《工業(yè)機器人技術(shù)及應(yīng)用》 教案 任務(wù)十八 機器人軌跡編程

《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：工業(yè)機器人技術(shù)及應(yīng)用 授課人：XX課題機器人軌跡編程課時2教學(xué)目的與要求1、了解機器人常用的程序數(shù)據(jù)。2、了解機器人程序數(shù)據(jù)的存儲類型。3、了解機器人程序任務(wù)、程序模塊、例行程序之間的關(guān)系。4、掌握建立機器人程序數(shù)據(jù)的操作步驟。5、掌握建立機器人程序的操作步驟。教學(xué)重點與難點可變量存儲類型的的num型程序數(shù)據(jù)，再創(chuàng)建一個機器人主程序main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)在創(chuàng)建機器人程序之前，首先要了解ABB機器人編程語言Rapid的基本概念及其中任務(wù)、模塊、例行程序之間的關(guān)系。三、新課講授1.1建立程序數(shù)據(jù)1.2程序數(shù)據(jù)的類型與分類四、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，掌握創(chuàng)建程序數(shù)據(jù)的方法，了解程序數(shù)據(jù)的存儲類型以及常用的程序數(shù)據(jù)。導(dǎo)入：要完成本任務(wù)，需要依次完成建立程序數(shù)據(jù)、程序數(shù)據(jù)的類型與分類。三、新課講授§1任務(wù)布置在工作站中建立一個機器人程序，當(dāng)手動啟動程序后，機器人TCP沿著如圖18-1箭頭所示路徑移動一個周期。圖18-1§2任務(wù)分析工業(yè)機器人軌跡類應(yīng)用是指機器人TCP（工具中心點）沿著預(yù)定的路徑連續(xù)運動的應(yīng)用，常見于涂膠、切割、弧焊等場合。本次任務(wù)的工作站是一個打包文件，需先對工作站文件進行解包才能使用該工作站來編程、調(diào)試。為方便調(diào)試，在進行軌跡類應(yīng)用編程之前需先創(chuàng)建機器人的工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)tooldata以及工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)wobjdata。ABB機器人的RAPID編程提供了豐富的指令來完成各種簡單與復(fù)雜的應(yīng)用，在本任務(wù)中主要使用到一些常用的運動指令?！?任務(wù)實施（一）工作站解包1、雙擊打開如圖18-2所示工作站打包文件“path_10”。2、在彈出的對話框點擊“下一個”。如圖18-3。3、點擊“瀏覽”可選擇工作站保存路徑（保存路徑不能有中文字符），然后點擊“下一步”。如圖18-4。4、選擇RobotWare版本，默認(rèn)選擇當(dāng)前最高版本即可，不得低于6.08版本。然后點擊“下一步”。如圖18-5。5、點擊“完成”，然后等待解壓過程，待完全解壓之后，點擊“關(guān)閉”即可。如圖18-6。解壓完成即可看到圖18-1所示工作站?！?創(chuàng)建工具坐標(biāo)數(shù)據(jù)tooldata工具數(shù)據(jù)Tooldata是用于描述安裝在機器人第六軸上的工具的TCP（ToolCenterPoint，工具中心點）、質(zhì)量、重心等參數(shù)數(shù)據(jù)。不同的機器人應(yīng)用就可能配置不同的工具，比如說弧焊的機器人就使用弧焊槍作為工具，而用于搬運板材的機器人就會使用吸盤式的夾具作為工具。默認(rèn)工具(tool0)的TCP位于機器人安裝法蘭的中心，如圖18-7。圖中的A點就是原始的TCP點。在軌跡應(yīng)用中，常使用帶有尖端的工具，一般情況下將工具坐標(biāo)系原點及TCP設(shè)立在工具尖端，例如在本工作站中使用的工具如圖18-8所示：圖18-7圖18-8工具中心點的設(shè)定原理如下：首先在機器人工作范圍內(nèi)找一個非常精確的固定點作為參考點。然后在工具上確定一個參考點（最好是工具的中心點）。通過之前學(xué)習(xí)到的手動操縱機器人的方法，去移動工具上的參考點以最少四種不同的機器人姿態(tài)盡可能與固定點剛好碰上。（為了獲得更準(zhǔn)確的TCP，我們在以下的例子中使用六點法進行操作，第四點是用工具的參考點垂直于固定點，第五點是工具參考點從固定點向?qū)⒁O(shè)定為TCP的X的負(fù)方向移動，第六點是工具參考點從固定點向?qū)⒁O(shè)定為TCP的Z的負(fù)方向移動。）強化鞏固在對象的平面上，只需要定義三個點，建立一個工件坐標(biāo)。五、總結(jié)拓展（一）課堂總結(jié)掌握機器人軌跡類編程應(yīng)用場合。有獨立的機器人基礎(chǔ)編程思維。（二）布置作業(yè)總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容提前組織教學(xué)課題導(dǎo)入基本知識講解本節(jié)課難點思考激活原理本節(jié)課重點重點掌握《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：工業(yè)機器人技術(shù)及應(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、了解機器人常用的程序數(shù)據(jù)。2、了解機器人程序數(shù)據(jù)的存儲類型。3、了解機器人程序任務(wù)、程序模塊、例行程序之間的關(guān)系。4、掌握建立機器人程序數(shù)據(jù)的操作步驟。5、掌握建立機器人程序的操作步驟。教學(xué)重點與難點運動指令是工業(yè)機器人編程的基礎(chǔ)指令，在添加運動指令之前，一定要確認(rèn)當(dāng)前激活的工具坐標(biāo)和工件坐標(biāo)是否和預(yù)期的一致。教學(xué)方法課堂講授（PPT授課+小組討論+實訓(xùn)）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)在完成編輯之后，進行整體調(diào)試，程序運行有兩種模式，單周和連續(xù)，單周為程序運行完一次之后程序自動停止運行，連續(xù)為程序運行完一次之后自動從頭開始運行，即循環(huán)運行；需要根據(jù)當(dāng)前工作站實際工藝需要來選擇運行模式。三、新課講授（1）學(xué)會建立機器人工具坐標(biāo)。（2）學(xué)會建立機器人工件坐標(biāo)。（3）掌握機器人運動指令。（4）掌握手動調(diào)試機器人程序的步驟。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，掌握手動調(diào)試機器人程序的步驟導(dǎo)入：獨立的完成機器人的編程調(diào)試任務(wù)。三、新課講授§1調(diào)試程序完成編輯之后，進行整體調(diào)試，程序運行有兩種模式，單周和連續(xù)，單周為程序運行完一次之后程序自動停止運行，連續(xù)為程序運行完一次之后自動從頭開始運行，即循環(huán)運行；需要根據(jù)當(dāng)前工作站實際工藝需要來選擇運行模式，在本任務(wù)中，機器人運行完一次程序之后即完成了當(dāng)前工件的軌跡處理，機器人需要停止運行，所以在本任務(wù)中可以使用單周模式。調(diào)試步驟如下：1、點擊觸摸屏右下角的快捷鍵，選擇第三個控件，選擇單周，然后再點擊一次快捷鍵即可關(guān)閉此彈出菜單。如圖18-61。2、打開“調(diào)試”菜單，選擇“PP移至例行程序”。如圖18-62。3、選中“Path_10”例行程序,然后單擊“確定”。如圖18-63。4、按下虛擬示教器使能鍵，進入“電機開啟”狀態(tài)。按一下“單步向前”按鍵，并小心觀察機器人的移動。單步運行完整個程序，確認(rèn)無誤后，再按一下“程序啟動”，可以連續(xù)運行整個程序。如圖18-64。圖18-61圖18-62圖18-63圖18-64§2任務(wù)總結(jié)在工業(yè)機器人程序中，機器人的運動路徑都是由一連串的運動指令組合而成，運動指令是工業(yè)機器人編程的基礎(chǔ)指令，在添加運動指令之前，一定要確認(rèn)當(dāng)前激活的工具坐標(biāo)和工件坐標(biāo)是否和預(yù)期的一致。添加圓弧運動指令MoveC時需注意：必須先使用關(guān)節(jié)運動指令MoveJ或直線運動指令MoveL讓機器人TCP運動到圓弧的起點，否則機器人會運行錯誤。程序調(diào)試過程中，為確保安全，先在手動模式下單步運行程序，并時刻注意機器人的運動路徑是否安