KUKA基礎(chǔ)培訓(xùn)之2機(jī)器人運(yùn)動(dòng)

1、KUKA機(jī)器人運(yùn)動(dòng),講 師： 課程用時(shí)： 60分鐘 課程目的：了解庫(kù)卡機(jī)器人的各種運(yùn)動(dòng)過(guò)程,課 程 內(nèi) 容,選擇并設(shè)置運(yùn)行方式,單獨(dú)運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的各軸,與機(jī)器人相關(guān)的坐標(biāo)系,機(jī)器人在世界坐標(biāo)系中運(yùn)動(dòng),機(jī)器人運(yùn)動(dòng),在工具坐標(biāo)系中移動(dòng)機(jī)器人,在基坐標(biāo)系中移動(dòng)機(jī)器人,用一個(gè)固定工具進(jìn)行手動(dòng)移動(dòng),VIII,VII,VI,V,IV,III,II,I,機(jī)器人控制系統(tǒng)的信息提示,一、機(jī)器人控制系統(tǒng)的信息提示,信息提示概覽:,圖 1-1: 信息窗口和信息提示計(jì)數(shù)器,1 信息窗口： 顯示 當(dāng)前信息提示 2 信息提示計(jì)數(shù)器： 每種信息提示類(lèi)型的信息提示數(shù),控制器與操作員的通信通過(guò)信息窗口實(shí)現(xiàn)。 其中有五種信息提示類(lèi)

2、型：,信息的影響： 信息會(huì)影響機(jī)器人的功能。 確認(rèn)信息始終引發(fā)機(jī)器人停止或抑制其起動(dòng)。 為了使機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，首先必須對(duì)信息予以確認(rèn)。 指令“OK” （確認(rèn)）表示請(qǐng)求操作人員有意識(shí)地對(duì)信息進(jìn)行分析。,對(duì)信息處理的建議： 1.有意識(shí)地閱讀！ 2.首先閱讀較老的信息。 較新的信息可能是老信息產(chǎn)生的后果。 切勿輕率地按下“Alle OK”。 3.尤其是在啟動(dòng)后： 仔細(xì)查看信息。 在此過(guò)程中讓所有信息都顯示出來(lái)（按下信息窗口即擴(kuò)展信息列表）。,7,信息提示處理：,信息提示中始終包括日期和時(shí)間，以便為研究相關(guān)事件提、供準(zhǔn)確的時(shí)間。,圖 1-2: 確認(rèn)信息,觀察和確認(rèn)信息提示的操作步驟： 1. 觸摸信息窗口

3、(1) 以展開(kāi)信息提示列表。 2. 確認(rèn)： 用“OK” (2) 來(lái)對(duì)各條信息提示逐條進(jìn)行確認(rèn)。 或者： 用“ 全部 OK” (3) 來(lái)對(duì)所有信息提示進(jìn)行確認(rèn)。 3. 再觸摸一下最上邊的一條信息提示或按屏幕左側(cè)邊緣上的“X” 將重新關(guān)閉 信息提示列表。,二、運(yùn)行方式,KUKA 機(jī)器人的運(yùn)行方式：,T1 （手動(dòng)慢速運(yùn)行） 用于測(cè)試運(yùn)行、編程和示教 程序執(zhí)行時(shí)的最大速度為 250 mm/s 手動(dòng)運(yùn)行時(shí)的最大速度為 250 mm/s T2 （手動(dòng)快速運(yùn)行） 用于測(cè)試運(yùn)行 程序執(zhí)行時(shí)的速度等于編程設(shè)定的速度！ 手動(dòng)運(yùn)行： 無(wú)法進(jìn)行 AUT （自動(dòng)運(yùn)行） 用于不帶上級(jí)控制系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人 程序執(zhí)行時(shí)的速度

4、等于編程設(shè)定的速度！ 手動(dòng)運(yùn)行： 無(wú)法進(jìn)行 AUT EXT （外部自動(dòng)運(yùn)行） 用于帶上級(jí)控制系統(tǒng)（PLC）工業(yè)機(jī)器人 程序執(zhí)行時(shí)的速度等于編程設(shè)定的速度！ 手動(dòng)運(yùn)行： 無(wú)法進(jìn)行,10,操作步驟：,如果在運(yùn)行過(guò)程中改變運(yùn)行方式，驅(qū)動(dòng)裝置即立刻關(guān)斷。 工業(yè)機(jī)器人 以安全停止 2 停機(jī)。,1. 在 KCP 上轉(zhuǎn)動(dòng)用于連接管理器的開(kāi)關(guān)，連接管理器隨即顯示。,2. 選擇運(yùn)行方式。,3. 將用于連接管理器的開(kāi)關(guān)再次轉(zhuǎn)回初始位置。,所選的運(yùn)行方式會(huì)顯示在 smartPAD 的狀態(tài)欄中,三、單獨(dú)運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的各軸,機(jī)器人軸的運(yùn)動(dòng)： 1.每根軸逐個(gè)沿正向和負(fù)向 2.為此需要使用移動(dòng)鍵或者 KUKA smartPA

5、D 的 3D 鼠標(biāo)。 3.速度可以更改（手動(dòng)速度： HOV） 4.僅在 T1 運(yùn)行模式下才能手動(dòng)移動(dòng)。 5.確認(rèn)鍵必須已經(jīng)按下。,原理： 通過(guò)按確認(rèn)鍵激活驅(qū)動(dòng)裝置。 只要一按移動(dòng)鍵或 3D 鼠標(biāo)，機(jī)器人軸的調(diào)節(jié)裝置便啟動(dòng)，機(jī)器人執(zhí)行所需的運(yùn)動(dòng)。 運(yùn)動(dòng)可是連續(xù)的，也可是增量式的。 為此要在狀態(tài)欄中選擇增量值。 以下信息提示對(duì)手動(dòng)運(yùn)行有影響：,執(zhí)行按軸坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)的操作步驟：,1. 選擇軸作為移動(dòng)鍵的選項(xiàng)。,2. 設(shè)置手動(dòng)速度。,3. 將確認(rèn)開(kāi)關(guān)按至中間擋位并按住。,在移動(dòng)鍵旁邊即顯示軸 A1 至 A6。,4. 按下正或負(fù)移動(dòng)鍵，以使軸朝正方向或反方向運(yùn)動(dòng)。,四、與機(jī)器人相關(guān)的坐標(biāo)系,在工業(yè)機(jī)器人的操

6、作、編程和投入運(yùn)行時(shí)坐標(biāo)系具有重要的意義。 在機(jī)器人控,制系統(tǒng)中定義了下列坐標(biāo)系： WORLD | 世界坐標(biāo)系 ROBROOT | 機(jī)器人足部坐標(biāo)系 BASE | 基坐標(biāo)系 FLANGE | 法蘭坐標(biāo)系 TOOL | 工具坐標(biāo)系,各坐標(biāo)系詳解：,五、機(jī)器人在世界坐標(biāo)系中運(yùn)動(dòng),世界坐標(biāo)系說(shuō)明： 機(jī)器人工具可以根據(jù)世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向運(yùn)動(dòng)。在此過(guò)程中，所有的機(jī)器人軸也會(huì)移動(dòng)。 1、 為此需要使用移動(dòng)鍵或者 KUKA smartPAD 的 3D 鼠標(biāo)。 2、 在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置下，世界坐標(biāo)系位于機(jī)器人底座 (Robroot) 中速度可以更改（手動(dòng)速度： HOV） 3、 僅在 T1 運(yùn)行模式下才能手動(dòng)移動(dòng)。

7、4、 確認(rèn)鍵必須已經(jīng)按下。 3D 鼠標(biāo) 1、 通過(guò) 3D 鼠標(biāo)可以使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)變得直觀明了，因此是在世界坐標(biāo)系中進(jìn)行手動(dòng)移動(dòng)時(shí)的不二之選。 2、 鼠標(biāo)位置和自由度兩者均可更改。,在世界坐標(biāo)系中的手動(dòng)移動(dòng)原理 在坐標(biāo)系中可以兩種不同的方式移動(dòng)機(jī)器人： 沿坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向平移（直線）： X、Y、Z 環(huán)繞著坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)/ 回轉(zhuǎn)）： 角度 A、B 和 C,圖 5-1: 笛卡爾坐標(biāo)系,使用世界坐標(biāo)系的優(yōu)點(diǎn)： 1、機(jī)器人的動(dòng)作始終可預(yù)測(cè)。 2、動(dòng)作始終是惟一的，因?yàn)樵c(diǎn)和坐標(biāo)方向始終是已知的。 3、對(duì)于經(jīng)過(guò)零點(diǎn)標(biāo)定的機(jī)器人始終可用世界坐標(biāo)系。 4、可用3D 鼠標(biāo)直觀操作。,1、平移：

8、按住并拖動(dòng)3D 鼠標(biāo),圖 5-2: 示例： 向左運(yùn)動(dòng),圖 5-3: 示例： 繞 Z 軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)： 轉(zhuǎn)角 A,2、轉(zhuǎn)動(dòng)： 轉(zhuǎn)動(dòng)并擺動(dòng)3D 鼠標(biāo),3D 鼠標(biāo)的位置可根據(jù)人- 機(jī)器人的位置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,圖 5-4: 3D 鼠標(biāo)：0 和 270,例：執(zhí)行平移（世界坐標(biāo)系）,1. 通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)調(diào)節(jié)器 (1) 來(lái)調(diào)節(jié) KCP 的位置。,2. 選擇世界坐標(biāo)系作為 3D 鼠標(biāo)的選項(xiàng)。,3. 設(shè)置手動(dòng)速度。,4. 將確認(rèn)開(kāi)關(guān)按至中間擋位并按住。,5. 用 3D 鼠標(biāo)將機(jī)器人朝所需方向移動(dòng),6. 此外也可使用移動(dòng)鍵,六、在工具坐標(biāo)系中移動(dòng)機(jī)器人,工具坐標(biāo)說(shuō)明： 在工具坐標(biāo)系中手動(dòng)移動(dòng)時(shí)，可根據(jù)之前所測(cè)工具的坐標(biāo)

9、方向移動(dòng)機(jī)器 人。 因此，坐標(biāo)系并非固定不變（例如：世界坐標(biāo)系或基坐標(biāo)系），而是由機(jī)器人引導(dǎo)。 在此過(guò)程中，所有需要的機(jī)器人軸也會(huì)自行移動(dòng)。 哪些軸會(huì)自行移動(dòng)由系統(tǒng)決定，并因運(yùn)動(dòng)情況不同而異。 工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)被稱(chēng)為 TCP，并與工具的工作點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。 1. 為此需要使用移動(dòng)鍵或者 KUKA smartPAD 的 3D 鼠標(biāo)。 2. 可供選擇的工具坐標(biāo)系有 16 個(gè)。 3. 速度可以更改（手動(dòng)速度： HOV） 4. 僅在 T1 運(yùn)行模式下才能手動(dòng)移動(dòng)。 5. 確認(rèn)鍵必須已經(jīng)按下。,工具坐標(biāo)時(shí)手動(dòng)移動(dòng)的原則：,在坐標(biāo)系中可以兩種不同的方式移動(dòng)機(jī)器人： 1. 沿坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向平移（直線）： X、

10、Y、Z 2. 環(huán)繞著坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)/ 回轉(zhuǎn)）： 角度 A、B 和 C,圖 6-1: 笛卡爾坐標(biāo)系,使用工具坐標(biāo)系的優(yōu)點(diǎn)： 1. 如果工具坐標(biāo)系已知，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)始終可預(yù)測(cè)。 2. 可以沿工具作業(yè)方向移動(dòng)或者繞 TCP 調(diào)整姿態(tài)。,操作步驟：,1. 選擇工具作為所用的坐標(biāo)系。,2. 選擇工具編號(hào),3. 設(shè)定手動(dòng)速度。,4. 按下確認(rèn)開(kāi)關(guān)的中間位置并保持按住。,5. 用移動(dòng)鍵移動(dòng)機(jī)器人。,6. 或者： 用3D 鼠標(biāo)將機(jī)器人朝所需方向移動(dòng)。,七、在基坐標(biāo)系中移動(dòng)機(jī)器人,基坐標(biāo)系說(shuō)明： 機(jī)器人的工具可以根據(jù)基坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向運(yùn)動(dòng)。 基坐標(biāo)系可以被單個(gè)測(cè) 量，并可以經(jīng)常沿工件邊緣、工件支座

11、或者貨盤(pán)調(diào)整姿態(tài)。 由此可以進(jìn)行 舒適的手動(dòng)移動(dòng)！ 在此過(guò)程中，所有需要的機(jī)器人軸也會(huì)自行移動(dòng)。 哪些軸會(huì)自行移動(dòng)由系 統(tǒng)決定，并因運(yùn)動(dòng)情況不同而異。 1. 為此需要使用移動(dòng)鍵或者 KUKA smartPAD 的 3D 鼠標(biāo)。 2. 可供選擇的基坐標(biāo)系有 32 個(gè)。 3. 速度可以更改（手動(dòng)倍率： HOV） 4. 僅在 T1 運(yùn)行模式下才能手動(dòng)移動(dòng)。 5. 確認(rèn)鍵必須已經(jīng)按下。,基坐標(biāo)手動(dòng)移動(dòng)原理： 在坐標(biāo)系中可以兩種不同的方式移動(dòng)機(jī)器人： 1. 沿坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向平移（直線）： X、Y、Z 2. 環(huán)繞著坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)/ 回轉(zhuǎn)）： 角度 A、B 和 C,圖 7-1: 笛卡爾坐標(biāo)

12、系,使用基坐標(biāo)系的優(yōu)點(diǎn)： 1. 只要基坐標(biāo)系已知，機(jī)器人的動(dòng)作始終可預(yù)測(cè)。 2. 這里也可用3D 鼠標(biāo)直觀操作。 前提條件是操作員必須相對(duì)機(jī)器人以及基坐標(biāo)系正確站立。,操作步驟：,1. 選擇基坐標(biāo)作為移動(dòng)鍵的選項(xiàng)。,2. 選擇工具坐標(biāo)和基坐標(biāo),3. 設(shè)置手動(dòng)速度。,4. 將確認(rèn)開(kāi)關(guān)按至中間擋位并按住。,5. 用移動(dòng)鍵沿所需的方向移動(dòng)。,6. 作為選項(xiàng)，也可用 3D 鼠標(biāo)來(lái)移動(dòng)。,八、用一個(gè)固定工具進(jìn)行手動(dòng)移動(dòng),優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域：,某些生產(chǎn)和加工過(guò)程要求機(jī)器人操作工件而不是工具。 優(yōu)點(diǎn)是，部件無(wú)需先放置好便能加工，因此可節(jié)省夾緊工裝。 例如，這適用于以下情況：粘接、焊接等等,圖 8-1: 固定工具

13、示例,雖然工具是固定（不運(yùn)動(dòng)）對(duì)象，但是工具還是有一個(gè)所屬坐標(biāo)系的工具參照點(diǎn)。 此時(shí)該參照點(diǎn)被稱(chēng)為外部 TCP。 由于這是一個(gè)不運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系，所以數(shù)據(jù)可以如同基坐標(biāo)系一樣進(jìn)行管理，并可以作為基坐標(biāo)儲(chǔ)存！ （運(yùn)動(dòng)著）的工件則又可以作為工具坐標(biāo)儲(chǔ)存。 由此，可以相對(duì)于 TCP 沿著工件邊緣進(jìn)行移動(dòng)！,用固定工具手動(dòng)移動(dòng)的操作步驟：,圖 8-2: 在選項(xiàng)菜單中選擇外部 TCP,1. 在工具選擇窗口中選擇由機(jī)器人導(dǎo)引的工件。 2. 在基坐標(biāo)選擇窗口中選擇固定工具。 3. 將 IpoMode （Ipo 模式）選擇設(shè)為外部工具。 4. 作為移動(dòng)鍵/3D 鼠標(biāo)選項(xiàng)設(shè)定工具： 設(shè)定工具，以便在工件坐標(biāo)系中移動(dòng)。 設(shè)定基坐標(biāo)，以便在外部工具坐標(biāo)系中移動(dòng)。 5. 設(shè)定手動(dòng)倍率。 6. 按下確認(rèn)開(kāi)關(guān)的中間位置并保持按住。 7. 用移動(dòng)鍵/3D 鼠標(biāo)