《工業(yè)機器人技術(shù)及應(yīng)用》 教案 任務(wù)十九 機器人搬運工作站編程（實訓(xùn)）

《工業(yè)機器人技術(shù)與應(yīng)用》教案姓 名 工業(yè)機器人技術(shù)及應(yīng)用教案課程名稱：觸摸屏控制技術(shù)與應(yīng)用 授課人：XX課題機器人軌跡編程課時4教學(xué)目的與要求1、了解機器人軌跡類編程應(yīng)用場合。2、學(xué)會建立機器人工具坐標(biāo)。3、學(xué)會建立機器人工件坐標(biāo)。4、掌握機器人運動指令。5、掌握手動調(diào)試機器人程序的步驟。教學(xué)重點與難點完成程序數(shù)據(jù)創(chuàng)建、目標(biāo)點示教、程序編寫及調(diào)試，最終完成整個搬運任務(wù)。教學(xué)方法課堂講授（PPT授課+小組討論）主要內(nèi)容及步驟備注教學(xué)過程一、組織教學(xué)：組織課堂，新課前的自我介紹，介紹本節(jié)課程的體系結(jié)構(gòu)，告知學(xué)習(xí)的基本要求。二、課題導(dǎo)入根據(jù)理論知識的學(xué)習(xí)，接下來完成實際操作演練。三、新課講授1.1任務(wù)實施四、強化鞏固利用實際生活中接觸的例子加強鞏固五、總結(jié)拓展1.課堂內(nèi)容總結(jié) 2.布置作業(yè)小組討論授課效果分析總結(jié)教學(xué)內(nèi)容課堂互動一、組織教學(xué)介紹本門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容及知識體系結(jié)構(gòu)，提出課程學(xué)習(xí)的基本要求，強調(diào)本門課程的上課時間、地點。推薦教材：《工業(yè)機器人技術(shù)及應(yīng)用》匯邦教材二、課題導(dǎo)入通過教材知識以及網(wǎng)絡(luò)拓展搜集的資料，完成對本節(jié)課工業(yè)機器人任務(wù)實訓(xùn)。導(dǎo)入：要完成本任務(wù)，需要依次完成程序數(shù)據(jù)創(chuàng)建、目標(biāo)點示教、程序編寫及調(diào)試，最終完成整個搬運任務(wù)。三、新課講授§1任務(wù)布置建立一個機器人程序，當(dāng)程序啟動后，機器人使用真空吸盤將工作臺A上的三個工件依次搬運到工作臺B上對應(yīng)的位置。如圖19-1?！?任務(wù)實施1、工作站解包參考任務(wù)十八的工作站解包步驟，把本任務(wù)的打包文件“carry”解包。2、工具坐標(biāo)說明在本搬運應(yīng)用中，工具坐標(biāo)系的設(shè)置較為簡單，無需使用上個任務(wù)中的TCP標(biāo)定法來標(biāo)定，只需相對于系統(tǒng)默認工具坐標(biāo)系Tool0沿著其Z方向偏移一定的距離即可，如圖19-31所示，吸盤下表面距離法蘭盤100mm，工具重心估算一下距離法蘭盤40mm，重量1kg；創(chuàng)建步驟如下：1、在“手動操縱”菜單選擇“工具坐標(biāo)”，然后點擊“新建”如圖19-32。2、將名稱設(shè)置為“tGrip”，然后點擊“初始值”如圖19-33。3、點擊向下箭頭，找到圖19-31中的對應(yīng)參數(shù)，輸入數(shù)據(jù)后連續(xù)點擊“確定”，如圖19-34。圖19-31圖19-32圖19-33圖19-343、工件坐標(biāo)說明在本任務(wù)中，直接使用的是系統(tǒng)默認工件坐標(biāo)系Wobj0，未創(chuàng)建工件坐標(biāo)系，在類似應(yīng)用中，是否創(chuàng)建工件坐標(biāo)系取決于編程習(xí)慣，因為在這樣的應(yīng)用中，涉及的點位比較少，而且工件的排列方向可以直接參考Wobj0的方向，所以可以不創(chuàng)建。4、有效載荷數(shù)據(jù)說明在搬運應(yīng)用中還需要設(shè)置有效載荷數(shù)據(jù)，用以表示拾取物料的重量相關(guān)信息，在本任務(wù)中對應(yīng)的即為需要搬運的工件，工件的重量估算為0.5kg，其重心相對于TCP來說沿著其Z方向偏移10mm。本任務(wù)之前已創(chuàng)建對應(yīng)的有效載荷數(shù)據(jù)loadfull。此外，一般還會創(chuàng)建一個空的載荷數(shù)據(jù)，在名稱上面與載荷數(shù)據(jù)LoadFull對應(yīng)，，用以表示空載荷，也可以直接使用系統(tǒng)默認有效載荷數(shù)據(jù)Load0。5、建立其他程序數(shù)據(jù)為了方便程序編寫，在本任務(wù)中還需創(chuàng)建表19-1所示程序數(shù)據(jù)，并示教如圖19-35所示目標(biāo)點位表19-1創(chuàng)建程序數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)名稱存儲類型數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)值數(shù)據(jù)說明pHome常量robtarget手動示教如圖19-35工作原點pPickBase常量robtarget手動示教如圖19-35拾取工件基準點pPlaceBase常量robtarget手動示教如圖19-35放置工件基準點pPick可變量robtarget程序中賦值吸取工件位置pPlace可變量robtarget程序中賦值放置工件位置nXoffs常量num150工件之間的間隔距離§3程序調(diào)試完成了程序的編輯以后，接下來的工作就是對這個程序進行調(diào)試，調(diào)試的目的有以下兩個：1.檢查程序的位置點是否正確。2.檢查程序的邏輯控制是否有不完善的地方。程序調(diào)試步驟如下：1、點擊“調(diào)試”，點擊“PP移至Main”；之后點擊電機上電按鈕，再依次點擊單步向前按鈕，如圖19-66，逐步運行程序，觀察機器人運動是否滿足要求。2、若手動運行程序沒問題，接下來切換至自動模式來運行程序，若是在真實工作站中，需要在控制柜面板上通過鑰匙將機器人切換至左側(cè)的自動模式；若是在虛擬工作站中，則在虛擬示教器搖桿旁的按鈕彈出框中鼠標(biāo)點擊左側(cè)的自動模式；如圖19-67之后在彈出的提示框中點擊“確定”。3、示教器屏幕會自動切換至自動生產(chǎn)窗口，點擊“PP移至Main”，然后在彈出的提示框中點擊“是”從主程序開始運行。如圖19-68.4、之后控制電機上電，若是在真實工作站中，需要單擊一下控制器面板上面的白色馬達上電按鈕；若是在虛擬工作站中需要點擊一下虛擬示教器搖桿旁按鈕彈出窗口中的白色上電按鈕。如圖19-69。5、首次自動運行，建議先將程序運行速度降低，運行沒問題后再恢復(fù)至100%速度運行；點擊觸摸屏右下角快捷鍵，在彈出窗口中點擊第5個圖標(biāo)，然后修改運行速度百分比，例如修改為25%，如圖19-70。之后啟動程序，觀察機器人運動是否滿足要求，如果沒有問題的話即可將速度修改為100%，再次啟動查看最終運行效果。圖19-66圖19-67圖19-68圖19-69圖19-70五、任務(wù)總結(jié)通過完成此次搬運任務(wù)。能夠讓大家進一步的掌握機器人編程、調(diào)試的步驟，對于創(chuàng)建程序數(shù)據(jù)、建立程序、以及一些常用的指令、功能也更加熟悉。程序中使用的指令都是常用的基本指令，掌握這些指令的用法是學(xué)習(xí)機器人編程的必要步驟，F(xiàn)OR重復(fù)執(zhí)行判斷指令是一個常用的邏輯控制指令，在一些需要重復(fù)執(zhí)行的任務(wù)當(dāng)中，使用該指令能夠簡化編程步驟，優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)。任務(wù)中用到的Offs偏移功能是一種在搬運應(yīng)用中經(jīng)常用到的功能，掌握該功能函數(shù)的使用可以大量減少程序當(dāng)中的位置點。從而節(jié)省編程時間。任務(wù)評價任務(wù)評價見表19-2表19-2任務(wù)評價表評價內(nèi)容評價標(biāo)準配分得分創(chuàng)建有效載荷數(shù)據(jù)掌握創(chuàng)建有效載荷數(shù)據(jù)的步驟，理解工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)中各個數(shù)據(jù)的意義。10機器人手動操縱能夠快速、準確的示教程序當(dāng)中的目標(biāo)點位。25程序編輯掌握賦值指令，I/O控制指令、FOR循環(huán)指令，Offs偏移功能的用法。50程序調(diào)試掌握手動、自動調(diào)試程序的步驟15強化鞏固請編寫一個程序，使用機器人把本次任務(wù)當(dāng)