1.3 工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程與仿真知識(shí)拓展

知識(shí)拓展AmericanFilmmaker

選擇合適的手動(dòng)操作（手動(dòng)關(guān)節(jié)、手動(dòng)線性和手動(dòng)重定位）進(jìn)行示教指令，了解奇異點(diǎn)及其處理方式；選擇合適的重啟方式；

ABB機(jī)器人數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)；ABB機(jī)器人轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器更新操作。教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)拓展01工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)操作

機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)可以是單軸運(yùn)動(dòng)，也可以是多軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。要讓機(jī)器人手動(dòng)運(yùn)動(dòng)到達(dá)你所需要的位置?？梢赃x擇手動(dòng)三種方式：手動(dòng)關(guān)節(jié)、手動(dòng)線性和手動(dòng)重定位。手動(dòng)關(guān)節(jié)：各個(gè)軸單獨(dú)運(yùn)動(dòng)；線性運(yùn)動(dòng)：安裝在機(jī)器人第六軸法蘭盤上工具的TCP在空間作線性運(yùn)動(dòng)；重定位運(yùn)動(dòng)：法蘭盤上的工具TCP點(diǎn)在空間中繞著坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)操作線性運(yùn)動(dòng)：機(jī)器人工具的位置改變，姿態(tài)不變,下圖(a)所示。重定位運(yùn)動(dòng)：工具姿態(tài)改變，位置不變，如下圖(b)所示。注：重定位運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須先選擇工具坐標(biāo)工具中心點(diǎn)繞Y軸運(yùn)動(dòng)繞Z軸運(yùn)動(dòng)繞X軸運(yùn)動(dòng)（a）

線性運(yùn)動(dòng)（b）

重定位運(yùn)動(dòng)工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)操作

在“基本”功能選項(xiàng)卡中,選擇“Freehand”中的可以對(duì)三種手動(dòng)操作方式進(jìn)行切換，如下圖所示。手動(dòng)操作切換1.快捷切換方式離線編程手動(dòng)操作三種方式切換手動(dòng)關(guān)節(jié)手動(dòng)線性手動(dòng)重定位

鼠標(biāo)右擊機(jī)器人，在彈出的對(duì)話框中，選擇精確手動(dòng)控制方式：“機(jī)械裝置手動(dòng)關(guān)節(jié)”或“機(jī)械裝置手動(dòng)線性”。在彈出的對(duì)話框中，選擇“step”步長(zhǎng)，然后點(diǎn)擊調(diào)節(jié)按鈕，即可進(jìn)行精確示教，如下圖所示。

精確手動(dòng)操作2.精確手動(dòng)操作離線編程手動(dòng)操作三種方式切換1.步長(zhǎng)2.調(diào)節(jié)角度

鼠標(biāo)右擊機(jī)器人，在彈出的對(duì)話框中，選擇“回到機(jī)械原點(diǎn)”。機(jī)器人回機(jī)械原點(diǎn)，并不是6個(gè)關(guān)節(jié)軸為0°，一般第5軸在30°位置，其他5軸關(guān)節(jié)軸在0°位置，如右圖所示?；貦C(jī)械原點(diǎn)3.回機(jī)械原點(diǎn)離線編程手動(dòng)操作三種方式切換示教器在“手動(dòng)”狀態(tài)下，單擊‘ABB’按鈕，選擇“手動(dòng)操縱”；在彈出界面中，單擊“動(dòng)作模式”；在彈出界面中，選擇手動(dòng)操作方式，選則機(jī)器人動(dòng)作模式：“軸1-3”、“軸4-6”“線性”或“重定位”，然后單擊”確定”，如下圖所示。1.手動(dòng)切換方式示教器手動(dòng)操作切換

點(diǎn)擊示教器上快捷切換方式，如右圖所示，其中：快捷切換1為“線性”和“重定位”兩種方式的快捷切換；快捷切換2為“軸1-3”和“軸4-6”兩種方式的快捷切換。2.快捷切換方式示教器手動(dòng)操作切換快捷切換1快捷切換2

如果對(duì)使用操縱桿通過(guò)位移幅度來(lái)控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的速度不熟練的話，那么可以使用“增量”模式來(lái)控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。在增量模式下，操縱桿每位移一次，機(jī)器人就移動(dòng)一步。如果操縱桿持續(xù)一秒或數(shù)秒，機(jī)器人就會(huì)以每秒10步的速度持續(xù)移動(dòng)。單擊‘ABB’按鈕，選擇“手動(dòng)操縱”中“增量”，或者快捷方式修改，

兩種設(shè)置方式。（a）手動(dòng)操作修改“增量模式”（b）“快捷設(shè)置”修改3.增量模式示教器手動(dòng)操作切換單軸運(yùn)動(dòng)何時(shí)使用比較好呢？將機(jī)械單元移出危險(xiǎn)位置；定位機(jī)器人軸，以便進(jìn)行校準(zhǔn)。將機(jī)器人移出奇異點(diǎn)；注：機(jī)器人外軸運(yùn)動(dòng)必須為單軸運(yùn)動(dòng)；為了更精確校準(zhǔn)，可使用微動(dòng)控制。討論:奇異點(diǎn)奇異點(diǎn)

每種型號(hào)的機(jī)器人都有奇異點(diǎn)，那么奇異點(diǎn)是如何產(chǎn)生？產(chǎn)生的結(jié)果？?

當(dāng)機(jī)器人以笛卡爾坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)奇點(diǎn)，某些軸的速度會(huì)突然變得很快，TCP點(diǎn)的路徑速度會(huì)顯著減慢。奇異點(diǎn)產(chǎn)生如下結(jié)果：機(jī)械臂自由度減少，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)某些運(yùn)動(dòng)?；某些關(guān)節(jié)角速度趨向于無(wú)窮大，導(dǎo)致失控?；無(wú)法求逆運(yùn)算。奇異點(diǎn)6軸串聯(lián)關(guān)節(jié)機(jī)器人有三種奇點(diǎn)，腕部奇點(diǎn)，肩部奇點(diǎn)，肘部奇點(diǎn)：腕部奇點(diǎn)發(fā)生在4軸和6軸重合(平行)時(shí)，如下圖所示。

腕部奇點(diǎn)J4J6奇異點(diǎn)肩部奇點(diǎn)發(fā)生在腕部中心位于1軸旋轉(zhuǎn)中心線時(shí)如下圖所示。

肩部奇點(diǎn)J1腕部中心位于1軸旋轉(zhuǎn)中心線奇異點(diǎn)

肘部奇點(diǎn)肘部奇點(diǎn)發(fā)生在腕部中心和2軸3軸一條線，如下圖所示。?J5手腕處于J2、J3組成的平面上J5奇異點(diǎn)02工業(yè)機(jī)器人重新啟動(dòng)工業(yè)機(jī)器人重新啟動(dòng)

在機(jī)器人使用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)使用到各種重新啟動(dòng)，例如當(dāng)創(chuàng)建IO信號(hào)時(shí)，需要熱啟動(dòng)才能生效，除此之外，機(jī)器人還具有各種功能的高級(jí)重啟，包括重置系統(tǒng)、重置RAPID、恢復(fù)到上次自動(dòng)保存的狀態(tài)。重啟：使用當(dāng)前的設(shè)置重新啟動(dòng)當(dāng)前系統(tǒng)。重置系統(tǒng)：重啟并將丟棄當(dāng)前系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和RAPID程序，將會(huì)使用原始系統(tǒng)安裝設(shè)置，即系統(tǒng)恢復(fù)到出廠設(shè)置。重置RAPID：重啟并清除RAPID程序代碼，但會(huì)保留系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置。啟動(dòng)引導(dǎo)應(yīng)用程序：進(jìn)行系統(tǒng)IP設(shè)置及系統(tǒng)管理界面?；謴?fù)到上次自動(dòng)保存的狀態(tài)：重啟并嘗試回到上一次自動(dòng)保存的系統(tǒng)狀態(tài)。一般從系統(tǒng)奔潰中恢復(fù)時(shí)使用。關(guān)閉主計(jì)算機(jī)：關(guān)閉機(jī)器人控制系統(tǒng)，應(yīng)在控制器UPS故障時(shí)使用。工業(yè)機(jī)器人重新啟動(dòng)——離線編程軟件重啟在控制器界面下，選擇重啟，選擇需要重啟的類型，如下圖所示。離線編程軟件重啟工業(yè)機(jī)器人重新啟動(dòng)——示教器重啟單擊“ABB菜單”，單擊“重新啟動(dòng)”；在彈出新界面中，選擇重啟操作類型，點(diǎn)擊“重啟”，即熱啟動(dòng)。點(diǎn)擊“高級(jí)”，則進(jìn)入到“高級(jí)”啟動(dòng)界面。在“高級(jí)”界面中，選擇合適重啟類型。如下圖所示。示教器重啟熱啟動(dòng)進(jìn)入“高級(jí)”啟動(dòng)界面03ABB機(jī)器人數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)ABB機(jī)器人數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)

定期對(duì)ABB機(jī)器人的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，是保證ABB機(jī)器人正常工作的良好習(xí)慣。ABB機(jī)器人數(shù)據(jù)備份的對(duì)象是所有正在系統(tǒng)內(nèi)存運(yùn)行的RAPID程序和系統(tǒng)參數(shù)。當(dāng)機(jī)器人系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)亂或者重新安裝新系統(tǒng)以后，可以通過(guò)備份快速地把機(jī)器人恢復(fù)到備份時(shí)的狀態(tài)。注意：在進(jìn)行恢復(fù)時(shí)，備份數(shù)據(jù)是具有唯一性，不能將一臺(tái)機(jī)器人的備份恢復(fù)到另一臺(tái)機(jī)器人中去，這樣做的話，會(huì)造成系統(tǒng)故障。示教器數(shù)據(jù)備份操作單擊“ABB菜單”，單擊“備份與恢復(fù)”；在彈出新界面中，單擊“備份當(dāng)前系統(tǒng)”按鈕；在備份當(dāng)前系統(tǒng)窗口中，單擊“ABC…”按鈕，進(jìn)行存放備份數(shù)據(jù)目錄名稱的設(shè)定；單擊“…”選擇備份存放的位置，設(shè)置完成后，單擊“備份”進(jìn)行備份操作,等待備份完成，如下圖所示。備份名稱備份路徑示教器數(shù)據(jù)備份操作示教器數(shù)據(jù)恢復(fù)操作單擊“ABB菜單”，單擊“備份與恢復(fù)”；在彈出新界面中，單擊“恢復(fù)系統(tǒng)”按鈕；在恢復(fù)當(dāng)前系統(tǒng)窗口中，單擊“…”選擇備份存放的目錄，單擊“恢復(fù)”進(jìn)行恢復(fù)的操作，如下圖所示。示教器數(shù)據(jù)恢復(fù)操作離線編程數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)

在控制器界面下，選擇數(shù)據(jù)備份或從備份中恢復(fù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)操作，如下圖所示。離線編程數(shù)據(jù)恢復(fù)操作04ABB機(jī)器人轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器更新操作ABB機(jī)器人轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器更新操作

ABB機(jī)器人六個(gè)關(guān)節(jié)軸都有一個(gè)原點(diǎn)的位置。在以下情況，需對(duì)原點(diǎn)的位置進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器更新操作：更換伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器smb電池后（機(jī)器人關(guān)閉主電源后，6個(gè)軸的位置數(shù)據(jù)由SMB電池提供電力保存，故需在電池耗盡之前跟新電池）。當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器發(fā)生故障，修復(fù)后。斷電后，機(jī)器人關(guān)節(jié)軸發(fā)生了移動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)報(bào)警提示“10036轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器未更新”時(shí)。轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器更新操作步驟1.手動(dòng)操縱回機(jī)械原點(diǎn)

通過(guò)手動(dòng)操作讓機(jī)器人各關(guān)節(jié)軸回到機(jī)械原點(diǎn)刻度位置，校正時(shí)，回歸456軸，在回歸123軸，如右圖所示。注意：不同型號(hào)的機(jī)器人原點(diǎn)標(biāo)識(shí)的位置不一定相同，具體參考機(jī)器人使用手冊(cè)。凹槽處即為機(jī)械原點(diǎn)位置回機(jī)械原點(diǎn)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器更新操作步驟2.校準(zhǔn)

選擇校準(zhǔn)點(diǎn)擊ABB主菜單，選擇校準(zhǔn)，如下圖所示。校準(zhǔn)3.點(diǎn)擊ROB_1校準(zhǔn)，如下圖所示點(diǎn)擊校準(zhǔn)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器更新操作步驟4.點(diǎn)擊校準(zhǔn)參數(shù)

點(diǎn)擊“校準(zhǔn)參數(shù)”，選擇“編輯電動(dòng)機(jī)校準(zhǔn)偏移”，如下圖所示。校準(zhǔn)參數(shù)5.編輯電動(dòng)機(jī)校準(zhǔn)偏移將該值與真實(shí)機(jī)器人的數(shù)據(jù)比較（一般貼在第二軸上），輸入校準(zhǔn)偏移數(shù)據(jù)，單擊“確定”按鈕，按提示信息重啟控制器，如下圖所示。編輯電動(dòng)機(jī)校準(zhǔn)偏移轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器更新操作步驟6.更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器

選擇校準(zhǔn)點(diǎn)擊ABB主菜單，選擇校準(zhǔn)，如下圖所示。選中“校準(zhǔn)參數(shù)”中“更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器”，在彈出的窗口中選擇“是”，進(jìn)入右圖所示界面。單擊“全選”按鈕，然后單擊“更新”，即完成轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器更新操作，如右圖所示。更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器難點(diǎn)問(wèn)題探討051.手動(dòng)移動(dòng)方向（注意1/3和4/6軸切換）

搖桿左右、上下、旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)節(jié)1、2、3以及4、5、6；

2.關(guān)節(jié)角度正負(fù)

逆時(shí)針2、3、5為負(fù)增，1、4、6