工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用（初級(jí)）-習(xí)題及答案匯總 ch01 -ch12

工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知簡要概述工業(yè)機(jī)器人的基本概念工業(yè)機(jī)器人是一種仿人操作、自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化生產(chǎn)設(shè)備，特別適用于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。它對(duì)穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件和進(jìn)行產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代具有十分重要的意義。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科的高新技術(shù)，是相關(guān)研究十分活躍、應(yīng)用日益廣泛的技術(shù)。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用情況是一個(gè)國家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。工業(yè)機(jī)器人并不是簡單意義上代替人的勞動(dòng)，它是綜合了人的特長和機(jī)器的特長的一種擬人的電子機(jī)械設(shè)備，既有人對(duì)環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機(jī)器可長時(shí)間持續(xù)工作、精確度高、能抵抗惡劣環(huán)境的能力。從某種意義上說，它是機(jī)器進(jìn)化過程的產(chǎn)物，是工業(yè)及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)備，也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動(dòng)化設(shè)備。論述工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成工業(yè)機(jī)器人通常由三部分組成，即機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和智能系統(tǒng)，如圖1-2所示。機(jī)械系統(tǒng)主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要包括基座、機(jī)身、臂部、腕部、手部；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括電、液、氣驅(qū)動(dòng)裝置和減速器等；控制系統(tǒng)主要包括計(jì)算機(jī)控制單元、I/O控制與通信接口、關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)控制單元等；智能系統(tǒng)通常包括輔助的視覺系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)、語言識(shí)別系統(tǒng)等。簡述諧波減速器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)①諧波減速器的結(jié)構(gòu)具體地，諧波減速器由一個(gè)具有內(nèi)齒的剛輪、一個(gè)工作時(shí)可產(chǎn)生徑向彈性形變并且?guī)в型恺X的柔輪和一個(gè)裝在柔輪內(nèi)部、呈橢圓形、外圈帶有滾動(dòng)軸承的波發(fā)生器組成。②諧波減速器的特點(diǎn)●結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕，承載能力強(qiáng)?！駛鲃?dòng)比范圍大、傳動(dòng)精度高，可實(shí)現(xiàn)同軸線傳動(dòng)。●運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、無沖擊、噪聲小、齒輪磨損小而均勻?！駛鲃?dòng)效率高，可實(shí)現(xiàn)高增速運(yùn)動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本功能工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是控制工業(yè)機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動(dòng)位置、姿態(tài)、軌跡、操作順序及動(dòng)作時(shí)間等，其基本功能包括以下4個(gè)。(1)示教再現(xiàn)功能工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)離線編程、在線示教和間接示教。在線示教包括示教器示教和導(dǎo)引示教兩種。在示教過程中，控制系統(tǒng)可存儲(chǔ)工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)順序、運(yùn)動(dòng)路徑、運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)速度和與生產(chǎn)工藝有關(guān)的信息。在再現(xiàn)過程中，工業(yè)機(jī)器人能按照示教信息執(zhí)行特定的作業(yè)。(2)坐標(biāo)設(shè)置功能一般的工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)置有關(guān)節(jié)坐標(biāo)系、笛卡兒坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系、用戶自定義坐標(biāo)系4種坐標(biāo)系。(3)與外圍設(shè)備的通信功能工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)置有I/O接口、通信接口、網(wǎng)絡(luò)接口和同步接口，并具有示教器、操作面板及顯示屏等人機(jī)接口，此外，還具有多種傳感器接口，如視覺、觸覺、聽覺、力覺(或力矩)傳感器接口。(4)伺服控制功能工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的多軸聯(lián)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制、速度和加速度控制、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)裙δ?，還可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、故障狀態(tài)下的安全保護(hù)和故障自診斷等功能。根據(jù)所學(xué)內(nèi)容寫出工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)特點(diǎn)工業(yè)機(jī)器人集精密化、柔性化、智能化等先進(jìn)制造技術(shù)于一體，通過對(duì)過程實(shí)施檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本、減少資源消耗和環(huán)境污染，是工業(yè)自動(dòng)化水平的較高體現(xiàn)。工業(yè)機(jī)器人是繼動(dòng)力機(jī)械、計(jì)算機(jī)之后出現(xiàn)的全面延伸人的體力和智力的新一代生產(chǎn)工具，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)字化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化及智能化的重要手段。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可用于制造、安裝、檢測、物流等環(huán)節(jié)，并廣泛應(yīng)用于汽車整車及汽車零部件、工程機(jī)械、軌道交通、低壓電器、電力、軍工、煙草、金融、醫(yī)藥、冶金及印刷等行業(yè)。工業(yè)機(jī)器人集成并融合了多項(xiàng)學(xué)科，涉及多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，包括機(jī)器人控制技術(shù)、機(jī)器人動(dòng)力學(xué)及仿真、機(jī)器人構(gòu)建、有限元分析、激光加工技術(shù)、模塊化程序設(shè)計(jì)、智能測量、建模加工一體化、工廠自動(dòng)化及精細(xì)物流等，技術(shù)綜合性強(qiáng)。KUKA機(jī)器人和KRCA4機(jī)器人控制系統(tǒng)KUKA機(jī)器人是什么？KUKA機(jī)器人主要包括機(jī)械系統(tǒng)、KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)(控制柜)、示教器(smartPAD)及連接電纜等，如圖2-1所示。在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中，KUKA機(jī)器人的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生一些變化，如增加行走機(jī)構(gòu)、增加外部軸單元等。什么是機(jī)械手？機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的主體。它由眾多活動(dòng)的、相互連接在一起的關(guān)節(jié)(軸)組成，也稱為運(yùn)動(dòng)鏈，如圖2-2所示。機(jī)械手的主要組件包括手部、腕部、臂部(大臂、小臂)、基座、機(jī)身，其中拆解后的大臂、小臂、機(jī)身、基座如圖2-3所示。一般來說，用于保證末端達(dá)到工作空間任意位置的軸稱為主軸或基本軸；用于實(shí)現(xiàn)末端任意空間姿態(tài)的軸，稱為腕部軸或次軸，如圖2-4所示。簡述KPP的幾種型號(hào)●KPP不帶軸伺服系統(tǒng)(KPP600-20)。●KPP帶單軸伺服系統(tǒng)(KPP600-20-1x40),輸出端峰值電流為1×40A?！馣PP帶單軸伺服系統(tǒng)(KPP600-20-1x64),輸出端峰值電流為1×64A。●KPP帶雙軸伺服系統(tǒng)(KPP600-20-2x40),輸出端峰值電流為2×40A。KSP屬于機(jī)械手驅(qū)動(dòng)軸的傳動(dòng)調(diào)節(jié)器，具有集成式安全功能，運(yùn)行狀態(tài)可通過LED顯示，便于故障診斷、排查。每次重啟KRC4系統(tǒng)時(shí)，只允許更換一個(gè)KSP,更換后需要重新讀入數(shù)據(jù)并執(zhí)行冷啟動(dòng)。KRC4系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)KSP不允許對(duì)調(diào)。smartPAD的定義smartPAD是用于KUKA機(jī)器人的示教器(手持編程器),擁有獨(dú)立的WindowsCE操作系統(tǒng)。它支持熱插(在運(yùn)行期間插接或拔除),具有工業(yè)機(jī)器人操作和編程所需的各種操作及顯示功能，KRC4系統(tǒng)與smartPAD顯示屏通過RDP(RemoteDesktopProtocol,遠(yuǎn)程桌面協(xié)議)關(guān)聯(lián)。smartPAD的顯示屏是一個(gè)觸摸屏(smartHMI),可用手指或指示筆進(jìn)行操作，不需要外部鼠標(biāo)和外部鍵盤。smartPAD的正面、背面如圖2-16、圖2-17所示。簡述提示信息的功能和類型提示信息的功能主要是讀取并解釋KRC4系統(tǒng)的信息，提示信息包括提示信息區(qū)域和提示信息計(jì)數(shù)器兩個(gè)方面。提示信息區(qū)域顯示當(dāng)前的提示信息，提示信息計(jì)數(shù)器則記錄每種提示信息類型的數(shù)量。KRC4系統(tǒng)與用戶之間的提示信息主要包括4種類型，如圖2-31所示。KRC4系統(tǒng)還有另外一種提示信息類型，即對(duì)話信息，通過圖標(biāo)②表示，對(duì)話信息用于機(jī)器人與用戶的直接通信。用戶根據(jù)各種按鍵的對(duì)話信息給出不同的回答。KRC4系統(tǒng)針對(duì)不同的操作會(huì)自帶一些對(duì)話信息，用戶也可以根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需要進(jìn)行對(duì)話信息的編輯，比如在現(xiàn)場生產(chǎn)中，在機(jī)器人快要換抓手時(shí)需要進(jìn)行抓手編號(hào)的確認(rèn)，這時(shí)用戶可以通過對(duì)話信息進(jìn)行確認(rèn)，以免誤操作。工業(yè)機(jī)器人投入運(yùn)行和零點(diǎn)標(biāo)定簡述投入運(yùn)行模式的激活方法投入運(yùn)行模式的激活方法如下。點(diǎn)擊“主菜單”—“投入運(yùn)行”—“售后服務(wù)”選項(xiàng)，在“售后服務(wù)”菜單中找到“投入運(yùn)行模式”選項(xiàng)，如圖3-2所示。若該選項(xiàng)為灰色，表示投入運(yùn)行模式禁止。若該選項(xiàng)為黑色，表示投入運(yùn)行模式允許激活。若狀態(tài)欄中的運(yùn)行方式狀態(tài)顯示圖標(biāo)T1處黃色閃爍，表示投入運(yùn)行模式激活。論述投入運(yùn)行模式的風(fēng)險(xiǎn)以及對(duì)應(yīng)的防范措施都有哪些？1.可能存在的風(fēng)險(xiǎn)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)如下?！裼腥藛T進(jìn)入機(jī)器人的危險(xiǎn)區(qū)域作業(yè)?！裎唇?jīng)授權(quán)的人員操作機(jī)器人可能帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。●在發(fā)生緊急情況時(shí)，外部緊急停止裝置未激活。2.防范措施對(duì)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)采取的防范措施如下?！駪覓炀九?指明已失效的外部緊急停止裝置)?！襁M(jìn)入機(jī)器人工作的危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)需要掛安全鎖?！裨黾臃雷o(hù)欄或警示帶，限制人員進(jìn)入?！裰挥型ㄟ^安全知識(shí)培訓(xùn)的維修人員才允許使用投入運(yùn)行模式?！裨谑褂猛度脒\(yùn)行模式時(shí)，所有外部防護(hù)裝置須處于停止?fàn)顟B(tài)，確保設(shè)備完全停止運(yùn)行且無閑雜人員。什么是零點(diǎn)標(biāo)定？零點(diǎn)標(biāo)定時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)？工業(yè)機(jī)器人為達(dá)到較高精度或者完全能夠以程序設(shè)定的動(dòng)作運(yùn)動(dòng)，需要進(jìn)行正確的零點(diǎn)標(biāo)定。通過技術(shù)輔助工具EMD可為任何一個(gè)在機(jī)械零點(diǎn)位置的軸指定一個(gè)基準(zhǔn)值(如0°)。通過零點(diǎn)標(biāo)定可以使軸的機(jī)械位置和電氣位置保持一致。完整的零點(diǎn)標(biāo)定過程是為每個(gè)軸標(biāo)定零點(diǎn)(標(biāo)定后每個(gè)軸都有唯一的基準(zhǔn)值)。需要注意的是，雖然所有機(jī)器人的零點(diǎn)標(biāo)定位置都相似，但不完全相同。即使是同一個(gè)機(jī)器人型號(hào)的不同機(jī)器人，零點(diǎn)標(biāo)定的精確位置也會(huì)有所不同。每個(gè)機(jī)器人都必須進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定，機(jī)器人只有在零點(diǎn)標(biāo)定之后才可以進(jìn)行笛卡兒運(yùn)動(dòng)并移至程序設(shè)定的位置，才能保證機(jī)械位置和電氣位置在調(diào)整過程中協(xié)調(diào)一致。為此，必須將機(jī)器人置于一個(gè)已經(jīng)定義的機(jī)械位置，即標(biāo)定位置，然后將每個(gè)軸的傳感器值存儲(chǔ)下來零點(diǎn)標(biāo)定時(shí)的注意事項(xiàng)如下。●進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定前，應(yīng)首先檢查所有工具是否齊全?！駵y量電纜不要出現(xiàn)纏繞或與外部設(shè)備刮碰的情況?！裾莆照_的電纜與測量設(shè)備連接的方法，不可用力插拔電纜。●測量電纜要插在零點(diǎn)標(biāo)定盒上，并且要盡可能少地被拔下?！駛鞲衅鞑孱^M8的可插拔次數(shù)是有限的，經(jīng)常插拔可能會(huì)損壞插頭?！襻槍?duì)測量電纜沒有安裝牢固的電子測量頭，應(yīng)始終將其不帶測量電纜擰到測量筒上，然后將測量電纜接到設(shè)備上，否則電纜會(huì)損壞。同樣，在拆除設(shè)備時(shí)，也應(yīng)始終先拆下設(shè)備的測量電纜，然后再將設(shè)備從測量筒上拆下?！裨诹泓c(diǎn)標(biāo)定之后，應(yīng)將EtherCAT電纜從X32接口上拔下，否則會(huì)出現(xiàn)干擾信號(hào)。測量完畢后，應(yīng)將測量工具整理、放好。根據(jù)所學(xué)內(nèi)容寫出偏量學(xué)習(xí)的步驟具體操作步驟如下?！顸c(diǎn)擊“主菜單”—“投入運(yùn)行”—“調(diào)整”—“EMD”—“帶負(fù)載校正”—“負(fù)載校正”—“帶偏量”選項(xiàng)?！襁x定工具號(hào)，所有已用此工具進(jìn)行了偏量學(xué)習(xí)的軸都會(huì)被顯示出來，已自動(dòng)選定編號(hào)最小的軸?！襁B接好零點(diǎn)標(biāo)定盒及電纜并檢查連接狀況?！顸c(diǎn)擊“檢驗(yàn)”按鈕，按照提示按下“確認(rèn)”鍵和“啟動(dòng)”鍵?！窳泓c(diǎn)標(biāo)定位置將被計(jì)算出來，此時(shí)機(jī)器人自動(dòng)停止運(yùn)行，同時(shí)將測量結(jié)果與“偏量學(xué)習(xí)”的偏差以增量或度的形式顯示出來。工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系簡述工業(yè)坐標(biāo)系的內(nèi)容以及軟件纖限位開關(guān)的設(shè)定方法基于關(guān)節(jié)坐標(biāo)系，機(jī)器人各軸可單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，如圖4-1所示。圖4-1左圖中工業(yè)機(jī)器人的A1軸~A6軸分別對(duì)應(yīng)右圖中的運(yùn)行狀態(tài)顯示圖標(biāo)A1～A6。也就是說，各機(jī)器人軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可通過smartHMI操作界面上對(duì)應(yīng)的Al～A6圖標(biāo)進(jìn)行查看。關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)置在機(jī)器人關(guān)節(jié)中心點(diǎn)處，反映了該關(guān)節(jié)處每個(gè)軸相對(duì)該關(guān)節(jié)坐標(biāo)系原點(diǎn)位置的絕對(duì)角度?？赏ㄟ^A1～A6圖標(biāo)單獨(dú)控制機(jī)器人每個(gè)軸的正向與反向運(yùn)動(dòng)，每個(gè)軸是參照各自的關(guān)節(jié)坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)的軟件限位開關(guān)的設(shè)定方法如下。點(diǎn)擊“主菜單”——“配置”—“機(jī)器配置”選項(xiàng)(選擇T1運(yùn)行方式及專家用戶權(quán)限),打開軟件限位開關(guān)窗格，如圖4-3所示。在窗格中可更改軟件限位開關(guān)數(shù)據(jù)并保存。保存時(shí)，在彈出的對(duì)話框中點(diǎn)擊“是”按鈕，確認(rèn)安全詢問。為了保存數(shù)據(jù)，需要重新啟動(dòng)系統(tǒng)。笛卡爾坐標(biāo)系主要包括哪些內(nèi)容？1.世界坐標(biāo)系世界坐標(biāo)系是永久定義好的笛卡兒坐標(biāo)系的一種，它是機(jī)器人足部坐標(biāo)系和基坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置下，KRC4系統(tǒng)的世界坐標(biāo)系位于機(jī)器人基座外。2.機(jī)器人足部坐標(biāo)系機(jī)器人足部坐標(biāo)系也是笛卡兒坐標(biāo)系的一種，它定義了與世界坐標(biāo)系的一種位置關(guān)系。在KRC4系統(tǒng)中，機(jī)器人足部坐標(biāo)系固定于機(jī)器人基座內(nèi)。3.基坐標(biāo)系基坐標(biāo)系是定義在工件上的一種笛卡兒坐標(biāo)系，它是與世界坐標(biāo)系相關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)系，默認(rèn)情況下與世界坐標(biāo)系是一樣的，但用戶可以根據(jù)工件的實(shí)際情況設(shè)定相關(guān)的偏差值。KRC4系統(tǒng)中的基坐標(biāo)系有32個(gè)。4.法蘭坐標(biāo)系法蘭盤簡稱法蘭(Flange),通常是指在一個(gè)類似盤狀的金屬體的周邊開幾個(gè)固定的孔用于連接其他部件。法蘭坐標(biāo)系固定于機(jī)器人法蘭上，原點(diǎn)為機(jī)器人法蘭中心，是工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)。法蘭坐標(biāo)系是建立工具坐標(biāo)系的基礎(chǔ)，在KRC4系統(tǒng)中，TOOLO是指法蘭坐標(biāo)系。5.工具坐標(biāo)系測量基坐標(biāo)系的注意事項(xiàng)都有什么？●選擇T1運(yùn)行方式及專家用戶權(quán)限。●基坐標(biāo)只能用一個(gè)已知的工具進(jìn)行測量(TCP必須為已知的)。●3個(gè)測量點(diǎn)不允許位于一條直線上。這些點(diǎn)間必須有一個(gè)最小夾角(2.5°,具體參數(shù)請(qǐng)查看允差設(shè)定)。固定工具測量的概念固定工具(如圖4-21所示)就是固定在某個(gè)位置與機(jī)器人法蘭不連接的工具。使用固定工具時(shí)，應(yīng)在smartHMI操作界面中將“Ipo模式選擇”設(shè)為外部工具，也稱為外部TCP。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，根據(jù)工藝要求，有些機(jī)器人需要操作的是工件而不是工具，比如固定的點(diǎn)焊鉗或固定的涂膠槍，都需要機(jī)器人夾持工件來完成相應(yīng)的軌跡運(yùn)行。雖然固定工具是不運(yùn)動(dòng)的對(duì)象，但是它也有一個(gè)所屬坐標(biāo)系的工具參照點(diǎn)，由于這是一個(gè)不運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系，所以可以如同基坐標(biāo)系一樣進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)可以作為基坐標(biāo)保存。工業(yè)機(jī)器人負(fù)載數(shù)據(jù)測量什么是工業(yè)機(jī)器人負(fù)載數(shù)據(jù)？工業(yè)機(jī)器人負(fù)載數(shù)據(jù)包括工具負(fù)載數(shù)據(jù)和附加負(fù)載數(shù)據(jù)兩類。工具負(fù)載數(shù)據(jù)是指所有安裝在機(jī)器人法蘭上的負(fù)載在機(jī)器人運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)。附加負(fù)載數(shù)據(jù)是指安裝在A1、A2、A3軸上的附加負(fù)載在機(jī)器人運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)，如圖5-1所示。負(fù)載數(shù)據(jù)必須輸入KRC4系統(tǒng)，包括質(zhì)量、重心位置(X,Y,Z)、姿態(tài)(A,B,C)和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。簡述轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的的定義轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(MomentofInertia,又稱質(zhì)量慣性矩),是剛體繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性(轉(zhuǎn)動(dòng)物體保持其勻速圓周運(yùn)動(dòng)或靜止的特性)的量度。在經(jīng)典力學(xué)中，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量通常以I或J表示，單位為kgm2。如圖5-2所示，對(duì)于一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，有I=m2,其中，m是其質(zhì)量，r是質(zhì)點(diǎn)和軸的垂直距離。工具負(fù)載數(shù)據(jù)的測量方法都有哪些？檢查方法1:點(diǎn)擊“主菜單”—“投入運(yùn)行”—“輔助軟件”選項(xiàng)，打開“InstallTech-已安裝的附加軟件”窗格。若LoadDataDetermination軟件的狀態(tài)為“已安裝”,則表示KRC4系統(tǒng)已安裝了該軟件，如圖5-4所示。檢查方法2:點(diǎn)擊“主菜單”—“幫助”—“信息”選項(xiàng)，打開“信息”窗格。在“選項(xiàng)”選項(xiàng)卡下，若存在LoadDataDetermination軟件，則表示KRC4系統(tǒng)已安裝了該軟件，如圖5-5所示。在安裝了在線測量軟件LoadDataDetermination后，KRC4系統(tǒng)“售后服務(wù)”菜單欄中就會(huì)出現(xiàn)“計(jì)算負(fù)載數(shù)據(jù)”選項(xiàng)。附加負(fù)載數(shù)據(jù)測量的原理附加負(fù)載數(shù)據(jù)對(duì)KRC4系統(tǒng)的影響與工具負(fù)載數(shù)據(jù)類似，即影響工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行精度、生產(chǎn)過程中的節(jié)拍時(shí)間、機(jī)器人的使用壽命等。基于附加負(fù)載數(shù)據(jù)對(duì)KRC4系統(tǒng)的影響，需要將附加負(fù)載數(shù)據(jù)輸入KRC4系統(tǒng)。由于附加負(fù)載大多也是非標(biāo)設(shè)計(jì)的，如弧焊的送絲機(jī)構(gòu)、機(jī)器人本體上安裝的控制閥、管線包等，因此這些數(shù)據(jù)也可以通過制造廠商獲得。工業(yè)機(jī)器人程序的編寫，運(yùn)行簡述工業(yè)機(jī)器人編程的類型1.示教器編程示教器編程：由用戶通過smartPAD控制工業(yè)機(jī)器人，人工引導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人按照工藝要求完成預(yù)期的動(dòng)作，以獲取運(yùn)動(dòng)軌跡，生成機(jī)器人程序。示教器編程相對(duì)于離線編程來說，實(shí)用性更強(qiáng)、操作更簡便，因此大部分工業(yè)機(jī)器人都采用示教器編程方法。工業(yè)機(jī)器人編程還沒有公認(rèn)的國際標(biāo)準(zhǔn)，各機(jī)器人制造廠商有各自的機(jī)器人編程語言。2.離線編程離線編程：無須人工操作機(jī)器人進(jìn)行現(xiàn)場示教，根據(jù)虛擬場景中的工件形狀自動(dòng)生成復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡，在軟件中仿真、調(diào)整軌跡后，生成機(jī)器人程序。離線編程克服了示教器編程的很多缺點(diǎn)，充分利用了計(jì)算機(jī)的功能，減少了編寫機(jī)器人程序所需要的時(shí)間。但在實(shí)際安裝過程中，模型誤差、工件裝配誤差及機(jī)器人定位誤差等都會(huì)對(duì)軌跡精度產(chǎn)生一定的影響，因此需要對(duì)程序進(jìn)行校準(zhǔn)修正。目前主流的機(jī)器人制造廠商都開發(fā)出了專用的機(jī)器人模擬軟件，例如，SimPro軟件是KUKA機(jī)器人專用的模擬軟件。3.牽引示教牽引示教也稱為力反饋示教，即由用戶握住機(jī)器人末端，帶動(dòng)機(jī)器人按實(shí)際軌跡運(yùn)動(dòng)一次，生成機(jī)器人程序。在此過程中，用戶在機(jī)器人末端上施加一定方向的力，通過電流檢測輸出6個(gè)分量的數(shù)據(jù)，使機(jī)器人做相應(yīng)的動(dòng)作，然后記錄位置，完成牽引示教工作。實(shí)現(xiàn)牽引示教的關(guān)鍵是電流開環(huán)控制，基本思路是使電機(jī)工作在電流環(huán)，盡量補(bǔ)償系統(tǒng)的重力矩及摩擦力矩，使用戶可以輕松地牽引機(jī)器人。牽引示教時(shí)機(jī)器人控制系統(tǒng)逐點(diǎn)記下各關(guān)節(jié)的位置和姿態(tài)，而不進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；再現(xiàn)時(shí)再逐點(diǎn)取出。牽引示教方法的缺點(diǎn)是成本高，對(duì)檢測傳感器的精度要求高，機(jī)器人負(fù)載能力差。程序主要有哪些方面組成？SRC文件中的代碼包含變量聲明區(qū)、變量初始化區(qū)、代碼輸入?yún)^(qū)三個(gè)區(qū)域，如圖6-8所示。在變量聲明區(qū)中，用戶可針對(duì)當(dāng)前程序所需的變量，按照KRC4系統(tǒng)所支持的變量類型對(duì)變量進(jìn)行聲明。在程序運(yùn)行過程中，用戶可根據(jù)需要，利用變量進(jìn)行一些輔助計(jì)算或狀態(tài)信息采集。變量初始化區(qū)主要為變量聲明區(qū)中的變量進(jìn)行初始化賦值。代碼輸入?yún)^(qū)則主要根據(jù)工藝需要，記錄位置點(diǎn)的信息、邏輯指令信息，以及進(jìn)行變量運(yùn)算等。寫出文件存檔的存儲(chǔ)位置以及操作流程可選的存儲(chǔ)位置包括：●USB(KCP):smartPAD上的U盤；●USB(控制柜):KRC4系統(tǒng)上的U盤；●網(wǎng)絡(luò)：在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)路徑上存儲(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)路徑必須在機(jī)器人數(shù)據(jù)下配置。文件存檔操作要求的用戶權(quán)限為專家以上。下面以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到USB(控制柜)為例進(jìn)行說明。首先，將準(zhǔn)備好的U盤插入KRC4系統(tǒng)的USB接口中，如圖6-13所示，確認(rèn)KRC4系統(tǒng)已經(jīng)識(shí)別U盤。點(diǎn)擊“主菜單”—“文件”—“存檔”—“USB(控制柜)”選項(xiàng)，如圖6-14所示。如何進(jìn)行運(yùn)行日志的管理？KRC4系統(tǒng)可以全程自動(dòng)記錄用戶在smartPAD上的操作過程，用戶可以通過運(yùn)行日志查詢、了解程序和狀態(tài)的變更。(1)運(yùn)行日志點(diǎn)擊“主菜單”—“診斷”—“運(yùn)行日志”選項(xiàng)，打開“運(yùn)行日志”窗格，如圖6-16所示。圖6-16中各序號(hào)的說明如表6-2所示。(2)運(yùn)行日志篩選用戶可以根據(jù)運(yùn)行日志的類型和級(jí)別進(jìn)行運(yùn)行日志篩選，通過篩選可以快速找到相關(guān)類型的運(yùn)行日志，便于用戶快速了解操作過程，如圖6-17所示。工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)類型PTP的控制方式都有哪些？點(diǎn)位(Point-To-Point,PTP,即點(diǎn)到點(diǎn))控制方式如圖7-1所示，這種控制方式只對(duì)機(jī)器人末端在作業(yè)空間中的某些規(guī)定的離散點(diǎn)上的位姿進(jìn)行控制。機(jī)器人將TCP沿最快速的軌跡移到目標(biāo)點(diǎn)，最快速的軌跡通常并不是最短的軌跡，因此其運(yùn)動(dòng)軌跡不是直線。由于機(jī)器人軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，有時(shí)弧形軌跡會(huì)比直線軌跡更快。在PTP控制方式下，只要求機(jī)器人能夠快速、準(zhǔn)確地在相鄰各點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)，對(duì)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡不做任何規(guī)定。定位精度和運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間是PTP控制方式的兩個(gè)主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。簡述CP的控制方式連續(xù)軌跡(ContinuousPath,CP)控制方式通常是指LIN(直線)和CIRC(圓弧)軌跡控制方式，如圖7-2所示。CP控制方式對(duì)機(jī)器人末端在作業(yè)空間中的位姿進(jìn)行連續(xù)控制，要求其嚴(yán)格按照預(yù)定的軌跡和速度在一定的精度范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度可控，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。工業(yè)機(jī)器人各關(guān)節(jié)連續(xù)、同步地進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，其末端即可形成連續(xù)的軌跡。CP控制方式的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)是機(jī)器人末端位姿的軌跡精度及平穩(wěn)性。CP控制方式常用于弧焊、點(diǎn)焊、搬運(yùn)、涂膠等對(duì)軌跡要求嚴(yán)格的工藝中。LIN控制方式下的方向并簡要介紹LIN控制方式下的方向?qū)б袠?biāo)準(zhǔn)、手動(dòng)PTP、恒定的方向三種。標(biāo)準(zhǔn)：如圖7-8所示，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡為從P1點(diǎn)至P2點(diǎn)的線性軌跡，工具的姿態(tài)在運(yùn)動(dòng)過程中不斷變化。手動(dòng)PTP:在機(jī)器人以標(biāo)準(zhǔn)方式到達(dá)奇點(diǎn)位置時(shí)，就可以使用“手動(dòng)PTP”方向?qū)б?，因?yàn)榇藭r(shí)需要通過軸角度的線性軌跡路徑逼近(按軸坐標(biāo)的移動(dòng))進(jìn)行姿態(tài)變化。恒定的方向：如圖7-9所示，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡為從P1點(diǎn)至P2點(diǎn)的線性軌跡，工具的姿態(tài)在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持不變，機(jī)器人的姿態(tài)在運(yùn)動(dòng)過程中也始終保持不變。在一些特殊的工藝中需要用到此功能，如切割、激光焊接等。邏輯指令和預(yù)進(jìn)功能畫出數(shù)字輸出指令的相關(guān)參數(shù)數(shù)字輸出指令(OUT)用于在程序中的某個(gè)位置輸出信號(hào)，在程序中可以設(shè)定數(shù)字輸出指令的相關(guān)參數(shù)，如圖8-1所示。什么是運(yùn)算符以及其基本規(guī)則？(1)邏輯連接的運(yùn)算符包括：NOT:“非”,該運(yùn)算符用于否定，即使值取反(由“TRUE”變?yōu)椤癋ALSE”)。AND:“與”,僅當(dāng)連接的兩個(gè)表達(dá)式都為TRUE時(shí)，結(jié)果才為TRUE。OR:“或”,當(dāng)連接的兩個(gè)表達(dá)式中至少有一個(gè)為TRUE時(shí)，結(jié)果為TRUE。EXOR:“異或”,當(dāng)連接的兩個(gè)表達(dá)式有不同的值時(shí)，結(jié)果為TRUE。(2)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)運(yùn)算的基本規(guī)則：先運(yùn)算括號(hào)中的表達(dá)式，未括起來的表達(dá)式按照其優(yōu)先級(jí)從左向右進(jìn)行運(yùn)算。運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)如表8-2所示。簡述脈沖輸出指令的步驟脈沖輸出指令(PULSE)用于設(shè)定一個(gè)脈沖，如圖8-5所示。在此過程中，輸出端在特定時(shí)間內(nèi)被設(shè)置為定義的電平，此后輸出端由系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。輸出端的設(shè)定和復(fù)位不取決于之前的輸出端電平。預(yù)進(jìn)功能的定義為了能夠?qū)崿F(xiàn)軌跡路徑逼近，KRC4系統(tǒng)必須將運(yùn)動(dòng)指令通過計(jì)算機(jī)預(yù)先讀入(用戶不可見)。預(yù)進(jìn)功能即KRC4系統(tǒng)在程序運(yùn)行時(shí)提前計(jì)算及處理運(yùn)動(dòng)指令的功能。預(yù)進(jìn)的實(shí)際數(shù)量取決于計(jì)算機(jī)的利用率，默認(rèn)的預(yù)進(jìn)數(shù)量為3,系統(tǒng)會(huì)在運(yùn)行過程中提前處理當(dāng)前運(yùn)動(dòng)指令后面的3條運(yùn)動(dòng)指令，并提前進(jìn)行軌跡設(shè)計(jì)，同時(shí)也將對(duì)其邏輯指令、輸入/輸出信號(hào)進(jìn)行處理。根據(jù)生產(chǎn)工藝需要，用戶也可對(duì)系統(tǒng)變量$ADVANCE(預(yù)進(jìn)數(shù)量)進(jìn)行自行設(shè)定，最大值為5。通過預(yù)進(jìn)功能，系統(tǒng)可提前處理一些外圍設(shè)備的信號(hào)。變量和程序調(diào)用簡述變量和程序的定義變量是運(yùn)算過程中出現(xiàn)的值的通配符。在KUKA機(jī)器人中，每個(gè)變量都有其名稱(非KUKA關(guān)鍵詞)和專門的數(shù)據(jù)類型，同時(shí)被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中的指定地址中。程序調(diào)用是指子程序和函數(shù)的調(diào)用。在編程過程中，利用子程序和函數(shù)的調(diào)用可以簡化程序架構(gòu)，便于用戶識(shí)讀，同時(shí)減少在相同工藝要求下的程序量，便于程序的修改和工藝的更新，縮短程序調(diào)試時(shí)間，提高工藝質(zhì)量。在建立程序時(shí)，用戶要考慮子程序和函數(shù)的嵌套深度，嵌套過多同樣會(huì)增加程序的運(yùn)行時(shí)間。因此用戶要結(jié)合工藝要求確定合適的子程序和函數(shù)的數(shù)量。在創(chuàng)建變量時(shí)，用戶需要掌握KRL變量命名規(guī)范，主要命名規(guī)范●變量名稱的長度最大為24個(gè)字符。●變量名稱中允許包含字母(A～Z)、數(shù)字(0～9)及特殊字符“”和“$”?！褡兞棵Q不允許以數(shù)字開頭?！褡兞棵Q不允許為KRL關(guān)鍵詞，如INT、REAL、BOOL等?！褡兞棵Q不區(qū)分大小寫。什么是局部變量？局部變量可分為程序文件SRC中的局部變量和局部DAT文件中的局部變量。局部變量如果在SRC文件中定義，則該變量僅在程序運(yùn)行時(shí)存在，不能被一直顯示，僅在聲明的程序段中有效，在到達(dá)程序的最后一行(END行)時(shí)，其存儲(chǔ)空間會(huì)被釋放。例如，在test3(0的SRC文件中聲明變量及進(jìn)行變量的初始化。復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的分類數(shù)據(jù)類型可分為基本數(shù)據(jù)類型和復(fù)雜數(shù)據(jù)類型，復(fù)雜數(shù)據(jù)類型對(duì)于組織復(fù)雜數(shù)據(jù)十分有用，通過復(fù)雜數(shù)據(jù)類型，用戶可以定義滿足具體任務(wù)要求的變量，將基本的、在邏輯上有關(guān)聯(lián)的信息單元組合成用戶需要的“新”單元。在KRC4系統(tǒng)中，復(fù)雜數(shù)據(jù)類型變量包括數(shù)組型變量、結(jié)構(gòu)型變量和枚舉型變量。程序調(diào)用的定義在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，用戶需要處理很多相似且重復(fù)的操作，如抓手的抓取、工具的切換、車型的調(diào)用等，為了減少程序的長度，引入了子程序和函數(shù)。對(duì)于大的程序來說，使用子程序和函數(shù)效果明顯，它們可以被重復(fù)調(diào)用。這種方法可以產(chǎn)生分級(jí)效果，單獨(dú)的子程序或函數(shù)可以被更“高級(jí)”的程序調(diào)用，用來完成任務(wù)和傳遞結(jié)果，使得程序架構(gòu)非常清晰。子程序和函數(shù)是一個(gè)獨(dú)立的程序部分，有獨(dú)立的程序描述、聲明和指令。子程序和函數(shù)可在主程序的任何位置被調(diào)用。子程序或函數(shù)執(zhí)行完后，程序跳回調(diào)用它的程序中，執(zhí)行調(diào)用子程序或函數(shù)指令的下一條指令。此外，在子程序和函數(shù)內(nèi)部可以再次調(diào)用子程序和函數(shù)。程序控制指令循環(huán)指令的內(nèi)容并簡要介紹循環(huán)指令用于不斷地重復(fù)執(zhí)行指令塊，直至出現(xiàn)終止條件。循環(huán)包括無限循環(huán)、計(jì)數(shù)循環(huán)、當(dāng)型循環(huán)和直到型循環(huán)。在無限循環(huán)(LOOP循環(huán))中，程序?qū)o止境地重復(fù)執(zhí)行指令塊，可通過一個(gè)提前出現(xiàn)的中斷(如EXIT指令)退出。計(jì)數(shù)循環(huán)(FOR循環(huán))可控制指令塊重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)。指令塊重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)由一個(gè)計(jì)數(shù)變量i控制，默認(rèn)狀態(tài)下步進(jìn)幅度(STEP)為1。當(dāng)型循環(huán)(WHILE循環(huán))是一種先判斷型循環(huán)，這種循環(huán)會(huì)在執(zhí)行指令塊前先判斷條件是否成立。如果條件成立，則進(jìn)入循環(huán)，否則不進(jìn)入。指導(dǎo)型循環(huán)是一種檢驗(yàn)型循環(huán)，這種循環(huán)會(huì)在第一次執(zhí)行完指令一塊后再檢驗(yàn)終止條件，也就是先執(zhí)行再判斷。什么是條件分支？條件分支(IF指令)由一個(gè)條件和兩個(gè)指令塊組成。如果滿足條件，則執(zhí)行第一個(gè)指令塊，如果不滿足條件，則執(zhí)行第二個(gè)指令塊。但是，條件分支中的第二個(gè)指令塊可以省略，即無ELSE的條件分支。因此，當(dāng)不滿足條件時(shí)便繼續(xù)執(zhí)行緊跟在條件分支后的指令。多個(gè)條件分支可相互嵌套(多重分支),條件判斷被依次處理，直到有一個(gè)條件得到滿足。多分支的定義多分支可以視為一個(gè)分配器，他首先分析一個(gè)表達(dá)式，然后將該表達(dá)式的值與一個(gè)案例的值進(jìn)行比較，當(dāng)兩者相同時(shí)執(zhí)行對(duì)應(yīng)CASE中的指令。中斷程序編程激活與取消中斷程序的語法格式INTERRUPT操作<編號(hào)>其中，操作ON表示激活一個(gè)中斷程序，操作OFF表示取消一個(gè)中斷程序。編號(hào)是指對(duì)應(yīng)于應(yīng)執(zhí)行操作的中斷程序的編號(hào)(即中斷優(yōu)先級(jí)),編號(hào)可以省略。如果省略，ON或OFF作用于所有已聲明的中斷程序在INTERRUPTON時(shí)，不允許輸入端2已是TRUE狀態(tài)，否則無法觸發(fā)中斷程序。在此情況下，狀態(tài)變換最早允許在INTERRUPTON后的一個(gè)掃描周期(=12ms)中發(fā)生，可通過在INTERRUPTON后編程設(shè)定WAITSEC0.012來實(shí)現(xiàn)。由于WAIT指令將終止預(yù)進(jìn)，若不希望出現(xiàn)預(yù)進(jìn)終止，可在WAIT指令前插入CONTINUE指令，原因是INTERRUPTON在中斷程序被激活前需要經(jīng)過一個(gè)掃描周期。如果在中斷程序被激活前輸入端2變換了狀態(tài)，則中斷程序不能識(shí)別這一變換。禁用與許可已激活的中斷程序的語法格式INTERRUPT操作<編號(hào)>其中，操作DISABLE表示禁用一個(gè)中斷程序，操作ENABLE表示許可一個(gè)中斷程序。編號(hào)對(duì)應(yīng)于應(yīng)執(zhí)行操作的中斷程序的編號(hào)(即中斷優(yōu)先級(jí)),編號(hào)可以省略。如果省略，DISABLE或ENABLE作用于所有已激活的中斷程序當(dāng)輸入端SIN[7]為TRUE時(shí)，中斷程序被許可，中斷程序SUB()被調(diào)用當(dāng)輸入端$IN[7]由TRUE變?yōu)镕ALSE時(shí)，中斷程序被許可，中斷程序SUB(O同樣被調(diào)用一旦中斷程序被許可，將繼續(xù)執(zhí)行中斷程序SUB(),因?yàn)槠饹Q定性作用的是在中斷程序被禁