項(xiàng)目三 ABB機(jī)器人RAPID程序編調(diào)

1、項(xiàng)目三 ABB機(jī)器人RAPID程序編調(diào)學(xué)習(xí)目標(biāo)熟悉工業(yè)機(jī)器人的編程方法；掌握工件坐標(biāo)和工具坐標(biāo)的設(shè)置方法；掌握RAPID程序指令的應(yīng)用和編程方法；掌握RAPID程序調(diào)試方法。知識(shí)鏈接一、編程的定義機(jī)器人編程是指為了使機(jī)器人完成某項(xiàng)作業(yè)而進(jìn)行的程序設(shè)計(jì)。早期的機(jī)器人只具有簡單的動(dòng)作功能，采用固定的程序進(jìn)行控制，動(dòng)作適應(yīng)性較差。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展及對(duì)機(jī)器人功能要求的提高，需要一臺(tái)機(jī)器人通過相應(yīng)的程序完成各種工作，并具有較好的通用性。二、機(jī)器人編程方法 目前，應(yīng)用于機(jī)器人的編程方法主要有三種。1、示教編程 示教編程是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，它是目前大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人的編程方式。采用這種方法時(shí)，程序編制是在機(jī)

2、器人現(xiàn)場進(jìn)行的。示教編程是目前廣泛使用的一種示教編程方式。2、機(jī)器人語言編程 機(jī)器人語言編程是指采用專用的機(jī)器人語言來描述機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡。 目前應(yīng)用于工業(yè)中的機(jī)器人語言是動(dòng)作級(jí)和對(duì)象級(jí)語言。3、離線編程 離線編程是在專門的軟件環(huán)境下，用專用或通用程序在離線情況下進(jìn)行機(jī)器人軌跡規(guī)劃編程的一種方法。 離線編程程序通過支持軟件的解釋或編譯產(chǎn)生目標(biāo)程序代碼，最后生成機(jī)器人路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)。一些離線編程系統(tǒng)帶有仿真功能，可以在不接觸實(shí)際機(jī)器人機(jī)器工作環(huán)境的情況下，在三維軟件中提供一個(gè)和機(jī)器人進(jìn)行交互作用的虛擬環(huán)境。4.示教編程與離線編程的區(qū)別（1）主要區(qū)別如表3-1所示表 3-1示教編程與離線編程的區(qū)別示

3、教編程離線編程需要實(shí)際機(jī)器人系統(tǒng)和工作環(huán)境需要機(jī)器人系統(tǒng)和工作環(huán)境的圖形模型編程時(shí)機(jī)器人停止工作編程時(shí)不影響機(jī)器人工作在實(shí)際系統(tǒng)上試驗(yàn)程序通過仿真試驗(yàn)程序編程的質(zhì)量取決于編程者的經(jīng)驗(yàn)可用CAD方法進(jìn)行最佳軌跡規(guī)劃難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的機(jī)器人運(yùn)行軌跡可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)行軌跡的編程（2）與在線示教編程相比，離線編程具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1) 減少機(jī)器人不工作時(shí)間。當(dāng)對(duì)機(jī)器人下一個(gè)任務(wù)進(jìn)行編程時(shí)，機(jī)器人仍可在生產(chǎn)線上工作，變成不占用機(jī)器人的工作時(shí)間。2) 使編程者遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的編程環(huán)境。3) 使用范圍廣。 離線編程系統(tǒng)可對(duì)機(jī)器人的各種工作對(duì)象進(jìn)行編程。4) 便于和CAD/CAM系統(tǒng)結(jié)合，做CAD/CAM/Robotics一

4、體化。5) 可使用高級(jí)計(jì)算機(jī)編程語言對(duì)復(fù)雜任務(wù)進(jìn)行編程。6) 便于修改機(jī)器人程序。三、機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的組成離線編程系統(tǒng)是當(dāng)前機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)必要手段，也是開發(fā)和研究任務(wù)級(jí)規(guī)劃方式的有力工具。 離線編程系統(tǒng)主要由用戶接口、機(jī)器人系統(tǒng)三維幾何構(gòu)型，運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算、軌跡規(guī)劃、三維圖形動(dòng)態(tài)仿真、通信接口和誤差校正等部分組成。其相互關(guān)系如圖3-1所示。圖3-1 機(jī)器人離線編程系統(tǒng)組成1、用戶接口工業(yè)機(jī)器人一般提供兩個(gè)用戶接口，一個(gè)用于示教編程，另一個(gè)用于語言編程。 示教編程可以用示教器直接編制機(jī)器人程序。語言編程則是用機(jī)器人語言編制程序，使機(jī)器人完成給定的任務(wù)。2、機(jī)器人系統(tǒng)的三維幾何構(gòu)型離線編程系

5、統(tǒng)中的一個(gè)基本功能是利用圖形描述對(duì)機(jī)器人和工作單元進(jìn)行仿真，這就要求對(duì)工作單元中的機(jī)器人所有的卡具、零件和刀具等進(jìn)行三維實(shí)體幾何構(gòu)型。 目前用于機(jī)器人系統(tǒng)三維幾何構(gòu)型的主要有以下三種方法：結(jié)構(gòu)的立體幾何表示、掃描變換表示、邊界表示。3、運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算 運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算就是利用運(yùn)動(dòng)學(xué)方法在給出機(jī)器人運(yùn)動(dòng)參數(shù)和關(guān)節(jié)變量的情況下，計(jì)算出機(jī)器人的末端位姿；或者是在給定末端位姿的情況下計(jì)算出機(jī)器人的關(guān)節(jié)變量值。 4、軌跡規(guī)劃 在離線編程系統(tǒng)中，除需要對(duì)機(jī)器人的靜態(tài)位置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算之外，還需要對(duì)機(jī)器人的空間運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行仿真。5、三維圖形動(dòng)態(tài)仿真機(jī)器人動(dòng)態(tài)仿真是離線編程系統(tǒng)的重要組成部分，它能逼真地模擬機(jī)器人的實(shí)際

6、工作過程，為編程者提供直觀的可視圖形，進(jìn)而可以檢驗(yàn)編程的正確性和合理性。 6、通信接口 在離線編程系統(tǒng)中，通信接口起著連接軟件系統(tǒng)和機(jī)器人控制柜的橋梁作用。 7、誤差校正 離線編程系統(tǒng)中的仿真模型和實(shí)際的機(jī)器人模型之間存在誤差。產(chǎn)生誤差的原因主要是由于機(jī)器人本身結(jié)構(gòu)上的誤差、工作空間內(nèi)難以準(zhǔn)確確定物體（機(jī)器人、工件等）的相對(duì)位置和離線編程系統(tǒng)的數(shù)字精度等。 四、安裝工業(yè)機(jī)器人仿真軟件 RobotStudio1、下載 RobotStudio（1）請(qǐng)登錄網(wǎng)址： 進(jìn)入如下頁面如圖3-2所示圖 3-2登錄下載網(wǎng)址圖 3-3進(jìn)入下載頁面（1）如圖3-4所示，示教器是進(jìn)行機(jī)器人的手動(dòng)操作、程序編寫、參數(shù)配

7、置以及監(jiān)控用得手持裝置，也是我們最常打交道的控制裝置。下載完成后根據(jù)安裝向?qū)О惭b軟件，這里就不再贅述了。A-連接電纜 B-觸摸屏 C-急停開關(guān) D-手動(dòng)操作搖桿 E-USB接口 F-使能器按鈕G-觸摸屏用筆 H-示教器復(fù)位按鈕 圖3-4 示教器部件功能設(shè)定示教器的顯示語言 示教器出廠時(shí)，默認(rèn)的顯示語言是英語，為了操作方便，下面介紹把顯示語言設(shè)定為中文的步驟。五、 搭建最小系統(tǒng)步驟桌面雙擊，打開RobotStudio軟件，如圖3-5所示。圖3-5 RobotStudio軟件登入界面 2、選擇創(chuàng)建空工作站選擇“新建”中“空工作站”，點(diǎn)擊右側(cè)“創(chuàng)建”空工作站，進(jìn)入圖3-6界面。圖3-6 空工作站界面

8、3、導(dǎo)入ABB工業(yè)機(jī)器人到工作站單擊“基本”菜單欄中的，進(jìn)入“ABB模型庫”（圖3-7），選中IRB120型工業(yè)機(jī)器人。則在工作站中出現(xiàn)了ABB IRB120機(jī)器人模型（圖3-8）。圖3-7 ABB模型庫 圖3-8 添加后ABB IRB120機(jī)器人模型4、為工業(yè)機(jī)器人添加工裝和工件采用與導(dǎo)入工業(yè)機(jī)器人相同方法，為系統(tǒng)添加工裝和工件（圖3-9）。單擊“基本”菜單欄中選擇“導(dǎo)入模型庫”“設(shè)備”“training object”中的“my tool”和“curving thing”；圖3-9 導(dǎo)入模型庫5、將MyTool安裝到機(jī)器人上添加完成后在工具欄左側(cè)的“布局”中生成工作站及工具（圖3-10），

9、右擊“My tool”下拉中“安裝到”，把工具安裝到指定的工作站機(jī)器人上（圖3-11），跳出是否更新對(duì)象的位置My tool，點(diǎn)擊“是”完成。6、設(shè)置Curving thing的位置鼠標(biāo)右鍵單擊“Curving thing”，選擇設(shè)定位置（圖 3-12），在彈出的對(duì)話框中設(shè)置其合適位置。至此一個(gè)最簡單的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)建立完成，如圖3-13所示。圖3-12 選擇坐標(biāo) 圖3-13 構(gòu)建系統(tǒng)完成7、創(chuàng)建控制系統(tǒng)部分進(jìn)入工具欄“機(jī)器人系統(tǒng)”，選擇“從布局”創(chuàng)建控制系統(tǒng)（圖3-14）。進(jìn)入創(chuàng)建界面，可以修改系統(tǒng)名稱、保存位置、RobotWare版本等（圖3-15）。圖3-14 從布局創(chuàng)建系統(tǒng) 圖3-15

10、 進(jìn)入創(chuàng)建系統(tǒng) 點(diǎn)擊“下一步”，選擇已建工作站的機(jī)器人機(jī)械裝置作為系統(tǒng)的一部分（圖3-16），在點(diǎn)擊“下一步”顯示系統(tǒng)選項(xiàng)（圖3-17）。圖3-16 選擇機(jī)械裝置 圖3-17 系統(tǒng)選項(xiàng)點(diǎn)擊“選項(xiàng)”進(jìn)入修改選項(xiàng)界面，選擇“Second Language”（圖3-18）、“Hardware”中“709-1 Master/Slsve” （圖3-19）和“840-2 Profibus Fieldbus Adapter”（圖3-20）。 最后，單擊“確定”后完成控制系統(tǒng)設(shè)置。六、RAPID程序指令介紹ABB機(jī)器人的應(yīng)用程序是使用稱為RAPID編程語言的特定詞匯和語法編寫而成的。RAPID程序中包含了控制

11、機(jī)器人的指令，執(zhí)行這些指令可以移動(dòng)機(jī)器人、設(shè)置輸出、讀取輸入，還能實(shí)現(xiàn)決策、重復(fù)其它指令、構(gòu)造程序、與系統(tǒng)操作員交流實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的控制操作。 六、RAPID程序指令介紹（一）程序的基本構(gòu)架RAPID程序的基本構(gòu)架如表3-2。表3-2 RAPID程序的基本構(gòu)架RAPID程序程序模塊1 程序模塊2 程序模塊3 系統(tǒng)模塊 程序數(shù)據(jù) 程序數(shù)據(jù) 程序數(shù)據(jù) 程序數(shù)據(jù) 主程序 main 例行程序 例行程序 例行程序例行程序 中斷程序 中斷程序 中斷程序中斷程序 功能 功能 功能功能RAPID程序是由程序模塊與系統(tǒng)模塊組成。一般來說，只通過新建程序模塊來構(gòu)建機(jī)器人的程序，而系統(tǒng)模塊多用于系統(tǒng)方面的控制?？梢愿?/p>

12、據(jù)不同的用途創(chuàng)建多個(gè)程序模塊，如專門用于主控制的程序模塊，用于位置計(jì)算的程序模塊，用于存放數(shù)據(jù)的程序模塊，這樣便于歸類管理不同用途的例行程序與數(shù)據(jù)。每個(gè)程序模塊包含了程序數(shù)據(jù)，例行程序、中斷程序和功能四種對(duì)象，但不一定在一個(gè)模塊中都有這四種對(duì)象，程序模塊之間的數(shù)據(jù)、例行程序、中斷程序和功能是可以互相調(diào)用的。在RAPID程序中，只有一個(gè)主程序main，并且存在于任意一個(gè)程序模塊中，并且是作為整個(gè)RAPID程序執(zhí)行的起點(diǎn)。（二）RAPID程序基本指令1、RAPID程序中的賦值指令?！埃?”，用于對(duì)程序數(shù)據(jù)進(jìn)行賦值。賦值可以是一個(gè)常量或數(shù)學(xué)表達(dá)式。例如：在程序中給常量賦值：reg1：=3；數(shù)學(xué)表達(dá)式

13、賦值：reg2：=reg1+5；操作方法如圖3-21至3-37 所示。圖3-21單擊“添加指令”打開指令列表圖3-22單擊“：=”，進(jìn)入賦值界面圖3-23單擊“更改數(shù)據(jù)類型”，選中“num”，單擊確定圖3-24選中“reg1”，單擊確定圖3-25高亮選中“”，單擊“編輯”菜單，單擊“僅限選定內(nèi)容”圖3-26用軟鍵盤輸入“3”，然后單擊“確定”圖3-27單擊“確定” 圖3-28 在程序中顯示“reg1：=3”圖3-29再選擇“：=”，選中“reg2”圖3-30 高亮選中圖3-31單擊“reg1”圖3-32單擊“+”圖3-33 顯示reg2：=reg1+圖3-34 把改成5圖3-35 顯示reg2

14、：=reg1+5圖3-36單擊“下方”圖3-37 賦值語句完成2、 RAPID程序中的運(yùn)動(dòng)指令 （1）絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)指令 MoveAbsJ絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)指令MoveAbsJ是機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)使用六個(gè)軸和外軸的角度值來定義目標(biāo)位置數(shù)據(jù)。這個(gè)指令常用于機(jī)器人六個(gè)軸回到機(jī)械零點(diǎn)的位置。在添加或修改機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令之前，一定要確認(rèn)所使用工具的工件坐標(biāo)和工件坐標(biāo)。添加指令后如圖3-38所示。語句中 * 的含義是目標(biāo)點(diǎn)位置數(shù)據(jù)。語句中 NoEoffs 的含義是外軸不帶偏移數(shù)據(jù)。語句中 V1000 的含義是運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)為1000mm/s。語句中 z50 的含義是轉(zhuǎn)彎區(qū)的數(shù)據(jù)。語句中 tool0 的含義是工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

15、語句中 wobj0 的含義是工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)。圖3-38絕對(duì)位置運(yùn)動(dòng)指令 MoveAbsJ （2）關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令MoveJ關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令是在對(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。添加指令如圖3-39所示。 圖3-39 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令MoveJ語句中 p10、p20是指目標(biāo)位置點(diǎn)數(shù)據(jù)。語句中 v1000 是指運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)。關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令適合機(jī)器人大范圍運(yùn)動(dòng)時(shí)使用，不容易在運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)關(guān)節(jié)軸進(jìn)入機(jī)械死點(diǎn)的問題。（3）線性運(yùn)動(dòng)指令MoveL線性運(yùn)動(dòng)指令MoveL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。一般用在焊接、涂膠等應(yīng)

16、用對(duì)路徑要求較高的操作場合。指令調(diào)用如圖3-40所示。圖3-40 線性運(yùn)動(dòng)指令MoveL（3）圓弧運(yùn)動(dòng)指令MoveC圓弧路徑是在機(jī)器人可以到達(dá)的空間范圍內(nèi)定義三個(gè)位置點(diǎn)，第一個(gè)點(diǎn)是圓弧起點(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)。程序調(diào)用如圖3-41圖3-41 圓弧運(yùn)動(dòng)指令MoveC圖3-41中p40是圓弧的第一個(gè)點(diǎn)，p50是圓弧的第二個(gè)點(diǎn)，p60是圓弧的第三個(gè)點(diǎn)。（4）幾種語句的含義1）語句 MoveL p40，v1000，z50，tool1wobj：=wobj1；的意義為：機(jī)器人的TCP從當(dāng)前的位置向p40點(diǎn)以線性運(yùn)動(dòng)的方式前進(jìn)，速度是1000mm/s，轉(zhuǎn)彎數(shù)據(jù)為50mm，距離p40

17、點(diǎn)還有50mm的時(shí)候開始轉(zhuǎn)彎，使用的工具數(shù)據(jù)是tool1，工件數(shù)據(jù)是wobj1。2） 語句 MoveL p50，v100，fine，tool1wobj：=wobj1；的意義為：機(jī)器人的TCP從點(diǎn)p40向點(diǎn)p50 以線性運(yùn)動(dòng)方式前進(jìn)，速度為100mm/s，轉(zhuǎn)彎數(shù)據(jù)是fine，機(jī)器人在p50點(diǎn)稍作停頓，使用的工具數(shù)據(jù)是tool1，工件數(shù)據(jù)是wobj1。3） 語句 MoveJ p60，v300，fine，tool1wobj：=wobj1；的意義為：機(jī)器人的TCP從點(diǎn)p50向點(diǎn)p60 以關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)方式前進(jìn)，速度為300mm/s，轉(zhuǎn)彎數(shù)據(jù)是fine，機(jī)器人在p60點(diǎn)停止，使用的工具數(shù)據(jù)是tool1，工件數(shù)

18、據(jù)是wobj1。3、 I/O控制指令I(lǐng)/O控制指令用于控制I/O信號(hào)，以便與機(jī)器人周邊設(shè)備進(jìn)行通信。數(shù)字信號(hào)置位指令 Set ，用于將數(shù)字輸出（Digital Output）置位為“1”。數(shù)字信號(hào)復(fù)位指令Reset，用于將數(shù)字輸出（Digital Output）復(fù)位為“0”。注意：如果在Set 和 Reset指令前有運(yùn)動(dòng)指令MoveL、 MoveJ 、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。數(shù)字輸入信號(hào)判斷指令WaitDI，用于判斷數(shù)字輸入信號(hào)的值是否與目標(biāo)一致。數(shù)字輸出信號(hào)判斷指令WaitDO，用于判斷數(shù)字輸出信號(hào)的值是否與目標(biāo)一致。信

19、號(hào)判斷指令WaitUntil，可用于布爾量、數(shù)字量和I/O信號(hào)值的判斷，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。4、 條件邏輯判斷指令條件邏輯判斷指令用于對(duì)條件進(jìn)行判斷后，執(zhí)行相應(yīng)的操作，是RAPID中重要的組成部分。（1）緊湊型條件判斷指令 Compact IF，用于當(dāng)一個(gè)條件滿足了以后，就執(zhí)行一句指令。（2）條件判斷指令 IF，用于根據(jù)不同的條件去執(zhí)行不同的指令。（3）重復(fù)執(zhí)行判斷指令 FOR，用于一個(gè)或多個(gè)指令需要重復(fù)執(zhí)行數(shù)次的情況。（4）條件判斷指令 WHILE，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。5、其它常用指令（1）例行

20、程序調(diào)用指令 ProcCall ，用于在指定位置調(diào)用例行程序。返回例行程序指令 RETURN，當(dāng)執(zhí)行此指令時(shí)，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。（2）時(shí)間等待指令 WaitTime ，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。七、離線軌跡編程的注意事項(xiàng)在離線軌跡編程中，最為關(guān)鍵的三步是圖形曲線、目標(biāo)點(diǎn)調(diào)整、軸配置調(diào)整。1.圖形曲線（1）生成曲線，可以用“先創(chuàng)建曲線再生成軌跡”的方法，還可以直接去捕捉3D模型的邊緣進(jìn)行軌跡創(chuàng)建。在創(chuàng)建自動(dòng)路徑時(shí)，可直接用鼠標(biāo)去捕捉邊緣，從而生成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡。（2）對(duì)于一些復(fù)雜的3D模型，導(dǎo)入RobotStudio中后，模型的

21、某些特征可能會(huì)出現(xiàn)丟失，此外，RobotStudio專注于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，只提供基本的建模功能，所以在導(dǎo)入3D模型之前，建議在專業(yè)的制圖軟件中進(jìn)行處理。在生成軌跡時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況，選取合適的近似值參數(shù)并調(diào)整參數(shù)值的大小。2、目標(biāo)點(diǎn)調(diào)整目標(biāo)點(diǎn)的調(diào)整方法有很多種，單一使用一種調(diào)整方法難以將目標(biāo)點(diǎn)一次調(diào)整到位，尤其是對(duì)工具姿態(tài)要求較高的工藝需求場合中，通常是運(yùn)用多種方法進(jìn)行多次調(diào)整。建議在調(diào)整過程中先對(duì)單一目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，反復(fù)嘗試調(diào)整完成后，其它目標(biāo)點(diǎn)某些屬性可以參考調(diào)整好的第一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。3、軸配置的調(diào)整軸配置的調(diào)整在為目標(biāo)點(diǎn)配置軸配置過程中，若軌跡較長，可能會(huì)遇到相鄰兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)之間軸配置變

22、化過大，從而在軌跡運(yùn)行過程中出現(xiàn)“機(jī)器人當(dāng)前位置無法跳轉(zhuǎn)到目標(biāo)點(diǎn)位置，請(qǐng)檢查軸配置”等問題。此時(shí)，我們可以采用以下幾個(gè)措施進(jìn)行更改。（1）軌跡起始點(diǎn)嘗試使用不同的軸配置參數(shù)，如有需要可勾選“包含轉(zhuǎn)數(shù)”之后再選擇軸配置參數(shù)。（2）嘗試更改軌跡起始點(diǎn)位置。嘗試一下SingArea、ConfL、ConfJ等指令的運(yùn)用項(xiàng)目實(shí)踐任務(wù)要求：通過折線軌跡編程與調(diào)試任務(wù)的執(zhí)行，熟悉MoveJ和MoveL指令的應(yīng)用。如圖3-42所示，先把機(jī)器人從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，再從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，如果A到B用MoveJ指令，B到C用MoveL指令，則結(jié)果是從A到B是做的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，由A直接到B的，B到C做的是線性運(yùn)動(dòng)，是沿著邊A

23、B運(yùn)動(dòng)的。步驟如下。任務(wù)一 折線軌跡程序編寫圖3-42 要求機(jī)器人到達(dá)的三個(gè)點(diǎn)圖3-43新建程序圖3-44修改指令參數(shù)圖3-45 選人p10點(diǎn)用相同的方法修改剩下的參數(shù)，把整個(gè)語句改為“MoveJ p10，v200，zfine，tool0；”如圖3-47所示。 圖3-46修改完指令參數(shù)調(diào)整機(jī)器人回機(jī)械原點(diǎn)，把當(dāng)前點(diǎn)定為p10點(diǎn)。如圖3-47所示。圖3-47 機(jī)械原點(diǎn)位置圖3-48 確定p10點(diǎn)為機(jī)械原點(diǎn)圖3-49確定p10點(diǎn)為機(jī)械原點(diǎn) 繼續(xù)添加指令讓機(jī)器人由機(jī)械原點(diǎn)（p10點(diǎn)）運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，也用關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令“MoveJ”。如圖3-50所示。圖3-50 添加指令圖3-51 語句添加成功語句修改方式

24、和p10相同。用同樣的方式把p20點(diǎn)修改位置為A點(diǎn)，如圖3-52所示圖3-52確定p20位置圖3-53 確定p30的位置圖3-54 確定p40的位置圖3-55 設(shè)定動(dòng)作完成后回到機(jī)械原點(diǎn)p10圖3-56 調(diào)試看看機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程運(yùn)動(dòng)結(jié)果會(huì)顯示當(dāng)機(jī)器人從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，是通過關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)完成的，由B點(diǎn)到C點(diǎn)做的線性運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人是沿著BC邊運(yùn)動(dòng)的。同學(xué)們，試試吧。任務(wù)二 圓弧軌跡的程序編寫任務(wù)要求：通過圓弧軌跡編程與調(diào)試任務(wù)的執(zhí)行，熟悉MoveC指令的應(yīng)用。 如圖3-57所示，讓機(jī)器人沿著小圓柱上表面的半個(gè)邊界ABC運(yùn)動(dòng)。程序的起始位置和結(jié)束位置定在機(jī)械原點(diǎn)。圖3-57 讓機(jī)器人沿著小圓柱表面邊界運(yùn)動(dòng)

25、圖3-58 確定起始的位置3-59確定圓弧第一點(diǎn)位置3-60修改好p20位置圖3-61 確定圓弧第二點(diǎn)位置p30圖3-62 在指令中修改好p30的位置圖3-63 確定圓弧第三點(diǎn)的位置圖3-64 修改好圓弧第三點(diǎn)p40圖3-65 圓弧軌跡完成后回到機(jī)械原點(diǎn)任務(wù)三 工具數(shù)據(jù) tooldata的設(shè)定任務(wù)要求：通過設(shè)定工具數(shù)據(jù)，搞清工具坐標(biāo)、工件坐標(biāo)的作用。能獨(dú)立建立新的工具坐標(biāo)。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)。首先我們介紹什么是機(jī)器人的TCP呢？TCP的全稱是tool centre position，從字面意思就可以理解工具中心點(diǎn)。工具是獨(dú)

26、立于機(jī)器人的，由應(yīng)用來確定。有了工具的中心，在實(shí)際應(yīng)用中就示教就會(huì)方便很多。執(zhí)行程序時(shí)，機(jī)器人將TCP移至編程位置。這樣，如果要改變工具及工具坐標(biāo)系，機(jī)器人的移動(dòng)將隨之更改，以便新的TCP到達(dá)目標(biāo)。所有的機(jī)器人在手腕處都有一個(gè)預(yù)定義工具坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系被稱為tool0。這樣就能將一個(gè)或者多個(gè)新工具坐標(biāo)系定義為tool0的偏移值。機(jī)器人默認(rèn)工具tool0的TCP位于機(jī)器人安裝法蘭的中心。如圖3-66所示。圖3-66 默認(rèn)TCP一 TCP的設(shè)定原理如下：1、首先在機(jī)器人的工作范圍內(nèi)找一個(gè)非常精確的固定點(diǎn)作為參考點(diǎn)。2、在工具上確定一個(gè)參考點(diǎn)（最好是工具的中心點(diǎn)）。3、用手動(dòng)操縱機(jī)器人的方法去移動(dòng)工

27、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，在以下的例子中使用六點(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TCP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TCP的Z方向移動(dòng)。4、機(jī)器人通過這四個(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)用創(chuàng)建一個(gè)新的工具數(shù)據(jù)的步驟如圖3-673-89所示。圖3-67 打開ABB菜單圖3-68單擊“工具坐標(biāo)”圖3-69 新建工具坐標(biāo)圖3-70 建好新工件坐標(biāo)tool1圖3-71 定義TCP參數(shù)圖3-72

28、六點(diǎn)法定義TCP參數(shù)圖3-73定義第一點(diǎn)圖3-74 確定第一點(diǎn)位置圖3-75 定義第二點(diǎn)圖3-76 確定第二點(diǎn)位置圖3-77定義第三點(diǎn)圖3-78確定第三點(diǎn)位置圖3-79 定義第四點(diǎn)圖3-80 確定第四點(diǎn)位置圖3-81 定義第五點(diǎn)圖3-82 確定第五點(diǎn)位置圖3-83 定義第六點(diǎn)圖3-84 確定第六點(diǎn)位置圖3-85 顯示TCP誤差圖3-86 編輯新的TCP圖3-87 修改TCP參數(shù)圖3-88 新的TCP參數(shù)修改完成 圖3-89 查看新的TCP使用搖桿將工具參考點(diǎn)靠上固定點(diǎn)，然后在重定位模式下手動(dòng)操縱機(jī)器人，如果TCP設(shè)定精確的話，可以看到工具參考點(diǎn)與固定點(diǎn)始終保持接觸，而機(jī)器人會(huì)根據(jù)重定位操作改變

29、姿態(tài)。任務(wù)四 創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人的工件坐標(biāo)及軌跡程序任務(wù)要求：通過創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人的工件坐標(biāo)及軌跡程序，學(xué)會(huì)工件坐標(biāo)的設(shè)立方法，能夠獨(dú)立的完成新的工件坐標(biāo)的建立。一 ABB機(jī)器人工件坐標(biāo)的創(chuàng)建搭建好機(jī)器人系統(tǒng)后需要在RobotStudio中對(duì)工件對(duì)象建立工件坐標(biāo)。那么什么是工件坐標(biāo)呢？所謂工件坐標(biāo)，用一種通俗的說法就是，大家用尺子進(jìn)行測量的時(shí)候，尺子上零刻度的位置作為測量對(duì)象的起點(diǎn)。在工業(yè)機(jī)器人中呢，在工作對(duì)象上進(jìn)行運(yùn)作的時(shí)候，也需要一個(gè)象尺子一樣的零刻度的起點(diǎn)，方便進(jìn)行編程和坐標(biāo)的偏移。需要注意的是，設(shè)定工件坐標(biāo)是進(jìn)行示教的前提，所有的示教點(diǎn)都必須在對(duì)應(yīng)的工件坐標(biāo)中建立，如果在wobj0上建立示教

30、點(diǎn)，在機(jī)器人搬動(dòng)以后必須重新示教所有的點(diǎn)。如果有是在對(duì)應(yīng)的工件坐標(biāo)上示教的話，就可以只修改一下工件坐標(biāo)，而無需重教所有的點(diǎn)。建立工件坐標(biāo)的步驟如圖3- 90 3-95 圖所示。首先建立一個(gè)如圖3-91所示的工作站，顯示機(jī)器人的3D工作區(qū)域，確定放置 的位置。 圖3-90 把工件放置在機(jī)器人的工作區(qū)域內(nèi)1、在“基本”菜單下的“其它”中選擇“創(chuàng)建工件坐標(biāo)”。圖3-92 進(jìn)入創(chuàng)建新工件坐標(biāo)界面圖3-93 采用三點(diǎn)法創(chuàng)建工件坐標(biāo)圖3-94單擊“創(chuàng)建”圖3-95 新工件坐標(biāo)創(chuàng)建完成二 創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡程序與真實(shí)的機(jī)器人一樣，在RobotStudio中工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡也是通過RAPID程序指令進(jìn)行控制的。下面講解RobotStudio中在建好工件坐標(biāo)的基礎(chǔ)上創(chuàng)建機(jī)器人的運(yùn)行軌跡。要求按照Curve_thing上的輪廓?jiǎng)?chuàng)建機(jī)器人運(yùn)行軌跡。操作步驟如圖3-963-102 所示。圖3-96 創(chuàng)建路徑圖3-97 選擇機(jī)器人所走路徑圖3-98 生成軌跡圖3-99看機(jī)器人的到達(dá)能力圖3-100 看是否能夠到達(dá)圖3-101 選擇機(jī)器人運(yùn)動(dòng)配置參數(shù)圖3-102 查看機(jī)器人運(yùn)行軌跡三 再創(chuàng)建一個(gè)一樣的軌跡，在另一個(gè)工件坐標(biāo)里執(zhí)行 當(dāng)加工多個(gè)同樣的工件，讓機(jī)器人在不同的工件坐標(biāo)下執(zhí)行同樣的指令時(shí)，只