工業(yè)機器人技術(shù)基礎(chǔ) 課件第7章 工業(yè)機器人語言與編程

工業(yè)機器人編程語言的分類一、動作級語言二、對象級語言三、任務(wù)級語言1/5一動作級語言

動作級語言是以機器人的運動作為描述中心，通常由使末端執(zhí)行器從一個位置到另一個位置的一系列命令組成。動作級語言的每一個指令對應(yīng)于一個動作。

動作級語言的語句比較簡單，易于編程。其缺點是不能進行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，不能接受復(fù)雜的傳感器信息，僅能接受傳感器的開關(guān)信號，并且和其他計算機的通信能力很差。2/5二對象級語言

所謂對象，即作業(yè)及作業(yè)物體本身，它不需要描述機器人末端執(zhí)行器的運動，只需由編程人員用程序的形式給出作業(yè)本身順序過程的描述和環(huán)境模型的描述，即描述操作物體與作業(yè)物體之間的關(guān)系，通過編譯程序機器人即可知道如何動作。這種語言的代表是IBM公司在70年代后期針對裝配機器人開發(fā)出的AUTOPASS語言。

對象級語言具有以下特點：(1)包含了動作級語言進行運動控制的功能。

(2)能接受比開關(guān)信號復(fù)雜的傳感器信號，并可利用傳感器信號進行控制、監(jiān)督以及修改和更新環(huán)境模型。(3)能方便地和計算機的數(shù)據(jù)文件進行通信，數(shù)字計算功能強，可以進行浮點計算。(4)用戶可以根據(jù)實際需要，擴展語言的功能，如增加指令等。

3/5三任務(wù)級語言

任務(wù)級語言是一種高級的機器人語言，這類語言允許使用者對工作任務(wù)所要求達到的目標直接下命令，而不需要規(guī)定機器人所做的每一個動作的細節(jié)。只要按某種原則給出最初的環(huán)境模型和最終工作狀態(tài)，機器人可自動進行推理、計算，最后自動生成機器人的動作。

任務(wù)級語言的概念類似于人工智能中程序自動生成的概念，機器人能夠邊思考邊工作。任務(wù)級機器人編程系統(tǒng)能把指定的工作任務(wù)翻譯為執(zhí)行該任務(wù)的程序并自動執(zhí)行該任務(wù)，這種語言的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，需要人工智能的理論基礎(chǔ)和大型知識庫、數(shù)據(jù)庫的支持，目前還不是十分完善，是一種理想狀態(tài)下的語言，有待于進一步的研究。但可以相信，隨著人工智能技術(shù)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)的不斷發(fā)展，任務(wù)級編程語言必將取代其他語言而成為機器人語言的主流，使得機器人的編程應(yīng)用變得十分簡單。4/5THANKS!5/5常用工業(yè)機器人編程語言一、Rapid語言二、KRL語言7/7一Rapid語言Rapid語言是ABB公司開發(fā)的一種英文編程語言，Rapid語言類似于高級匯編語言，與VB和C語言結(jié)構(gòu)相似。它所包含的指令可以移動機器人、設(shè)置輸出、讀取輸入，還能實現(xiàn)決策、重復(fù)其它指令、構(gòu)造程序與系統(tǒng)操作員交流等。ABB機器人的應(yīng)用程序是使用Rapid編程語言的特定詞匯和語言編寫而成，Rapid程序的基本架構(gòu)如表1.1所示。RAPID程序主模塊程序模塊1程序模塊2系統(tǒng)模塊程序數(shù)據(jù)程序數(shù)據(jù)……程序數(shù)據(jù)主程序main例行程序……例行程序例行程序中斷程序……中斷程序中斷程序函數(shù)程序……函數(shù)程序函數(shù)程序

……

表1.1RAPID程序的基本架構(gòu)8/7一Rapid語言下面我們介紹一下如何使用Rapid編程語言編輯如圖1.1所示的一條簡單的運動軌跡。

圖1.1

運動軌跡

圖1.2運動軌跡程序

9/7一Rapid語言行程序說明8

主程序名稱9機器人的末端工具從圖示A點位置向p10點以MoveJ（關(guān)節(jié)運動）方式前進，速度是1500mm/s，轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)是20mm（即距離p10點還有20mm的時候開始轉(zhuǎn)彎），使用的工具坐標數(shù)據(jù)是tool1,工件坐標數(shù)據(jù)是wobj1。10機器人末端從p10向p20點以MoveL（線性運動）方式前進，速度是1000mm/s，轉(zhuǎn)彎區(qū)數(shù)據(jù)是fine（即在p20點速度降為零后進行后續(xù)運動），機器人動作有所停頓，使用的工具坐標數(shù)據(jù)是tool1,工件坐標數(shù)據(jù)是wobj1。11機器人末端從p20以MoveC（圓弧運動）方式前進，速度是500mm/s，向p40點移動。圓弧的曲率根據(jù)p30點的位置計算，使用的工具坐標數(shù)據(jù)是tool1,工件坐標數(shù)據(jù)是wobj1。12程序結(jié)束表1.2運動軌跡程序

10/7二KRL語言KUKA的機器人編程語言簡稱KRL，是一種類似C語言的文本型語言,它所包含的指令的功能和Rapid語言類似，同樣能夠完成程序初始化、移動機器人、設(shè)置輸出、讀取輸入，構(gòu)造程序等。KUKA機器人的應(yīng)用程序是使用KRL編程語言的特定詞匯和語言編寫而成，一個完整的程序結(jié)構(gòu)包括主程序、初始化程序、子程序和軌跡化程序，子程序可以根據(jù)需要來決定是否使用。

下面我們介紹一下如何使用KRL編程語言編輯如上圖1.1所示的運動軌跡，示教器中軌跡程序如下圖1.2所示，程序行說明見表1.3所示。

圖1.2運動軌跡程序

11/7二KRL語言

行程序說明1

程序名稱2包含內(nèi)部變量和參數(shù)初始化的內(nèi)容3機器人的末端工具從圖示A點位置向p10點以PTP（點到點）的運動方式前進，速度是80%標準速度，CONT是軌跡逼近功能，圓弧過渡距離20mm可以在PDAT1中設(shè)置,使用的工具坐標系是Tool[4]：gongju,工件坐標系是Base[8]:base。4機器人的末端工具從p10點向p20點以LIN（直線）運動方式前進，速度是1m/s,使用的工具坐標系是Tool[4]：gongju,工件坐標系是Base[8]:base。5機器人末端P從p20以CIRC（圓?。┻\