程序點(diǎn)6（機(jī)器人原點(diǎn)）?手動(dòng)操縱機(jī)器人要領(lǐng)移動(dòng)機(jī)器人到原點(diǎn)。?將程序點(diǎn)屬性設(shè)定為“空走點(diǎn)”，插補(bǔ)方式選“ PTP ”。?確認(rèn)保存程序點(diǎn)6為機(jī)器人原點(diǎn)。（4）設(shè)定作業(yè)條件在作業(yè)開始命令中設(shè)定焊接開始規(guī)范及焊接開始動(dòng)作次序；在焊接結(jié)束命令中設(shè)定焊接結(jié)束規(guī)范及焊接結(jié)束動(dòng)作次序；手動(dòng)調(diào)節(jié)保護(hù)氣

13、體流量。（5）檢查試運(yùn)行跟蹤的主要目的是 檢查示教生成的動(dòng)作以及末端工具指向位置是否已登錄單步運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)通過逐行執(zhí)行當(dāng)前行（光標(biāo)所在 行）的程序通過逐行執(zhí)行當(dāng)前行（光標(biāo)所在 行）的程序語句，機(jī)器人實(shí)現(xiàn)兩個(gè)臨近程序點(diǎn) 問的單步語句的末尾，機(jī)器人完成多個(gè)程序 點(diǎn)的順向正向或反向移動(dòng)。結(jié)束1行的執(zhí) 行后，機(jī)器連續(xù)移動(dòng)。程序?yàn)轫樞驁?zhí)行，所以 僅能實(shí)現(xiàn)，人動(dòng)作暫停。正向跟蹤多用于作業(yè)周期估計(jì)。跟蹤方式確認(rèn)機(jī)器人附近無人后，按以下順序執(zhí)行作業(yè)程序的測(cè)試運(yùn)轉(zhuǎn)：1 ）打開要測(cè)試的程序文件。2）移動(dòng)光標(biāo)至期望跟蹤程序點(diǎn)所在命令行。3 ）持續(xù)按住示教器上的有關(guān)【跟蹤功能鍵】，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的單步或連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 提示當(dāng)機(jī)

14、器人TCP當(dāng)前位置與光標(biāo)所在行不一致時(shí)，按下【 跟蹤功能鍵】，機(jī)器人 將從當(dāng)前位置移動(dòng)到光標(biāo)所在程序點(diǎn)位置；而當(dāng)機(jī)器人 TCP當(dāng)前位置與光標(biāo)所在 行一致時(shí)，機(jī)器人將從當(dāng)前位置移動(dòng)到下一臨近示教點(diǎn)位置。執(zhí)行檢查運(yùn)行時(shí)，不執(zhí)行起弧、噴涂等作業(yè)命令，只執(zhí)行空再現(xiàn)。利用跟蹤操作可快速實(shí)現(xiàn)程序點(diǎn)的變更、增加和刪除。（6）再現(xiàn)施焊工業(yè)機(jī)器人程序的啟動(dòng)可用兩種方法：手動(dòng)啟動(dòng)：使用示教器上的【啟動(dòng)按鈕】來啟動(dòng)程序的方式。適合作業(yè)任務(wù)及測(cè)試階段。自動(dòng)啟動(dòng)：利用外部設(shè)備輸入信號(hào)來啟動(dòng)程序的方式。在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常用到。在確認(rèn)機(jī)器人的運(yùn)行范圍內(nèi)沒有其他人員或障礙物后，接通保護(hù)氣體，采用手動(dòng)啟動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接作業(yè)。1

15、 ）打開要再現(xiàn)的作業(yè)程序，并移動(dòng)光標(biāo)到程序開頭。2 ）切換【模式旋鈕】至“再現(xiàn)/自動(dòng)”狀態(tài)。3 ）按示教器上的【伺服 ON按鈕】，接通伺服電源。4 ）按【啟動(dòng)按鈕】，機(jī)器人開始運(yùn)行。提示執(zhí)行程序時(shí)，光標(biāo)跟隨再現(xiàn)過程移動(dòng)，程序內(nèi)容自動(dòng)滾動(dòng)顯示。4.3.1 離線編程及其特點(diǎn)離線編程是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的成果，建立起機(jī)器人及其工作環(huán)境的幾何 模型，通過對(duì)圖形的控制和操作，使用機(jī)器人編程語言描述機(jī)器人作業(yè)任務(wù)，然 后對(duì)編程的結(jié)果進(jìn)行三維圖形動(dòng)畫仿真，離線計(jì)算、規(guī)劃和調(diào)試機(jī)器人程序的正 確性，并生成機(jī)器人控制器可執(zhí)行的代碼，最后通過通訊接口發(fā)送至機(jī)器人控制操作者控制罌機(jī)器人的離線編程基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的機(jī)器

16、人作業(yè)編程已成為機(jī)器人學(xué)中的新興研究方向,它將虛擬現(xiàn)實(shí)作為高端的人機(jī)接口，允許用戶通過聲、像、力以及圖形等多種交互設(shè)備實(shí)時(shí)地與虛擬環(huán)境交互。機(jī)器人的虛擬示教4.3.2 離線編程系統(tǒng)的軟件構(gòu)架典型的機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的軟件架構(gòu)，主要由建模模塊、布局模塊、編程模 塊、仿真模塊、程序生成及通訊模塊組成。用仿真軟件林甫化的圖恩用戶界面離畿計(jì)槨，規(guī)劃和調(diào)忒機(jī)器人程序機(jī)器人實(shí)作單元程序下我I程序上傳11/0配置I節(jié)拍預(yù)估I狀態(tài)監(jiān)控典型機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的軟件架構(gòu)建模模塊：這是離線編程系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為機(jī)器人和工件的編程與仿真提供可視的三 維幾何造型。布局模塊：按機(jī)器人實(shí)際工作單元的安裝格局在仿真環(huán)境下進(jìn)行整個(gè)

17、機(jī)器人系統(tǒng)模 型的空間布局。編程模塊：包括運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算、軌跡規(guī)劃等，前者是控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的依據(jù)；后者用 來生成機(jī)器人關(guān)節(jié)空間或直角空間里的軌跡。仿真模塊：用來檢驗(yàn)編制的機(jī)器人程序是否正確、可靠，一般具有碰撞檢查功能。程序生成：把仿真系統(tǒng)所生成的運(yùn)動(dòng)程序轉(zhuǎn)換成被加載機(jī)器人控制器可以接受的代 碼指令，以命令真實(shí)機(jī)器人工作。接口通訊：離線編程系統(tǒng)的重要部分分為用戶接口和通訊接口 ：前者設(shè)計(jì)成交互 式，可利用鼠標(biāo)操作機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)；后者負(fù)責(zé)連接離線編程系統(tǒng)與機(jī)器人 控制器。提示在離線編程軟件中，機(jī)器人和設(shè)備模型均為三維顯示，可直觀設(shè)置、觀察機(jī)器人 的位置、動(dòng)作與干涉情況。在實(shí)際購(gòu)買機(jī)器人設(shè)備之前，通過預(yù)先

18、分析機(jī)器人工 作站的配置情況，可使選型更加準(zhǔn)確。離線編程軟件使用的力學(xué)、工程學(xué)等計(jì)算公式和實(shí)際機(jī)器人完全一致。因此，模 擬精度很高，可準(zhǔn)確無誤地模擬機(jī)器人的動(dòng)作。離線編程軟件中的機(jī)器人設(shè)置、操作和實(shí)際機(jī)器人上的幾乎完全相同，程序的編 輯畫面也與在線示教相同。利用離線編程軟件做好的模擬動(dòng)畫可輸出為視頻格式，便于學(xué)習(xí)和交流。4.3.3 離線編程的基本步驟通過離線方式輸入從A到B作業(yè)點(diǎn)程序程序點(diǎn)4B為提高工作效率，通常將程序點(diǎn)6和程序點(diǎn)1設(shè)在同一位置。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡離線編程的基本流程(1)幾何建模機(jī)器人工作臺(tái)的幾何建模提示各機(jī)器人公司開發(fā)的離線編程軟件的模型庫(kù)中基本含有其生產(chǎn)的所有型號(hào)的機(jī)器人本體模

19、型和一些典型周邊設(shè)備模型；在導(dǎo)入由其他CAD軟件繪制的機(jī)器人工作環(huán)境模型時(shí)，要注意參考坐標(biāo)系是否一致問題。(2)空間布局提供一個(gè)與機(jī)器人進(jìn)行交互的虛擬環(huán)境，需要把整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)(包括機(jī)器人本 體、變位機(jī)、工件、周邊作業(yè)設(shè)備等)的模型按照實(shí)際的裝配和安裝情況在仿真 環(huán)境中進(jìn)行布局。機(jī)器人及其作業(yè)環(huán)境布局運(yùn)動(dòng)規(guī)劃運(yùn)動(dòng)規(guī)劃主要有兩個(gè)方面：作業(yè)位置規(guī)劃和作業(yè)路徑規(guī)劃 。作業(yè)位置規(guī)劃在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)空間可達(dá)性的條件下，盡可能的減少機(jī)器人在作業(yè)過 程中的極限運(yùn)動(dòng)或機(jī)器人各軸的極限位置。作業(yè)路徑規(guī)劃在保證末端工具作業(yè)姿態(tài)的前提下，避免機(jī)器人與工件、夾具、周 邊設(shè)備等發(fā)生碰撞。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃提示同在線示教一樣，機(jī)

20、器人的離線運(yùn)動(dòng)規(guī)劃需新建一個(gè)作業(yè)程序以保存示教數(shù)據(jù)和 機(jī)器人指令。采用在線示教方式操作機(jī)器人運(yùn)動(dòng)主要是通過示教器上的按鍵，而離線編程操作 機(jī)器人三維圖形運(yùn)動(dòng)主要用鼠標(biāo)。(4)動(dòng)畫仿真系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的結(jié)果進(jìn)行三維圖形動(dòng)畫仿真，模擬整個(gè)作業(yè)情況，檢查末端工 具發(fā)生碰撞的可能性及機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡是否合理，并計(jì)算機(jī)器人的每個(gè)工步的操作時(shí)間和整個(gè)工作過程的循環(huán)時(shí)間，為離線編程結(jié)果的可行性提供參考作業(yè)開始點(diǎn)仿真作業(yè)結(jié)束點(diǎn)仿真(5)程序生成及傳輸作業(yè)程序的仿真結(jié)果完全達(dá)到作業(yè)的要求后，將該作業(yè)程序轉(zhuǎn)換成機(jī)器人的控制 程序和數(shù)據(jù)，并通過通信接口下載到機(jī)器人控制柜，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人執(zhí)行指定的作業(yè) 任務(wù)。(6)運(yùn)行確認(rèn)

21、與施焊處于安全考慮，離線編程生成的目標(biāo)作業(yè)程序在自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)前需跟蹤試運(yùn)行。至此，機(jī)器人從工件A點(diǎn)到B點(diǎn)的離線作業(yè)編程操作完畢。提示開始再現(xiàn)前，請(qǐng)做如下準(zhǔn)備工作：工件表面清理與裝夾、機(jī)器人原點(diǎn)確認(rèn)。出于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜性、作業(yè)的可靠性等方面的考慮，工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教在 短期內(nèi)仍將無法脫離在線示教的現(xiàn)狀。無論在線示教還是離線編程，其主要目的是完成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡、作業(yè)條件和作 業(yè)順序的示教。實(shí)用文檔PC而q期里效果計(jì)穿機(jī)機(jī)器人忤刺裝里心、期悻作機(jī)機(jī)器人示教的主要內(nèi)容擴(kuò)展與提高機(jī)器人作業(yè)程序的編輯常見的操作有程序點(diǎn)的追加、變更和刪除，機(jī)器人移動(dòng)速度的修改以及機(jī)器人指 令的添加。1 .程序點(diǎn)的追加、變更和

22、刪除程序點(diǎn)編輯方法編輯類別1操作要領(lǐng)動(dòng)作圖示示教點(diǎn)的 追加?使用跟蹤功能將機(jī)器人移動(dòng)到程序點(diǎn)1位置。?手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到新的目標(biāo)點(diǎn)位置（程序 點(diǎn)3）。?點(diǎn)按示教器按鍵登錄程序點(diǎn)3。程序點(diǎn)1 n /y程序點(diǎn)3示教點(diǎn)的 變更?使用跟蹤功能將機(jī)器人移動(dòng)到程序點(diǎn)2位置。?手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)到新的目標(biāo)點(diǎn)位置。飛7K_ 程序點(diǎn)2示教點(diǎn)的 刪除?點(diǎn)按示教器按鍵登錄程序點(diǎn)2。?使用跟蹤功能將機(jī)器人移動(dòng)到程序點(diǎn)2位置。?點(diǎn)按示教器按鍵刪除程序點(diǎn)2。程序點(diǎn)32 .機(jī)器人移動(dòng)速度的修改示教再現(xiàn)操作過程中，涉及3類動(dòng)作速度：手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)時(shí)的 示 教速度、運(yùn)動(dòng)軌跡確認(rèn)時(shí)的 跟蹤速度、程序自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的 再現(xiàn)速度。

23、 文案大全示教速度使用示教器手動(dòng)操作機(jī)器人移動(dòng)的速度，分點(diǎn)動(dòng)速度和連續(xù)移動(dòng)速度。跟蹤速度使用示教器進(jìn)行運(yùn)行軌跡確認(rèn)，或者程序編輯中跟蹤機(jī)器人到某一程序點(diǎn)位置時(shí)的移動(dòng)速度。跟蹤操作時(shí)，一般有作業(yè)條件速度、移動(dòng)命令速度以及高低檔速度切換三種選擇。再現(xiàn)速度運(yùn)行示教程序的機(jī)器人移動(dòng)速度。同跟蹤速度類似，在作業(yè)區(qū)間內(nèi)按照作業(yè)命令中的速度運(yùn)行，而空走區(qū)間按照移動(dòng)命令中的速度運(yùn)行。3機(jī)器人指令的添加機(jī)器人指令分為以下幾類：動(dòng)作指令、作業(yè)指令、寄存器指令、I/O 指令、跳轉(zhuǎn)指令和其他指令。動(dòng)作指令: 指以指定的移動(dòng)速度和插補(bǔ)方式使機(jī)器人向作業(yè)空間內(nèi)的指定位置移動(dòng)的指令。作業(yè)指令: 依據(jù)機(jī)器人具體應(yīng)用領(lǐng)域而編制

24、的一類指令，如碼垛指令、焊接指令搬運(yùn)指令等。寄存器指令: 進(jìn)行寄存器的算術(shù)運(yùn)算的指令。I/O指令:改變向外圍設(shè)備的輸出信號(hào)，或讀取輸入信號(hào)狀態(tài)的指令。跳轉(zhuǎn)指令:使程序的執(zhí)行從程序某一行轉(zhuǎn)移到其他(程序的)行，如標(biāo)簽指令、程序結(jié)束指令、條件轉(zhuǎn)移指令及無條件轉(zhuǎn)移指令等。其他指令:如計(jì)時(shí)器指令、注釋指令等。本章小結(jié)目前國(guó)際上商品化、實(shí)用化的工業(yè)機(jī)器人基本都屬屬于第一代工業(yè)機(jī)器人，它的基本工作原理是“示教 - 再現(xiàn)”?！笆窘獭本褪菣C(jī)器人學(xué)習(xí)的過程，“再現(xiàn)”是機(jī)器人按照示教時(shí)記錄下來的程序展現(xiàn)這些動(dòng)工業(yè)機(jī)器人工作前，通常是通過“示教”的方法為機(jī)器人作業(yè)程序生成運(yùn)動(dòng)命令，目前主要采用兩種方式進(jìn)行：一是在線示教；二是離線編程。對(duì)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)任務(wù)進(jìn)行編程，不論是在線示教還是離線編程，其主要涉及運(yùn)動(dòng)軌跡、作業(yè)條件和作業(yè)順序三方面的示教。思考練習(xí)1、填空(1) 也稱導(dǎo)引，即由操作者直接或間接導(dǎo)引機(jī)器人，一步步按實(shí)際作業(yè)要求告知機(jī)器人應(yīng)該完成的動(dòng)作和作業(yè)的具體內(nèi)容，機(jī)器人在導(dǎo)引過程中以 的形式將其記憶下來，并存儲(chǔ)在機(jī)器人控制裝置內(nèi)； 則是通過存儲(chǔ)內(nèi)容的回放，機(jī)器人就能在一定精度范圍內(nèi)按照程序展現(xiàn)所示教的動(dòng)作和賦予的作業(yè)內(nèi)容。(