工業(yè)機器人基礎編程與操作 模塊四 KUKA機器人的基礎編程

工業(yè)機器人基礎操作與編程模塊四KUKA機器人的基礎編程0102學習任務二機器人作業(yè)程序的編輯學習任務一創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序CONTENTS章節(jié)目錄02學習任務三

機器人程序中的基本邏輯功能學習任務一

創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—學習目標掌握導航器中的程序應用。1掌握工業(yè)機器人的運動類型。2掌握運行、停止以及復位程序等運行方式。3知識目標掌握BCO運行。41.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—學習目標能夠學會新建、選擇和取消程序。1能夠為含有運動類型PTP、LIN和CIRC的運動編制簡單的程序。2能力目標能夠以要求的運行方式運行、停止以及復位程序。31.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—任務描述利用實訓室的KUKA機器人，完成KUKA機器人的簡單程序編寫。具體的任務要求：1、以學生姓名簡寫＋日期為名創(chuàng)建一個新程序2、在工作臺上用所要求的基坐標、以尖觸頭1作為工具示教構件輪廓，如圖4-1-1所示。工作臺上的移動速度為0.3m/s注意：工具的縱軸應始終垂直于輪廓（姿態(tài)引導）3、在運行方式T1、T2和自動運行模式下測試您的程序。此時必須注意遵守培訓指導中學到的安全規(guī)定且有專業(yè)人員在場。任務描述圖4-1-1構件輪廓圖1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接常見的程序編程方法有兩種1、示教編程方法是由操作人員引導，控制機器人運動，記錄機器人作業(yè)的程序點，并插入所需的機器人命令來完成程序的編寫。2、離線編程方法是操作人員不對實際作業(yè)的機器人直接進行示教，而是在離線編程系統(tǒng)中進行編程或在模擬環(huán)境中進行仿真，生成示教數據，通過PC間接對機器人進行示教。示教編程方法包括示教、編輯和軌跡再現，可以通過示教器示教再現，由于示教方式使用性強，操作簡便，因此大部分機器人都常用這種方法。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令表4-1-1工業(yè)機器人行業(yè)四巨頭的機器人移動命令從運動方式上看，工業(yè)機器人具有點到點（PTP）運動和連續(xù)路徑（CP）運動兩種形式。運動形式

移動方式

移動命令

ABB

FANUC

YASKAWA

KUKA

點位運動PTP

MoveJ

J

MOVJ

PTP

連續(xù)路徑運動直線MoveL

L

MOVL

LIN

圓弧MoveC

C

MOVC

CIRC

目前機器人編程語言還不是通用語言,各機器人生產廠商都有自己的編程語言,如：ABB機器人用RAPID語言(類似C語言),FANUC機器人用KAREL語言(類似Pascal語言),YASKAWA機器人用Moto-Plus語言(類似C語言),KUKA機器人用KRL語言(類似C語言)等。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令圖4-1-2PTP運動示意圖1、點到點（PTP）運動PTP（Point-To-Point）：稱為點到點運動，程序一般起始點使用PTP指令。機器人將TCP沿最快速軌跡送到目標點，機器人的位姿會隨意改變，TCP路徑不可預測。機器人最快速的運動軌跡通常不是最短的軌跡，因而關節(jié)軸運動不是直線。由于機器人軸的旋轉運動，弧形軌跡會比直線軌跡更快。運動指令示意圖如圖4-1-2所示。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令圖4-1-2PTP運動示意圖1、點到點（PTP）運動點到點運動具有如下特性：1）對于PTP運動的具體過程不可預見的。2）導向軸是達到目標點所需時間最長的軸。3）所有軸同時啟動并且也同步停下。使用PTP指令可以使機器人的運動更加高效快速，也可以是機器人的運動更加柔和，但是關節(jié)軸運動軌跡是不可預見的，所以使用該指令務必確認機器人與周邊設備不會發(fā)生碰撞。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令圖4-1-2PTP運動示意圖1、點到點（PTP）運動（1）指令格式表4-1-2PTP指令格式說明1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令1、點到點（PTP）運動（2）應用PTP運動指令是機器人以最快捷的方式運動至目標點，機器人運動狀態(tài)不完全可控，但運動路徑保持唯一，常用于機器人在空間內大范圍移動，常用于點焊、搬運、裝配等應用中的輔助點，或是空間中的自由點。圖4-1-2PTP運動示意圖1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令1、點到點（PTP）運動（3）軌跡逼近為了加速運動過程，控制器可以CONT標示的運動指令進行軌跡逼近。軌跡逼近意味著將不精確移到點坐標，事先便離開精確保持輪廓的軌跡，如圖4-1-4所示。圖4-1-4軌跡逼近點1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令1、點到點（PTP）運動（3）軌跡逼近TCP被導引沿著軌跡逼近輪廓運行，該輪廓止于下一個運動指令的精確保持輪廓。其特征見表4-1-3。軌跡逼近的優(yōu)點減少磨損降低節(jié)拍時間表4-1-3運動方式PTP中的軌跡逼近運動方式特征軌跡逼近距離軌跡逼近不可預見。以%表示1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令1、點到點（PTP）運動（4）創(chuàng)建PTP運動的操作步驟:前提條件：已設置運行方式T1機器人程序已選定。1）將TCP移向應被示教為目標點的位置。2）將光標置于其后應添加運動指令的那一行中。3）菜單序列指令>運動>PTP4）在指令行中輸入改變的參數。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令1、點到點（PTP）運動（4）創(chuàng)建PTP運動的操作步驟圖4-1-5幀選項窗口5）在選項窗口Frames中輸入工具和基坐標系的正確數據，以及關于插補模式的數據（外部TCP：開/關）和碰撞監(jiān)控的數據，如圖4-1-5所示，其中幀選項窗口說明見表4-1-4。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令1、點到點（PTP）運動（4）創(chuàng)建PTP運動的操作步驟圖4-1-6運行參數選項窗口（PTP）6）在運動參數選項窗口中可將加速度從最大值降下來，如圖4-1-6所示。如果已經激活軌跡逼近，則也更改軌跡逼近距離。根據配置的不同，該距離的單位可以設置為mm或%。運動參數選項窗口的說明，見表4-1-5。7）用指令OK存儲指令。TCP的當前位置被作為目標示教。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令a)LIN指令運動示意圖2、連續(xù)路徑（CP）運動連續(xù)路徑運動包括直線運動指令LIN和圓弧運動指令CIRC兩種運動指令。直線運動指令LIN是工具的TCP按照設定的姿態(tài)從起點勻速移動到目標位置點，TCP運動路徑是三維空間中p1點到p2點的直線運動，如圖4-1-7a）所示。直線運動的起始點是前一運動指令的示教點，結束點是當前指令的示教點。運動特點:運動路徑可預見，且在指定的坐標系中實現插補運動。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令b)CIRC指令運動示意圖2、連續(xù)路徑（CP）運動連續(xù)路徑運動包括直線運動指令LIN和圓弧運動指令CIRC兩種運動指令。圓弧運動指令也稱為圓弧插補運動指令。三點確定唯一圓弧，因此，圓弧運動需要示教三個圓弧運動點，起始點p1是上一條運動指令的末端點，p2是中間輔助點，p3是圓弧終點，如圖4-1-7b）所示。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令a)LIN指令格式（1）指令格式表4-1-6LIN和CIRC指令格式說明2、連續(xù)路徑（CP）運動b)CIRC指令格式序號說明1運動方式PTP、LIN

或者CIRC2目標點的名稱自動分配，但可予以單獨覆蓋。觸摸箭頭以編輯點數據，然后選項窗口Frames自動打開對于CIRC，必須為目標點額外示教一個輔助點。移向輔助點位置，然后按下TouchupHP。輔助點中的工具姿態(tài)無關緊要。3CONT：目標點被軌跡逼近。[空白]：將精確地移至目標點。4速度PTP運動：1

…100

%沿軌跡的運動：0.001…2m/s5運動數據組：加速度軌跡逼近距離（如果在欄(3)中輸入了CONT）姿態(tài)引導（僅限于沿軌跡的運動）1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令（2）應用直線運動指令LIN是機器人以線性方式運動至目標點，當前點與目標點兩點決定一條直線，機器人運動狀態(tài)可控，運動路徑保持唯一，可能出現死點，常用于機器人在工作狀態(tài)移動，如軌跡焊接、貼裝、激光切割等。圓弧運動指令CIRC是機器人通過中心點以圓弧移動方式運動至目標點，當前點、中間點與目標點三點決定一段圓弧，機器人運動狀態(tài)可控，運動路徑保持唯一，軌跡應用與LIN相同。2、連續(xù)路徑（CP）運動1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令（3）軌跡逼近對于圓周運動，軌跡逼近功能并不適用，它僅用于防止在某點出現精確暫停。連續(xù)路徑指令的軌跡逼近特征見表4-1-7。圖4-1-4軌跡逼近點2、連續(xù)路徑（CP）運動運動方式特征軌跡逼近距離軌跡相當于拋物線

mm數字軌跡相當于拋物線mm數字1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令（4）創(chuàng)建PTP運動的操作步驟:前提條件：已設置運行方式T1機器人程序已選定。1）將TCP移向應被示教為目標點的位置，如圖4-1-9所示。2、連續(xù)路徑（CP）運動圖4-1-9運動指令LIN和CIRC1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令（4）創(chuàng)建PTP運動的操作步驟2）將光標置于其后應添加運動指令的那一行中。3）選擇菜單序列指令>運動>LIN或者CIRC。4）在聯(lián)機表格中輸入參數。5）在選項窗口Frames中輸入工具和基坐標系的正確數據，以及關于插補模式的數據（外部TCP：開/關）和碰撞監(jiān)控的數據。6）在運動參數選項窗口中可將加速度從最大值降下來。如果軌跡逼近已激活，則可更改軌跡逼近距離。此外也可修改姿態(tài)引導。7）用指令OK存儲指令。TCP的當前位置被作為目標示教。2、連續(xù)路徑（CP）運動1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令（5）奇點位置有著6個自由度的KUKA機器人具有3個不同的奇點位置。即便在給定狀態(tài)和步驟順序的情況下，也無法通過逆向運算（將笛卡爾坐標轉換成軸坐標值）得出唯一數值時，即可認為是一個奇點位置。這種情況下，或者當最小的笛卡爾變化也能導致非常大的軸角度變化時，即為奇點位置。奇點不是機械特性，而是數學特性，出于此原因，奇點只存在于軌跡運動范圍內，而在軸運動時不存在。2、連續(xù)路徑（CP）運動1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令（5）奇點位置頂置奇點α1：在頂置奇點位置時，如圖4-1-10所示，腕點（即軸A5的中點）垂直于機器人的軸A1。軸A1的位置不能通過逆向運算進行明確確定，且因此可以賦以任意值。2、連續(xù)路徑（CP）運動圖4-1-10過頂奇點（α1位置）1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令（5）奇點位置延展位置奇點α2：對于延伸位置奇點來說，如圖4-1-11所示，腕點（即軸A5的中點）位于機器人軸A2和A3的延長線上。機器人處于其工作范圍的邊緣。通過逆向運算將得出唯一的軸角度，但較小的笛卡爾速度變化將導致軸A2和A3較大軸速變化。2、連續(xù)路徑（CP）運動圖4-1-11延伸位置（α2位置）1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接一、工業(yè)機器人常用的運動指令（5）奇點位置手軸奇點α5：對于手軸奇點來說，如圖4-1-12所示，軸A4和A6彼此平行，并且軸A5處于±0.01812°的范圍內。通過逆向運算無法明確確定兩軸的位置。軸A4和A6的位置可以有任意多的可能性，但其軸角度總和均相同。2、連續(xù)路徑（CP）運動圖4-1-12手軸奇點（α5位置）1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接二、KUKA機器人的初始化運行1、BCO運行

圖

4-1-13BCO運行范例1選定程序或程序復位后BCO運行至原始位置。2更改運動指令后執(zhí)行BCO運行重新示教的點。3進行語句行選擇后執(zhí)行BCO運行。KUKA機器人的初始化運行稱為BCO運行。BCO是Blockcoincidence（程序段重合）的縮寫，重合就代表著一致性，即時間/空間事件的會合。如圖4-1-13所示，在下列情況下要進行BCO運行：（1）選擇程序（圖中1）（2）程序復位（圖中1）（3）程序執(zhí)行時手動移動（圖中1）（4）更改程序（圖中2）（5）語句行選擇（圖中3）1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接二、KUKA機器人的初始化運行2、BCO運行的必要性為了使當前的機器人位置與機器人程序中的當前點位置保持一致，必須執(zhí)行BCO運行。僅在當前的機器人位置與編程設定的位置相同時才可進行軌跡規(guī)劃。因此，首先必須將TCP置于軌跡上。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接三、KUKA機器人程序的創(chuàng)建、選擇和啟動1、創(chuàng)建程序模塊圖4-1-14導航器中的模塊①程序的主文件夾：“程序”②其他程序的子文件夾②程序模塊/模塊

④程序模塊的注釋（1）導航器中的程序模塊編程模塊應始終保存在文件夾“Program”（程序）中，如圖4-1-14所示。也可建立新的文件夾并將程序模塊存放在那里，模塊用字母“M”表示。一個模塊中可以加入注釋，此類注釋中例如可含有程序的簡短功能說明。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接三、KUKA機器人程序的創(chuàng)建、選擇和啟動1、創(chuàng)建程序模塊圖4-1-15程序模塊的組成（2）程序模塊的屬性模塊由源代碼SRC和數據列表DAT兩個部分組成，如圖4-1-15所示。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接三、KUKA機器人程序的創(chuàng)建、選擇和啟動1、創(chuàng)建程序模塊（3）創(chuàng)建編程模塊的操作步驟1）在目錄結構中選定要在其中建立程序的文件夾，例如文件夾程序，然后切換到文件列表。2）按下按鍵新建。3）輸入程序名稱，需要時再輸入注釋，然后按OK鍵確認。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接三、KUKA機器人程序的創(chuàng)建、選擇和啟動2、選擇和啟動機器人程序（1）選擇機器人程序的步驟1）在文件夾“R1”/硬盤結構導航器中雙擊“Program”文件夾。2）在展開的文件夾/數據列表導航器中選中“Main”文件或其他自己命名的文件。3）按“選定”按鍵打開“Main”文件或其他自己命名的文件。

圖4-1-16導航器導航器，文件夾/硬盤結構

②

導航器，文件夾/數據列表③

選中的程序

④

用于選擇程序的按鍵1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接三、KUKA機器人程序的創(chuàng)建、選擇和啟動2、選擇和啟動機器人程序（2）啟動機器人程序的操作步驟1）選擇程序，如圖4-1-18所示。圖4-1-18選擇程序1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接三、KUKA機器人程序的創(chuàng)建、選擇和啟動2、選擇和啟動機器人程序（2）啟動機器人程序的操作步驟2）設定程序速度（程序倍率，POV），如圖4-1-19所示。圖4-1-19POV設置1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接三、KUKA機器人程序的創(chuàng)建、選擇和啟動2、選擇和啟動機器人程序（2）啟動機器人程序的操作步驟3）按確認鍵，如圖4-1-20所示。圖4-1-20確認鍵1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接三、KUKA機器人程序的創(chuàng)建、選擇和啟動2、選擇和啟動機器人程序（2）啟動機器人程序的操作步驟4）按下啟動鍵(+)并按住：“INI”行得到處理。機器人執(zhí)行BCO運行。圖4-1-17程序運行方向：向前/向后對于程序啟動，有正向啟動程序按鍵和反向啟動程序按鍵供選擇，如圖4-1-17所示。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接三、KUKA機器人程序的創(chuàng)建、選擇和啟動2、選擇和啟動機器人程序（2）啟動機器人程序的操作步驟5）到達目標位置后運動停止，如圖4-1-21所示，同時狀態(tài)信息欄，將顯示提示信息“已達BCO”。圖4-1-21狀態(tài)顯示6）接著按動Start（啟動）啟動程序。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接三、KUKA機器人程序的創(chuàng)建、選擇和啟動3、程序運行方式對于編程控制的機器人運動，如果要運行某個程序，是可以提供多種程序運行方式的，見表4-1-8。表4-1-8程序運行方式程序運動方式說明GO程序連續(xù)運行，直至程序結束。在測試運行中必須按住啟動鍵。

MSTEP在運行步進運行方式下，每個運動指令都單個執(zhí)行。每一個運動結束后，都必須重新按下“啟動”鍵。ISTEP（僅供用戶組“專家”使用）在增量步進時，逐行執(zhí)行（與行中的內容無關）。每行執(zhí)行后，都必須重新按下“啟動”鍵。1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接三、KUKA機器人程序的創(chuàng)建、選擇和啟動4、KUKA機器人程序結構對于一個完整的KUKA機器人程序的基本結構分為程序名定義、程序初始化、程序主體和程序結束四部分構成，該僅限于在專家用戶組中可見。如圖4-1-17所示，圖中1“DEF程序名()”始終出現在程序開頭，而“END”表示程序結束；圖中2“INI”行包含程序正確運行所需的標準參數的調用?！癐NI”行必須最先運行！自帶的程序文本，包括運動指令、等待/邏輯指令等；圖中3行駛指令“PTPHome”常用于程序開頭和末尾，因為這是唯一的已知位置。

圖4-1-22KUKA程序結構1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接三、KUKA機器人程序的創(chuàng)建、選擇和啟動5、KUKA機器人的程序狀態(tài)KUKA機器人的程序所處的狀態(tài)可以通過狀態(tài)顯示欄中R的不同顏色進行顯示，見表4-1-9。表4-1-9KUKA機器人的程序狀態(tài)1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—知識鏈接三、KUKA機器人程序的創(chuàng)建、選擇和啟動5、KUKA機器人的程序狀態(tài)當選擇的程序啟動運行到程序的末端時，想要再一次啟動程序時，需要對程序進行復位。操作步驟為：在狀態(tài)顯示欄中點一下R，如圖4-1-23所示，在出現下拉菜單中，選擇“程序復位”，即可對程序進行復位。同樣，若要不再選擇該程序時，仍需在狀態(tài)顯示欄中點一下R，選擇“取消選擇程序”，即可關閉所選擇的程序。圖4-1-23KUKA程序的復位和取消選擇1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—任務實施下面，通過在線示教的方式為機器人輸入該構件輪廓的加工程序，如圖4-1-24所示，此程序由編號1～8的8個程序點組成，每個程序點的用途說明見表4-1-10。圖4-1-24構件輪廓圖示教軌跡程序點說明

程序點說明程序點1機器人原點程序點5作業(yè)中間點程序點2作業(yè)臨近點程序點6作業(yè)結束點程序點3作業(yè)開始點程序點7作業(yè)規(guī)避點程序點4作業(yè)中間點程序點8機器人原點表4-1-10程序點說明1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—課后作業(yè)在任務實施完成后，你能回答出以下問題嗎？選擇和打開程序之間的區(qū)別是什么？BCO運行是什么？如何才能影響程序速度？如何才能影響程序速度？LIN和CIRC運動有哪些特點？1.創(chuàng)建及執(zhí)行機器人程序—考核評價成功了嗎？

檢查了嗎？

評價了嗎？

反饋了嗎？TextTextTextText分值

評價（10分）項目自我評價小組評價教師綜合評價感興趣程度

任務明確程度

學習主動性

工作表現

協(xié)作精神

時間觀念

任務完成熟練程度

理論知識掌握程度

任務完成效果

文明安全生產

總評

學習任務二

機器人作業(yè)程序的編輯2.機器人作業(yè)程序的編輯—學習目標掌握程序的更改與編輯。1掌握程序文件的使用。2知識目標2.機器人作業(yè)程序的編輯—學習目標能力目標能進行程序的添加、更改、復制和刪除等功能使用。1能進行程序的存檔、還原等的使用。22.機器人作業(yè)程序的編輯—任務描述利用實訓室的KUKA機器人，創(chuàng)建一組約六個PTP或LIN的運動語句，在沒有碰撞運行的情況下，根據任務要求對KUKA機器人進行編輯及更改。具體的任務要求：1、請針對所建立的空間點使用不同的速度。2、請在程序中多次調用相同的點。3、請刪除運動語句，并在程序中的其它位置處重新插入新的點。任務描述2.機器人作業(yè)程序的編輯—知識鏈接一、程序點的添加、更改和刪除運動軌跡是機器人示教的主要內容之一，而運動軌跡是由若干程序點所組成的，因此，對于機器人運動軌跡的編輯與修改實質上就是對程序點的編輯。表4-2-1是典型程序點的編輯方法。表4-2-1典型程序點的編輯方法編輯類型操作要領動作圖示示教點的追加

使用跟蹤功能將機器人移動到程序點1位置。

手動操作機器人移動到新的目標點位置（程序點3）。

點按示教器按鍵登錄程序點3。

示教點的變更

使用跟蹤功能將機器人移動到程序點2位置。

手動操作機器人移動到新的目標點位置。

點按示教器按鍵登錄程序點2。示教點的刪除

使用跟蹤功能將機器人移動到程序點2位置。

點按示教器按鍵刪除程序點2。2.機器人作業(yè)程序的編輯—知識鏈接二、機器人移動速度的更改1、示教速度使用示教器手動移動操作機器人移動的速度，分點動速度和連續(xù)移動速度。其中，最大速度為250mm/s。關于這部分內容，在前幾章中已做詳細說明，這里不再贅述。2、跟蹤速度使用示教器進行運行軌跡測試時的移動速度，程序執(zhí)行時的速度等于編程設定的速度。3、再現速度自動運行時機器人移動速度，同跟蹤速度類似，程序執(zhí)行時的速度等于編程設定的速度。對于機器人移動的示教速度，通過示教器上的速度倍率鍵即可修改，對于機器人移動的跟蹤速度和再現速度的修改主要在程序編輯模式下進行，移動光標到待修改速度所在的程序命令行，然后單擊示教器上的“更改”按鍵，完成速度的修改與指定后單擊“OK”鍵，存儲變更。2.機器人作業(yè)程序的編輯—知識鏈接三、機器人運動指令的更改機器人指令分為以下幾類：動作指令、作業(yè)指令、寄存器指令、I/O指令、跳轉指令和其他指令。其中，運動指令是指以指定的移動速度和插補方式使機器人向作業(yè)空間內的指定位置移動的指令。1、更改運動指令的原因更改現有運動指令的原因有很多種，表4-2-2為典型運動指令更改的原因。表4-2-2典型運動指令更改的原因典型原因待執(zhí)行的更改

待抓取工件的位置發(fā)生變化。

加工時五個孔中的一個孔位置發(fā)生變化。

焊條必須截短。位置數據的更改貨盤位置發(fā)生變化。更改幀數據：基坐標系和/或工具坐標系意外使用了錯誤基坐標系對某個位置進行了示教。更改幀數據：帶位置更新的基坐標系和/或工具坐標系加工速度太慢：節(jié)拍時間必須改善。更改運動數據：速度、加速度更改運動方式2.機器人作業(yè)程序的編輯—知識鏈接三、機器人運動指令的更改2、更改運動指令的作用（1）更改位置數據只更改程序點的數據組：程序點獲得新的坐標，因為已用“Touchup”更新了數值。舊的程序點坐標被覆蓋，并且不再提供，如圖4-2-1所示。圖4-2-1用“Touchup”更改機器人位置2.機器人作業(yè)程序的編輯—知識鏈接三、機器人運動指令的更改2、更改運動指令的作用（2）更改幀數據1）更改幀數據（例如工具、基坐標）時，會導致位置發(fā)生位移，例如：“矢量位移”。2）機器人位置會發(fā)生變化。舊的點坐標依然會被保存并有效。發(fā)生變化的僅是參照系，例如基坐標。3）可能會出現超出工作區(qū)的情況。因此可能不能到達某些機器人位置。4）如果機器人位置保持不變，但幀參數改變，則必須在更改參數（例如基坐標）后在所要的位置上用“Touchup”更新坐標，如圖4-2-2所示。圖4-2-2更改幀數據（以基坐標為例）2.機器人作業(yè)程序的編輯—知識鏈接三、機器人運動指令的更改2、更改運動指令的作用（3）更改運動數據更改速度或者加速度時會改變移動屬性，這可能會影響加工工藝，特別是使用軌跡應用程序時，如膠條厚度、焊縫質量等。（4）更改運動方式更改運動方式時總是會導致更改軌跡規(guī)劃，這樣就會造成軌跡可能會發(fā)生意外變化，這在不利情況下就可能會發(fā)生碰撞，如圖4-2-3所示。圖4-2-3更改運動方式2.機器人作業(yè)程序的編輯—知識鏈接四、存檔和還原機器人程序1、存檔途徑在每個存檔過程中均會在相應的目標媒質上生成一個ZIP文件，該文件與機器人同名。在機器人數據下可個別改變文件名。（1）存儲位置有三個不同的存儲位置可供選擇：1）USB(KCP)|KCP(smardPAD)上的U盤2）USB（控制柜）|機器人控制柜上的U盤3）網絡|在一個網絡路徑上存檔（所需的網絡路徑必須在機器人數據下配置）。注意：在每個存檔過程中，除了將生成的ZIP文件保存在所選的存儲媒介上之外，還在驅動器D:\上存儲一個存檔文件（INTERN.ZIP）。2.機器人作業(yè)程序的編輯—知識鏈接四、存檔和還原機器人程序1、存檔途徑（2）數據可選擇以下數據存檔：1）全部：將還原當前系統(tǒng)所需的數據存檔。2）應用：所有用戶自定義的KRL模塊（程序）和相應的系統(tǒng)文件均被存檔。3）機器參數：將機器參數存檔。4）Log數據：將Log文件存檔。5）KrcDiag：將數據存檔，以便將其提供給KUKA機器人有限公司進行故障分析。在此將生成一個文件夾（名為KRCDiag），其中可寫入10個ZIP文件。除此之外還另外在控制器中將存檔文件存放在C:\KUKA\KRCDiag下。2.機器人作業(yè)程序的編輯—知識鏈接四、存檔和還原機器人程序2、還原數據通常情況下，還原數據只允許載入具有相應軟件版本的文檔，如果載入其它文檔，則可能出現故障信息、機器人控制器無法運行或是人員受傷或設備損壞。一般還原時可選擇全部還原、應用還原或程序配置還原。2.機器人作業(yè)程序的編輯—任務實施一、編輯程序模塊操作步驟1、程序刪除的操作步驟（1）在文件夾結構中選中文件所在的文件夾。（2）在文件列表中選中文件。（3）選擇軟鍵“刪除”。（4）點擊“是”確認安全詢問。模塊即被刪除。注意：在用戶組“專家”和篩選設置“詳細信息”中，每個模塊各有兩個文件映射到導航器中（SRC和DAT文件）。如果屬實，則必須刪除這個兩個文件，并且已刪除的文件將無法恢復。2.機器人作業(yè)程序的編輯—任務實施一、編輯程序模塊操作步驟2、程序改名的操作步驟（1）在文件夾結構中選中文件所在的文件夾。（2）在文件列表中選中文件。（3）選擇軟鍵“編輯”>“改名”。（4）用新的名稱覆蓋原文件名，單擊“OK”鍵確認。注意：在用戶組“專家”和篩選設置“詳細信息”中，每個模塊各有兩個文件映射到導航器中（SRC和DAT文件）。如果屬實，則必須給這個兩個文件改名。2.機器人作業(yè)程序的編輯—任務實施一、編輯程序模塊操作步驟3、程序復制的操作步驟（1）在文件夾結構中選中文件所在的文件夾。（2）在文件列表中選中文件。（3）選擇軟鍵“復制”。（4）給新模塊輸入一個新文件名，然后單擊“OK”鍵確認。注意：在用戶組“專家”和篩選設置“詳細信息”中，每個模塊各有兩個文件映射到導航器中（SRC和DAT文件）。如果屬實，則必須復制這個兩個文件。2.機器人作業(yè)程序的編輯—任務實施1、更改運動參數-幀的操作步驟（1）將光標放在需要改變的指令行里。（2）點擊軟鍵“更改”。指令相關的聯(lián)機表格自動打開。（3）打開選項窗口“幀”。（4）設置新工具坐標系或者基坐標系或者外部TCP。（5）單擊“OK”鍵，確認用戶對話框（注意：改變以點為基準的幀參數時會有碰撞危險）。（6）要保留當前的機器人位置及更改的工具坐標系和/或基坐標系設置，則必須按下“TouchUp”鍵，以便重新計算和保存當前位置。（7）用軟鍵“OK”鍵，存儲變更。注意：如果幀參數發(fā)生變化，則必須重新測試程序是否會發(fā)生碰撞。二、更改運動指令的操作步驟2.機器人作業(yè)程序的編輯—任務實施二、更改運動指令的操作步驟2、更改機器人位置的操作步驟（1）設置運行方式T1，將光標放在要改變的指令行里。（2）將機器人移到所要的位置。（3）點擊“更改”鍵。指令相關的聯(lián)機表格自動打開。（4）對于PTP和LIN運動，按下Touchup（修整），以便確認TCP的當前位置為新的目標點；對于CIRC運動，按TouchupHP（修整輔助點），以便確認TCP的當前位置為新的輔助點，或者按TouchupZP（修整目標點），以便確認TCP的當前位置為新的目標點。（5）點擊“是”確認安全詢問。（6）用軟鍵“OK”鍵，存儲變更。2.機器人作業(yè)程序的編輯—任務實施3、更改運動參數的操作步驟可更改的參數為運動方式、速度、加速度、軌跡逼近、軌跡逼近距離。（1）將光標放在需要改變的指令行里。（2）點擊軟鍵“更改”。指令相關的聯(lián)機表格自動打開。（3）更改參數。（4）用軟鍵“OK”鍵，存儲變更。注意：更好運動參數后必須重新檢查程序是否會引發(fā)碰撞，并且確認更改后是可靠的。二、更改運動指令的操作步驟2.機器人作業(yè)程序的編輯—任務實施三、存檔和還原機器人程序操作步驟1、存檔操作步驟1）選擇菜單序列“文件”>“存檔”>“USB(KCP)”或者“USB（控制柜）”以及所需的選項。2）點擊“是”確認安全詢問。當存檔過程結束時，將在信息窗口中顯示出來。3）當U盤上的LED指示燈熄滅之后，可將其取下。2、還原操作步驟1）打開菜單序列“文件”>“還原”，然后選擇所需的子項2）點擊“是”確認安全詢問。已存檔的文件在機器人控制系統(tǒng)里重新恢復。當恢復過程結束時，屏幕出現相關的消息。3）如果已從U盤完成還原：拔出U盤。4）重新啟動機器人控制系統(tǒng)。2.機器人作業(yè)程序的編輯—課后作業(yè)在任務實施完成后，你能回答出以下問題嗎？機器人再現速度如何修改？更改了起始位置后必須注意什么？修正或是更改了程序點后必須要注意什么？能否在還原機器人程序操作未完成時撥出U盤？2.機器人作業(yè)程序的編輯—考核評價成功了嗎？

檢查了嗎？

評價了嗎？

反饋了嗎？TextTextTextText分值

評價（10分）項目自我評價小組評價教師綜合評價感興趣程度

任務明確程度

學習主動性

工作表現

協(xié)作精神

時間觀念

任務完成熟練程度

理論知識掌握程度

任務完成效果

文明安全生產

總評

學習任務三

機器人程序中的基本邏輯功能3.機器人程序中的基本邏輯功能—學習目標掌握簡單邏輯指令的編程。1理解相關信號的等待功能的編程。2知識目標3.機器人程序中的基本邏輯功能—學習目標能力目標能夠熟練應用簡單的邏輯指令。1學會執(zhí)行簡單的切換功能。23.機器人程序中的基本邏輯功能—任務描述將任務一的程序復制創(chuàng)建一個副本程序，并根據任務要求執(zhí)行KUKA機器人程序中的邏輯功能。具體的任務要求：1、在離開HOME位置前，應從PLC中發(fā)出開通信號（輸入端11）。2、從直線過渡到弧線上時，應接通信號指示燈，該指示燈在圓弧結束時重新熄滅（輸出端12）。3、在完成加工回到HOME位置時，PLC應收到完成信息。發(fā)給PLC的該信號（輸出端11）應停留2秒鐘。任務描述3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接一、關于邏輯編程為了實現與機器人控制系統(tǒng)的外圍設備進行通訊，可使用數字式和模擬式輸入端和輸出端，如圖4-3-1所示。對KUKA機器人編程時，使用的是邏輯指令的輸入端和輸出端信號。圖4-3-1數字輸入/輸出端3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接一、關于邏輯編程1、OUT：在程序中的某個位置上關閉輸出端2、WAITFOR：與信號有關的等待功能，控制系統(tǒng)在此等待信號可以是輸入端IN、輸出端OUT、定時信號TIMER或控制系統(tǒng)內部的存儲地址（標記/1比特內存）FLAG或者CYCFLAG（如果循環(huán)式地連續(xù)分析）。3、WAIT：與時間相關的等待功能，控制器根據輸入的時間在程序中的該位置上等待。邏輯的基本概念見表4-3-1。表4-3-1邏輯基本編程概念解釋概念解釋示例通訊通過接口交換信號詢問狀態(tài)（抓爪打開/閉合）外圍設備“周圍設備”工具（例如：抓爪、焊鉗等）、傳感器、材料輸送系統(tǒng)等等。數字式數字技術：離散的數值和時間信號傳感器信號：工件存在：值1(TRUE/真)，工件不存在：值0(FALSE/假)模擬式模擬一個物理量溫度測量輸入端通過現場總線接口到達控制器的信號傳感器信號：抓爪已打開/抓爪已閉合輸出端通過現場總線接口從控制系統(tǒng)發(fā)送至外圍設備的信號用于閉合抓爪的閥門切換指令。3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接二、等待功能的編程1、計算機預進計算機預進時預先讀入運動語句，以便控制系統(tǒng)能夠在有軌跡逼近指令時進行軌跡設計。但處理的不僅僅是預進運動數據，而且還有數學的和控制外圍設備的指令，如圖4-3-2所示。

圖

4-3-2計算機預進1主運行指針（灰色語句條）2觸發(fā)預進停止的指令語句3可能的預進指針位置（不可見）某些指令將觸發(fā)一個預進停止。其中包括影響外圍設備的指令，如OUT指令（抓爪關閉，焊鉗打開）。如果預進指針暫停，則不能進行軌跡逼近。3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接二、等待功能的編程2、等待功能（1）WAIT用WAIT可以使機器人的運動按編程設定的時間暫停。WAIT總是觸發(fā)一次預進停止。運動程序中的等待功能可以很簡單地通過聯(lián)機表格進行編程，如圖4-3-3所示，其中，WAITTime（等待時間）≥0S。在這種情況下，等待功能被區(qū)分為與時間有關的等待功能和與信號有關的等待功能。圖4-3-3WAIT的聯(lián)機表格圖4-3-4邏輯運動示例3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接二、等待功能的編程2、等待功能（2）WAITFORWAITFOR設定一個與信號有關的等待功能。需要時可將多個信號（最多12個）按邏輯連接。如果添加了一個邏輯連接，則聯(lián)機表格（圖4-3-5）中會出現用于附加信號和其它邏輯連接的欄，其中WAITFOR聯(lián)機表格各欄說明見表4-3-2。表4-3-2WAITFOR的聯(lián)機表格各欄說明圖4-3-5WAITFOR的聯(lián)機表格序號說明1添加外部連接。運算符位于加括號的表達式之間。ANDOREXOR添加NOT。NOT[空白]用相應的按鍵添加所需的運算符。2添加內部連接。運算符位于一個加括號的表達式內。ANDOREXOR添加NOT。NOT[空白]用相應的按鍵添加所需的運算符。3等待的信號：INOUTCYCFLAGTIMERFLAG4信號的編號：1…40965如果信號已有名稱則會顯示出來。僅限于專家用戶組使用：通過點擊長文本可輸入名稱。名稱可以自由選擇。61）CONT：在預進過程中加工2）[空白]：帶預進停止的加工3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接二、等待功能的編程3、邏輯連接在應用與信號相關的等待功能時也會用到邏緝連接。用邏緝連接可將對不同信號或狀態(tài)的查詢組合起來，例如可定義相關性，或排除特定的狀態(tài)。如圖4-3-6所示。一個具有邏輯運算符的函數始終以一個真值為結果，即最后始終給出“真”（值1）或“假”（值0）。圖4-3-6邏輯連接的范例和原理3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接二、等待功能的編程3、邏輯連接在應用與信號相關的等待功能時也會用到邏緝連接。用邏緝連接可將對不同信號或狀態(tài)的查詢組合起來，例如可定義相關性，或排除特定的狀態(tài)。如圖4-3-6所示。一個具有邏輯運算符的函數始終以一個真值為結果，即最后始終給出“真”（值1）或“假”（值0）。圖4-3-6邏輯連接的范例和原理邏緝連接的運算符為：（1）NOT：該運算符用于否定，即使值逆反（由“真”變?yōu)椤凹佟保?。?）AND：當連接的兩個表達式為真時，該表達式的結果為真。（3）OR：當連接的兩個表達式中至少一個為真時，該表達式的結果為真。（4）EXOR：當由該運算符連接的命題有不同的真值時，該表達式的結果為真。3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接二、等待功能的編程4、有預進和沒有預進的加工(CONT)與信號有關的等待功能在有預進或者沒有預進的加工下都可以進行編程設定。沒有預進表示，在任何情況下都會將運動停在某點，并在該處檢測信號，如圖4-3-7所示，即該點不能軌跡逼近。圖4-3-7邏輯運動示例3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接二、等待功能的編程4、有預進和沒有預進的加工(CONT)有預進編程設定的與信號有關的等待功能允許在指令行前創(chuàng)建的點進行軌跡逼近。但預進指針的當前位置卻不唯一（標準值：三個運動語句），因此無法明確確定信號檢測的準確時間，如圖4-3-8所示。除此之外，信號檢測后也不能識別信號更改。圖4-3-8帶預進的邏輯運動示例3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接二、等待功能的編程5、操作步驟（1）將光標放到其后應插入邏輯指令的一行上。（2）選擇菜單序列“指令”>“邏輯”>“WAITFOR”或“WAIT”。（3）在聯(lián)機表格中設置參數。（4）用“指令OK”保存指令。3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接三、簡單切換功能的編程1、簡便的切換功能通過切換功能可將數字信號傳送給外圍設備。為此要使用先前相應分配給接口的輸出端編號。如圖4-3-9所示，信號設為靜態(tài)，即它一直存在，直至賦予輸出端另一個值。圖4-3-9靜態(tài)切換3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接三、簡單切換功能的編程1、簡便的切換功能切換功能在程序中通過聯(lián)機表格（圖4-3-10）實現。其中，聯(lián)機表格OUT各欄說明見表4-3-3。表4-3-3聯(lián)機表格OUT各欄說明圖4-3-10聯(lián)機表格OUT序號說明1輸出端編號：1…40962如果輸出端已有名稱則會顯示出來。僅限于專家用戶組使用：通過點擊長文本可輸入名稱。名稱可以自由選擇。3輸出端接通的狀態(tài)正確錯誤4CONT：在預進中進行的編輯[空白]：含預進停止的處理3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接三、簡單切換功能的編程2、脈沖切換功能與簡單的切換功能一樣，在此輸出端的數值也變化。然而，在脈沖時，如圖4-3-11所示，在定義的時間過去之后，信號又重新取消。圖4-3-11脈沖電平3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接三、簡單切換功能的編程2、脈沖切換功能編程同樣使用聯(lián)機表格，如圖4-3-12所示，在該聯(lián)機表格中給脈沖設置了一定的時間長度。其中，聯(lián)機表格PULSE各欄說明見表4-3-4。表4-3-4PULSE的聯(lián)機表格各欄說明圖4-3-12PULSE的聯(lián)機表格序號說明1輸出端編號：1…40962如果輸出端已有名稱則會顯示出來。僅限于專家用戶組使用：通過點擊長文本可輸入名稱。名稱可以自由選擇。3輸出端接通的狀態(tài)TRUE:“高”電平FALSE:“低”電平4CONT：在預進過程中加工[空白]：帶預進停止的加工5脈沖長度：0.10…3.00

s3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接三、簡單切換功能的編程3、在切換功能時CONT的影響如果在OUT聯(lián)機表格中去掉條目CONT，則在切換過程時必須執(zhí)行預進停止，并接著在切換指令前于點上進行精確暫停。給輸出端賦值后繼續(xù)該運動，程序如下：圖4-3-13含切換和預進停止的運動舉例在OUT聯(lián)機表格中去掉條目CONT的含切換和預進停止的運動舉例如圖4-3-13所示。3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接三、簡單切換功能的編程3、在切換功能時CONT的影響而插入條目CONT的作用是，預進指針不被暫停（不觸發(fā)預進停止）。因此，在切換指令前運動可以軌跡逼近。在預進時發(fā)出信號，程序如下：圖4-3-14含切換和預進的運動舉例在OUT聯(lián)機表格中插入條目CONT的含切換和預進的運動舉例如圖4-3-14所示。3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接三、簡單切換功能的編程4、操作步驟（1）將光標放到其后應插入邏輯指令的一行中。（2）選擇菜單序列“指令”>“邏輯”>“OUT”>“OUT”或“PULSE”。（3）在聯(lián)機表格中設置參數。（4）用“指令OK”存儲指令。3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接四、軌跡切換功能的編程1、選項START/END（起始/終止）可以運動語句的起始點或目標點為基準觸發(fā)切換動作。切換動作的時間可推移。參照動作語句可以是LIN、CIRC或PTP運動。選項選擇START進行起始，其聯(lián)機表格SYNOUT如圖4-3-15所示。選項選擇END進行終止，其聯(lián)機表格SYNOUT如圖4-3-16所示。而SYNOUT聯(lián)機表格各欄的說明見表4-3-5。圖4-3-15聯(lián)機表格SYNOUT，選項START圖4-3-16聯(lián)機表格SYNOUT，選項END3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接四、軌跡切換功能的編程1、選項START/END（起始/終止）圖4-3-15聯(lián)機表格SYNOUT，選項START圖4-3-16聯(lián)機表格SYNOUT，選項END序號說明1輸出端編號：1…40962如果輸出端已有名稱則會顯示出來。僅限于專家用戶組使用：通過點擊軟鍵長文本可輸入名稱。名稱可自由選擇3輸出端接通的狀態(tài)1）TRUE2）FALSE4切換位置點START（起始）：以動作語句的起始點為基準切換。END（終止）：以動作語句的目標點為基準切換。5切換動作的時間推移：-1000…+1000

ms提示：此時間數值為絕對值。視機器人的速度，切換點的位置將隨之變化。表4-3-5SYNOUT聯(lián)機表格各欄說明3.機器人程序中的基本邏輯功能—知識鏈接四、軌跡切換功能的編程2、選項PATH用選項PATH可相對于運動語句的目標點觸發(fā)切換動作。切換動作的位置和/或時間均可推移。動作語句可以是LIN或CIRC運動。但不能是PTP運動。選項選擇PATH的SYNOUT聯(lián)機表格如圖4-3-17所示，其各欄說明見表4-3-6。圖4-3-17聯(lián)機表格SYNOUT，選項PATH表4