KUKA基礎(chǔ)培訓(xùn)之2機器人運動

1、KUKA基礎(chǔ)培訓(xùn)之2機器人運動 課課 程程 內(nèi)內(nèi) 容容選擇并設(shè)置運行方式單獨運動機器人的各軸與機器人相關(guān)的坐標(biāo)系機器人在世界坐標(biāo)系中運動機器人機器人運動運動在工具坐標(biāo)系中移動機器人在基坐標(biāo)系中移動機器人用一個固定工具進行手動移動 機器人控制系統(tǒng)的信息提示 一、機器人控制系統(tǒng)的信息提示 信息提示概覽信息提示概覽:圖 1-1: 信息窗口和信息提示計數(shù)器1 信息窗口： 顯示 當(dāng)前信息提示2 信息提示計數(shù)器： 每種信息提示類型的信息提示數(shù)控制器與操作員的通信通過信息窗口實現(xiàn)。 其中有五種信息提示類型：圖標(biāo)圖標(biāo)類型類型 確認信息確認信息用于顯示需操作員確認才能繼續(xù)處理機器人程序的狀態(tài)。（例如：“ 確認緊

2、急停止”）確認信息始終引發(fā)機器人停止或抑制其起動。狀態(tài)信息狀態(tài)信息狀態(tài)信息報告控制器的當(dāng)前狀態(tài)。 （例如：“ 緊急停止”）只要這種狀態(tài)存在，狀態(tài)信息便無法被確認。提示信息提示信息提示信息提供有關(guān)正確操作機器人的信息。 （例如：“ 需要啟動鍵”）提示信息可被確認。 只要它們不使控制器停止，則無需確認。等待信息等待信息等待信息說明控制器在等待哪一事件（狀態(tài)、信號或時間）。等待信息可通過按“ 模擬” 按鍵手動取消。對話信息對話信息對話信息用于與操作員的直接通訊/ 問詢。將出現(xiàn)一個含各種按鍵的信息窗口，用這些按鍵可給出各種不同的回答。圖標(biāo)圖標(biāo)類型類型 確認信息確認信息用于顯示需操作員確認才能繼續(xù)處理機

3、器人程序的狀態(tài)。（例如：“ 確認緊急停止”）確認信息始終引發(fā)機器人停止或抑制其起動。狀態(tài)信息狀態(tài)信息狀態(tài)信息報告控制器的當(dāng)前狀態(tài)。 （例如：“ 緊急停止”）只要這種狀態(tài)存在，狀態(tài)信息便無法被確認。提示信息提示信息提示信息提供有關(guān)正確操作機器人的信息。 （例如：“ 需要啟動鍵”）提示信息可被確認。 只要它們不使控制器停止，則無需確認。等待信息等待信息等待信息說明控制器在等待哪一事件（狀態(tài)、信號或時間）。等待信息可通過按“ 模擬” 按鍵手動取消。對話信息對話信息對話信息用于與操作員的直接通訊/ 問詢。將出現(xiàn)一個含各種按鍵的信息窗口，用這些按鍵可給出各種不同的回答。信息的影響：信息的影響： 信息會影

4、響機器人的功能。 確認信息始終引發(fā)機器人停止或抑制其起動。 為了使機器人運動，首先必須對信息予以確認。指令“OK” （確認）表示請求操作人員有意識地對信息進行分析。對信息處理的建議：1.有意識地閱讀！2.首先閱讀較老的信息。 較新的信息可能是老信息產(chǎn)生的后果。切勿輕率地按下“Alle OK”。3.尤其是在啟動后： 仔細查看信息。 在此過程中讓所有信息都顯示出來（按下信息窗口即擴展信息列表）。7信息提示處理：信息提示處理： 信息提示中始終包括日期和時間，以便為研究相關(guān)事件提、供準(zhǔn)確的時間。 圖 1-2: 確認信息 觀察和確認信息提示的操作步驟：1. 觸摸信息窗口 (1) 以展開信息提示列表。2.

5、 確認： 用“OK” (2) 來對各條信息提示逐條進行確認。 或者： 用“ 全部 OK” (3) 來對所有信息提示進行確認。3. 再觸摸一下最上邊的一條信息提示或按屏幕左側(cè)邊緣上的“X” 將重新關(guān)閉信息提示列表。二、運行方式KUKA 機器人的運行方式： T1 （手動慢速運行） 用于測試運行、編程和示教 程序執(zhí)行時的最大速度為 250 mm/s 手動運行時的最大速度為 250 mm/s T2 （手動快速運行） 用于測試運行 程序執(zhí)行時的速度等于編程設(shè)定的速度！ 手動運行： 無法進行 AUT （自動運行） 用于不帶上級控制系統(tǒng)的工業(yè)機器人 程序執(zhí)行時的速度等于編程設(shè)定的速度！ 手動運行： 無法進行

6、 AUT EXT （外部自動運行） 用于帶上級控制系統(tǒng)（PLC）工業(yè)機器人 程序執(zhí)行時的速度等于編程設(shè)定的速度！ 手動運行： 無法進行10操作步驟： 如果在運行過程中改變運行方式，驅(qū)動裝置即立刻關(guān)斷。 工業(yè)機器人以安全停止 2 停機。1. 在 KCP 上轉(zhuǎn)動用于連接管理器的開關(guān)，連接管理器隨即顯示。2. 選擇運行方式。3. 將用于連接管理器的開關(guān)再次轉(zhuǎn)回初始位置。 所選的運行方式會顯示在 smartPAD 的狀態(tài)欄中 三、單獨運動機器人的各軸機器人軸的運動：1.每根軸逐個沿正向和負向2.為此需要使用移動鍵或者 KUKA smartPAD 的 3D 鼠標(biāo)。3.速度可以更改（手動速度： HOV）4

7、.僅在 T1 運行模式下才能手動移動。5.確認鍵必須已經(jīng)按下。原理： 通過按確認鍵激活驅(qū)動裝置。 只要一按移動鍵或 3D 鼠標(biāo)，機器人軸的調(diào)節(jié)裝置便啟動，機器人執(zhí)行所需的運動。 運動可是連續(xù)的，也可是增量式的。 為此要在狀態(tài)欄中選擇增量值。 以下信息提示對手動運行有影響：信息提示信息提示原因原因補救措施補救措施“ 激活的指令被禁”出現(xiàn)停機 (STOP) 訊息或引起激活的指令被禁的狀態(tài)。 （例如：按下了緊急停止按鈕或驅(qū)動裝置尚未就緒）解鎖緊急停止按鈕并且/ 或者在信息窗口中確認信息提示。 按了確認鍵后可立即使用驅(qū)動裝置。“ 軟件限位開關(guān) A5”以給定的方向（+ 或 -）移到所顯示軸（例如 A5）

8、的軟件限位開關(guān)。將顯示的軸朝相反方向移動。執(zhí)行按軸坐標(biāo)運動的操作步驟： 1. 選擇軸作為移動鍵的選項。2. 設(shè)置手動速度。3. 將確認開關(guān)按至中間擋位并按住。在移動鍵旁邊即顯示軸 A1 至 A6。4. 按下正或負移動鍵，以使軸朝正方向或反方向運動。四、與機器人相關(guān)的坐標(biāo)系在工業(yè)機器人的操作、編程和投入運行時坐標(biāo)系具有重要的意義。 在機器人控制系統(tǒng)中定義了下列坐標(biāo)系： WORLD | 世界坐標(biāo)系 ROBROOT | 機器人足部坐標(biāo)系 BASE | 基坐標(biāo)系 FLANGE | 法蘭坐標(biāo)系 TOOL | 工具坐標(biāo)系名稱名稱位置位置應(yīng)用應(yīng)用特點特點WORLD可自由定義ROBROOT 和BASE 的原點

9、大多數(shù)情況下位于機器人足部。ROBROOT固定于機器人足內(nèi)機器人的原點說明機器人在世界坐標(biāo)系中的位置。BASE可自由定義工件、工裝說明基坐標(biāo)在世界坐標(biāo)系中的位置。FLANGE固定于機器人法蘭上TOOL的原點原點為機器人法蘭中心。TOOL可自由定義工具TOOL 坐標(biāo)系的原點被稱為 “TCP”。（TCP = Tool CenterPoint，即工具中心點）。各坐標(biāo)系詳解： 五、機器人在世界坐標(biāo)系中運動世界坐標(biāo)系說明：機器人工具可以根據(jù)世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向運動。在此過程中，所有的機器人軸也會移動。1、 為此需要使用移動鍵或者 KUKA smartPAD 的 3D 鼠標(biāo)。2、 在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置下，世界坐標(biāo)系

10、位于機器人底座 (Robroot) 中速度可以更改（手動速度： HOV）3、 僅在 T1 運行模式下才能手動移動。4、 確認鍵必須已經(jīng)按下。3D 鼠標(biāo)鼠標(biāo)1、 通過 3D 鼠標(biāo)可以使機器人的運動變得直觀明了，因此是在世界坐標(biāo)系中進行手動移動時的不二之選。 2、 鼠標(biāo)位置和自由度兩者均可更改。在世界坐標(biāo)系中的手動移動原理 在坐標(biāo)系中可以兩種不同的方式移動機器人： 沿坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向平移（直線）： X、Y、Z 環(huán)繞著坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向轉(zhuǎn)動（旋轉(zhuǎn)/ 回轉(zhuǎn)）： 角度 A、B 和 C圖 5-1: 笛卡爾坐標(biāo)系使用世界坐標(biāo)系的優(yōu)點： 1、機器人的動作始終可預(yù)測。 2、動作始終是惟一的，因為原點和坐標(biāo)方向

11、始終是已知的。 3、對于經(jīng)過零點標(biāo)定的機器人始終可用世界坐標(biāo)系。 4、可用3D 鼠標(biāo)直觀操作。1、平移： 按住并拖動3D 鼠標(biāo)圖 5-2: 示例： 向左運動 圖 5-3: 示例： 繞 Z 軸的旋轉(zhuǎn)運動： 轉(zhuǎn)角 A 2、轉(zhuǎn)動： 轉(zhuǎn)動并擺動3D 鼠標(biāo)3D 鼠標(biāo)的位置可根據(jù)人- 機器人的位置進行相應(yīng)調(diào)整 圖 5-4: 3D 鼠標(biāo)：0 和 270例：執(zhí)行平移（世界坐標(biāo)系）1. 通過移動滑動調(diào)節(jié)器 (1) 來調(diào)節(jié) KCP 的位置。2. 選擇世界坐標(biāo)系作為 3D 鼠標(biāo)的選項。3. 設(shè)置手動速度。4. 將確認開關(guān)按至中間擋位并按住。5. 用 3D 鼠標(biāo)將機器人朝所需方向移動6. 此外也可使用移動鍵六、在工具

12、坐標(biāo)系中移動機器人工具坐標(biāo)說明： 在工具坐標(biāo)系中手動移動時，可根據(jù)之前所測工具的坐標(biāo)方向移動機器人。 因此，坐標(biāo)系并非固定不變（例如：世界坐標(biāo)系或基坐標(biāo)系），而是由機器人引導(dǎo)。 在此過程中，所有需要的機器人軸也會自行移動。 哪些軸會自行移動由系統(tǒng)決定，并因運動情況不同而異。工具坐標(biāo)系的原點被稱為 TCP，并與工具的工作點相對應(yīng)。1. 為此需要使用移動鍵或者 KUKA smartPAD 的 3D 鼠標(biāo)。2. 可供選擇的工具坐標(biāo)系有 16 個。3. 速度可以更改（手動速度： HOV）4. 僅在 T1 運行模式下才能手動移動。5. 確認鍵必須已經(jīng)按下。工具坐標(biāo)時手動移動的原則：在坐標(biāo)系中可以兩種不同

13、的方式移動機器人：1. 沿坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向平移（直線）： X、Y、Z2. 環(huán)繞著坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向轉(zhuǎn)動（旋轉(zhuǎn)/ 回轉(zhuǎn)）： 角度 A、B 和 C圖 6-1: 笛卡爾坐標(biāo)系使用工具坐標(biāo)系的優(yōu)點：1. 如果工具坐標(biāo)系已知，機器人的運動始終可預(yù)測。2. 可以沿工具作業(yè)方向移動或者繞 TCP 調(diào)整姿態(tài)。操作步驟：1. 選擇工具作為所用的坐標(biāo)系。2. 選擇工具編號3. 設(shè)定手動速度。4. 按下確認開關(guān)的中間位置并保持按住。5. 用移動鍵移動機器人。6. 或者： 用3D 鼠標(biāo)將機器人朝所需方向移動。七、在基坐標(biāo)系中移動機器人基坐標(biāo)系說明： 機器人的工具可以根據(jù)基坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向運動。 基坐標(biāo)系可以被單個測

14、量，并可以經(jīng)常沿工件邊緣、工件支座或者貨盤調(diào)整姿態(tài)。 由此可以進行舒適的手動移動！ 在此過程中，所有需要的機器人軸也會自行移動。 哪些軸會自行移動由系統(tǒng)決定，并因運動情況不同而異。1. 為此需要使用移動鍵或者 KUKA smartPAD 的 3D 鼠標(biāo)。2. 可供選擇的基坐標(biāo)系有 32 個。3. 速度可以更改（手動倍率： HOV）4. 僅在 T1 運行模式下才能手動移動。5. 確認鍵必須已經(jīng)按下。基坐標(biāo)手動移動原理：在坐標(biāo)系中可以兩種不同的方式移動機器人：1. 沿坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向平移（直線）： X、Y、Z2. 環(huán)繞著坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向轉(zhuǎn)動（旋轉(zhuǎn)/ 回轉(zhuǎn)）： 角度 A、B 和 C 圖 7-1:

15、 笛卡爾坐標(biāo)系使用基坐標(biāo)系的優(yōu)點：1. 只要基坐標(biāo)系已知，機器人的動作始終可預(yù)測。2. 這里也可用3D 鼠標(biāo)直觀操作。 前提條件是操作員必須相對機器人以及基坐標(biāo)系正確站立。操作步驟：1. 選擇基坐標(biāo)作為移動鍵的選項。2. 選擇工具坐標(biāo)和基坐標(biāo)3. 設(shè)置手動速度。4. 將確認開關(guān)按至中間擋位并按住。5. 用移動鍵沿所需的方向移動。6. 作為選項，也可用 3D 鼠標(biāo)來移動。八、用一個固定工具進行手動移動優(yōu)點和應(yīng)用領(lǐng)域：某些生產(chǎn)和加工過程要求機器人操作工件而不是工具。 優(yōu)點是，部件無需先放置好便能加工，因此可節(jié)省夾緊工裝。 例如，這適用于以下情況：粘接、焊接等等 圖 8-1: 固定工具示例 雖然工具是固定（不運動）對象，但是工具還是有一個所屬坐標(biāo)系的工具參照點。 此時該參照點被稱為外部 TCP。 由于這是一個不運動的坐標(biāo)系，所以數(shù)據(jù)可以如同基坐標(biāo)系一樣進行管理，并可以作為基坐標(biāo)儲存！ （運動著）的工件則又可以作為工具坐標(biāo)儲存。 由此，可以相對于 TCP 沿著工件邊緣進行移動！用固定工具手動移動的操作步驟：圖 8-2: 在選項菜單中選擇外部 TCP1. 在工具選擇窗口中選擇由機器人導(dǎo)引的工件。2. 在基坐標(biāo)選擇窗口中選擇固定工具。3. 將 IpoMode （Ipo 模式）選擇設(shè)為外部工具。4. 作為移動鍵/3D 鼠標(biāo)選項設(shè)定工具： 設(shè)定工具，以