机器人系统设计课件(完整版)

1、机器人系统设计案例1 机器人工作站外围设备的控制课程内容案例1 机器人工作站外围设备的控制案例3 机器人的远程控制案例4 机器人的多任务控制案例5 机器人视觉定位案例2 机器人的示教与编程课程内容案例1 机器人工作站外围设备的控制1.1 功能要求1.2 所需软件1.3 设备连接关系1.4 PLC程序的设计1.5 NetSCADA程序的设计1.6 练习1.1 功能要求1.1.1 案例功能：界面效果1.1 功能要求1.1.1 案例功能在组态软件NetSCADA中设计外设监控界面界面可以控制机器人以外的外设窗口界面中能指示这些外设的状态PLC程序可以监控外设、采集各类传感器的状态；另外PLC还可以使

2、3台机器人公共的急停信号Y003无效（输出高电平）。1.1 功能要求1.1.2 案例目标掌握PC、PLC和外设（机器人除外）之间的集成方法掌握海得PLC的使用掌握NetSCADA的使用掌握通过OPC通讯协议实现PLC与NetSCADA的通讯1.1 功能要求1.1.3 案例重点海得PLC的组态与编程NetSCADA的界面设计NetSCADA OPC驱动的创建与使用NetSCADA与PLC的通讯1.2 所需软件NetSCADA 5.0 项目开发器NetSCADA 5.0-DevProject（用于编辑NetSCADA程序）；NetSCADA 5.0 监控现场NetSCADA 5.0-Field（用

3、于运行NetSCADA程序）；EControlPLC2.1（用于编辑海得PLC程序）；海得PLC以太驱动EPL（用于建立NetSCADA与海得PLC之间的OPC驱动）。1.3 设备连接关系PC、PLC通过网线和网络交换机相连PC端的NetSCADA和PLC之间通过OPC协议（基于MODBUS TCP）进行通讯，PLC和外设之间通过数字IO电气连接。1.3.1 拓扑结构1.3 设备连接关系1.3.2 网络拓扑结构1.3 设备连接关系1.3.2 网络拓扑结构机器人13的控制器内嵌了ftp服务器，PC机通过访问ftp服务器，可以直接把文件上传到机器人中。监控PC安装ftp服务器软件（如Serve U

4、）后也可以运行ftp服务器，其他的PC机也可以直接把文件上传到监控PC中。1.3 设备连接关系1.3.3 控制信号列表：外设IO分配表（1）外设PLCNetSCADAIO类型，以PLC为主体启动按钮X000X000I，高电平有效停止按钮X001X001I，低电平有效急停按钮X002X002I，低电平有效气泵是否过压X003X003I，低电平有效伺服电机1到位信号X004X004I，高电平有效伺服电机1报警信号X005X005I，高电平有效伺服电机2到位信号X006X006I，高电平有效伺服电机2报警信号X007X007I，高电平有效气泵是否满压X010X010I，高电平有效输入备用1X011X

5、011I，高电平有效输入备用2X012X012I，高电平有效#1机器人光电信号X013X013I，高电平有效#2机器人光电信号X014X014I，高电平有效#3机器人光电信号X015X015I，高电平有效#4机器人光电信号X016X016I，高电平有效1.3 设备连接关系1.3.3 控制信号列表：外设IO分配表（2）外设PLCNetSCADAIO类型，以PLC为主体输入备用3X017X017I，高电平有效红色指示灯Y000Y000O绿色指示灯Y001Y001O黄色指示灯Y002Y002O#1机器人急停信号Y003Y003O，低电平有效#2机器人急停信号#3机器人急停信号流水线伺服电机2使能Y0

6、04Y004O流水线伺服电机2运行Y005Y005O流水线伺服电机1使能Y006Y006O流水线伺服电机1运行Y007Y007O相机1光源控制Y013Y013O相机2光源控制Y014Y014O相机3光源控制Y015Y015O气泵开关Y017Y017O1.3 设备连接关系1.3.3 控制信号列表：外设IO分配表（3）外设PLCNetSCADAIO类型，以PLC为主体#1机器人电磁阀1Y020Y020O#1机器人电磁阀2Y021Y006O#1机器人电磁阀3Y022Y007O#1机器人电磁阀4Y023Y023O#2机器人电磁阀1Y024Y024O#2机器人电磁阀2Y025Y025O#2机器人电磁阀3

7、Y026Y026O#2机器人电磁阀4Y027Y027O#2机器人电磁阀5Y030Y030O#3机器人电磁阀1Y033Y033O#3机器人电磁阀2Y034Y034O#3机器人电磁阀3Y035Y035O#3机器人电磁阀4Y036Y036O1.3 设备连接关系1.3.3 控制信号列表：控制按钮信号分配表（1）外设PLCPC NetSCADA红色指示灯按钮M2000M2000绿色指示灯按钮M2001M2001黄色指示灯按钮M2002M2002流水线伺服电机2使能按钮M2004M2004流水线伺服电机2运行按钮M2005M2005流水线伺服电机1使能按钮M2006M2006流水线伺服电机1运行按钮M20

8、07M2007相机1光源控制按钮M2013M2013相机2光源控制按钮M2014M2014相机3光源控制按钮M2015M2015气泵开关按钮M2017M2017#1机器人电磁阀1按钮M2020M20201.3 设备连接关系1.3.3 控制信号列表：控制按钮信号分配表（2）外设PLCPC NetSCADA#1机器人电磁阀2按钮M2021M2021#1机器人电磁阀3按钮M2022M2022#1机器人电磁阀4按钮M2023M2023#2机器人电磁阀1按钮M2024M2024#2机器人电磁阀2按钮M2025M2025#2机器人电磁阀3按钮M2026M2026#2机器人电磁阀4按钮M2027M2027#

9、2机器人电磁阀5按钮M2030M2030#3机器人电磁阀1按钮M2033M2033#3机器人电磁阀2按钮M2034M2034#3机器人电磁阀3按钮M2035M2035#3机器人电磁阀4按钮M2036M20361.4 PLC程序的设计1.4.1 建立PLC工程文件1.4 PLC程序的设计1.4.1 建立PLC工程文件：配置PLC以太网1.4 PLC程序的设计1.4.2 配置输入输出模块1.4 PLC程序的设计1.4.3 创建变量1.4 PLC程序的设计1.4.3 创建变量：PLC变量列表（1）1.4 PLC程序的设计1.4.3 创建变量：PLC变量列表（2）1.4 PLC程序的设计1.4.3 创

10、建变量：PLC变量列表（3）1.4 PLC程序的设计1.4.4 创建程序1.4 PLC程序的设计1.4.5 编辑程序：Main1.4 PLC程序的设计1.4.5 编辑程序：Main1.4 PLC程序的设计1.4.5 编辑程序：Main1.4 PLC程序的设计1.4.5 编辑程序：急停（P2）1.4 PLC程序的设计1.4.5 编辑程序：数字量输入输出(P1)（1）1.4 PLC程序的设计1.4.5 编辑程序：数字量输入输出(P1)（2）1.4 PLC程序的设计1.4.5 编辑程序：调用过程编号的设置1.4 PLC程序的设计1.4.6 编译程序编译当前程序。打开某个程序以后，单击菜单栏的“编译当

11、前程序（I）”按钮。编译当前PLC。单击菜单栏的“编译当前PLC（C）”按钮，可以对当前活动的PLC的所有程序进行编译。1.4 PLC程序的设计：1.4.7 下载程序1.4 PLC程序的设计：1.4.7 下载程序1.5 NetSCADA程序的设计1.5.1 建立NetSCADA工程文件1.5 NetSCADA程序的设计1.5.2 建立OPC驱动并配置数据块（1）安装OPC驱动：运行“海得PLC以太驱动EPL”。1.5 NetSCADA程序的设计1.5.2 建立OPC驱动并配置数据块（2）增加OPC Server。1.5 NetSCADA程序的设计1.5.2 建立OPC驱动并配置数据块（3）配置

12、OPC Server。1.5 NetSCADA程序的设计1.5.2 建立OPC驱动并配置数据块（4）Add Channel。在配置窗口中单击“Add Channel”按钮（5）配置Channel。1.5 NetSCADA程序的设计1.5.2 建立OPC驱动并配置数据块（6）Add Device。选择Channel0，然后单击“Add Device”按钮 。（7）配置Device。1.5 NetSCADA程序的设计1.5.2 建立OPC驱动并配置数据块（8）Add Data Block。选择Device0，单击“Add Data Block”按钮1.5 NetSCADA程序的设计1.5.2 建立

13、OPC驱动并配置数据块（9）配置数据块。1.5 NetSCADA程序的设计1.5.2 建立OPC驱动并配置数据块（10）保存。在操作OPC驱动期间要记得保存，保存名字保持缺省的default.EPL。1.5 NetSCADA程序的设计1.5.3 配置变量（1）进入变量配置界面。（2）建立变量组。1.5 NetSCADA程序的设计1.5.3 配置变量（3）进入变量添加界面。1.5 NetSCADA程序的设计1.5.3 配置变量（4）添加OPC变量。1.5 NetSCADA程序的设计1.5.3 配置变量（4）添加OPC变量：数字输入口1.5 NetSCADA程序的设计1.5.3 配置变量（4）添加

14、OPC变量：数字输出口1.5 NetSCADA程序的设计1.5.3 配置变量（4）添加OPC变量：按钮控制变量1.5 NetSCADA程序的设计1.5.4 创建数值映射表（1）所需数值映射变量数值映射变量值描述开启或关闭气泵0开启气泵1关闭气泵气泵气压是否到达0气泵气压已到达1气泵气压未到达气泵气压是否过载0气泵气压未过载1气泵气压已过载红灯亮灭0亮红灯1灭红灯绿灯亮灭0亮绿灯1灭绿灯黄灯亮灭0亮黄灯1灭黄灯1.5 NetSCADA程序的设计1.5.4 创建数值映射表（2）数值映射变量创建步骤1.5 NetSCADA程序的设计1.5.5 编辑用户界面窗口（1）新建窗口1.5 NetSCADA程

15、序的设计1.5.5 编辑用户界面窗口（1）新建窗口：效果1.5 NetSCADA程序的设计1.5.5 编辑用户界面窗口（2）设置窗口属性1.5 NetSCADA程序的设计1.5.5 编辑用户界面窗口（3）绘制窗口衬底1.5 NetSCADA程序的设计1.5.5 编辑用户界面窗口（3）绘制窗口衬底：直线位置线型线宽颜色左：0，顶：85；宽：1020，高：0虚线1纯色；色调：160，饱和度：0，亮度：181；红：192，绿：192，蓝：1921.5 NetSCADA程序的设计1.5.5 编辑用户界面窗口（3）绘制窗口衬底：直线1.5 NetSCADA程序的设计1.5.5 编辑用户界面窗口（3）绘制

16、窗口衬底：文本文本1文本2文本3文本4伺服控制相机控制机器人1电磁阀机器人2电磁阀文本5文本6文本7机器人3电磁阀气泵控制指示灯1.5 NetSCADA程序的设计1.5.5 编辑用户界面窗口 （3）绘制窗口衬底：矩形矩形1矩形28矩形914位置左：0，顶：0矩形2：左0，顶229；矩形3：左170，顶229；矩形4：左340，顶229；矩形5：左510，顶229；矩形6：左680，顶229；矩形7：左850，顶229；矩形8：左850，顶411矩形9：左0，顶250；矩形10：左170，顶250；矩形11：左340，顶250；矩形12：左510，顶250；矩形13：左680，顶250；矩形14

17、：左850，顶250宽、高宽：1024，高：230宽：170，高：29宽：170，高：370填充实体填充；色调：160，饱和度：0，亮度：240；红：255，绿：255，蓝：255实体填充；色调：120，饱和度：30，亮度：169；红：170，绿：189，蓝：189渐变色填充；渐变颜色1：色调：160，饱和度：0，亮度：240；红：255，绿：255，蓝：255；渐变颜色2：色调：120，饱和度：31，亮度：214；红：224，绿：231，蓝：231；渐变方式：方式1，从上到下1.5 NetSCADA程序的设计1.5.5 编辑用户界面窗口 （3）绘制窗口衬底：矩形1.5 NetSCADA程序的

18、设计1.5.5 编辑用户界面窗口 （4）输入输出状态显示的设计1.5 NetSCADA程序的设计1.5.5 编辑用户界面窗口 （4）输入输出状态显示的设计X001、X002、X010Y000Y002其他表达式对应的监视变量，如X001Y000Y002对应的监视变量，如X000背景色（绿色）色调：80，饱和度：240，亮度：120；红：0，绿：255，蓝：0（红色）色调：0，饱和度：240，亮度：120；红：255，绿：0，蓝：0（黄色）色调：40，饱和度：240，亮度：120；红：255，绿：255，蓝：0（灰色）色调：160，饱和度：0，亮度：206；红：219，绿：219，蓝：219实体填

19、充颜色（灰色）色调：160，饱和度：0，亮度：206；红：219，绿：219，蓝：219（灰色）色调：160，饱和度：0，亮度：206；红：219，绿：219，蓝：219（灰色）色调：160，饱和度：0，亮度：206；红：219，绿：219，蓝：219（绿色）色调：80，饱和度：240，亮度：120；红：0，绿：255，蓝：01.5 NetSCADA程序的设计1.5.5 编辑用户界面窗口 （4）输入输出状态显示的设计1.5 NetSCADA程序的设计1.5.6 控制按钮的设计：界面1.5 NetSCADA程序的设计1.5.6 控制按钮的设计：前5组按钮属性表按钮填充表达式事件按钮填充表达式事件

20、伺服使能1M2006左键按下：M2006=!M2006机器人1电磁阀4M2023左键按下：M2023=!M2023伺服运行1M2007左键按下：M2007=!M2007机器人2电磁阀1M2024左键按下：M2024=!M2024伺服使能2M2004左键按下：M2004=!M2004机器人2电磁阀2M2025左键按下：M2025=!M2025伺服运行2M2005左键按下：M2005=!M2005机器人2电磁阀3M2026左键按下：M2026=!M2026相机1光源控制M2013左键按下：M2013=!M2013机器人2电磁阀4M2027左键按下：M2027=!M2027相机2光源控制M2014左

21、键按下：M2014=!M2014机器人2电磁阀5M2030左键按下：M2030=!M2030相机3光源控制M2015左键按下：M2015=!M2015机器人3电磁阀1M2033左键按下：M2033=!M2033机器人1电磁阀1M2020左键按下：M2020=!M2020机器人3电磁阀2M2034左键按下：M2034=!M2034机器人1电磁阀2M2021左键按下：M2021=!M2021机器人3电磁阀3M2035左键按下：M2035=!M2035机器人1电磁阀3M2022左键按下：M2022=!M2022机器人3电磁阀4M2036左键按下：M2036=!M20361.5 NetSCADA程序的

22、设计1.5.6 控制按钮的设计：后2组按钮属性表按钮文本变量表达式填充事件开启/关闭气泵表达式：M2017数值映射表：开启或关闭气泵表达式：M2017（最小值0，最大值1）背景颜色（灰色）：色调：160，饱和度：0，亮度：206；红：219，绿：219，蓝：219实体填充颜色（绿色）：色调：80，饱和度：240，亮度：120；红：0，绿：255，蓝：0左键按下：M2017=!M2017气泵气压是否到达表达式：X010数值映射表：气泵气压是否到达表达式：X010（最小值0，最大值1）背景颜色（绿色）：实体填充颜色（灰色）：无气泵气压是否过载表达式：X003数值映射表：气泵气压是否过载表达式：X0

23、03（最小值0，最大值1）背景颜色（灰色）：实体填充颜色（绿色）：无红灯亮灭表达式：M2000数值映射表：红灯亮灭表达式：M2000（最小值0，最大值1）背景颜色（灰色）：实体填充颜色（红色）：色调：0，饱和度：240，亮度：120；红：255，绿：0，蓝：0左键按下：M2000=!M2000绿灯亮灭表达式：M2001数值映射表：绿灯亮灭表达式：M2001（最小值0，最大值1）背景颜色（灰色）：实体填充颜色（绿色）：左键按下：M2001=!M2001黄灯亮灭表达式：M2002数值映射表：黄灯亮灭表达式：M2002（最小值0，最大值1）背景颜色（灰色）：实体填充颜色（黄色）：色调：40，饱和度：

24、240，亮度：120；红：255，绿：255，蓝：0左键按下：M2002=!M20021.5 NetSCADA程序的设计1.5.6 控制按钮的设计：动作设置1.5 NetSCADA程序的设计1.5.6 控制按钮的设计：切换文本的设置1.5 NetSCADA程序的设计1.5.7 设置运行参数1.5 NetSCADA程序的设计1.5.8 运行程序1.6 练习实现气泵的手动控制和自动控制，具体如下：手动控制：在NetSCADA的界面中，设置一个启动/关闭气泵按钮，实现气泵的启停，气泵处于停止状态时按钮的文本显示为“启动气泵”，气泵处于启动状态时按钮的文本显示为“关闭气泵”。自动控制：当#1机器人光电

25、信号生效时，气泵启动，启动/关闭气泵按钮的显示文本自动切换为“关闭气泵”。1.6 练习当气泵的气压达到（气泵是否满压信号X010）或者超过设定气压（气泵是否过压信号X003）时，气泵自动关闭，启动/关闭气泵按钮的显示文本自动切换为“开启气泵”。气泵气压达到后，绿灯闪烁3次，间隔为1秒，闪烁完毕绿灯熄灭；气泵气压超压后，红灯常亮，恢复正常压力后，红灯熄灭。气泵的启停状态有指示；红灯、绿灯的亮灭有状态显示；#1机器人光电信号、气泵是否满压信号、气泵是否过压信号设置相应的模拟信号，模拟信号和实际的信号属于并联关系。以#1机器人光电信号为例，当实际的光电信号生效和相应的模拟信号生效都可以使气泵启动，模

26、拟信号的设置主要是为了方便测试。谢谢聆听！机器人系统设计案例2 机器人的示教与编程课程内容案例1 机器人工作站外围设备的控制案例3 机器人的远程控制案例4 机器人的多任务控制案例5 机器人视觉定位案例2 机器人的示教与编程课程内容案例2 机器人的示教与编程2.1 功能要求2.2 所需软件2.3 设备连接关系2.4 PLC程序2.5 机器人程序的设计2.6 机器人相关知识2.7 练习2.1 功能要求2.1.1 案例功能分别完成对#1机器人Ts40、#2机器人Tx60的简单示教编程。具体是使机器人完成如下图所示的运动轨迹。2.1 功能要求2.1.1 案例功能：钢珠托盘的工件坐标系fBallPall

27、etXYZ左右pBallPickPos2pBallPickPos12.1 功能要求2.1.1 案例功能：鼠标座的工件坐标系fMouseSeatXYZpPos2pPos12.1 功能要求2.1.2 案例目标理解史陶比尔机器人的坐标系掌握史陶比尔机器人的示教编程2.1.3 案例重点机器人的坐标系坐标点的示教机器人编程机器人的仿真和在线运行测试2.2 所需软件EControlPLC2.1（用于编辑海得PLC程序）；Staubli Robotics Suite （SRS）2013.4.4（史陶比尔机器人离线编程软件）；ftpsurfer107（用于访问史陶比尔机器人控制器ftp服务器，实现文件的上传与

28、下载）。2.3 设备连接关系机器人Ts40、Tx60和PLC都通过网线连接到交换机中机器人和PLC之间并没有具体的通讯，只是两台机器人的急停信号由PLC控制，该急停信号由PLC的一个数字输出口控制。2.4 PLC程序变量程序2.5 机器人程序2.5.1 #1机器人Ts40的程序设计在实际的示教器中，步骤（1）（6）不需要！（1）新建单元（2）新单元设置名称（3）添加控制器2.5.1 #1机器人Ts40的程序设计在实际的示教器中，步骤（1）（6）不需要！（4）设置控制器参数（5）本地控制器选项保持默认设置2.5.1 #1机器人Ts40的程序设计在实际的示教器中，步骤（1）（6）不需要！（6）显示

29、模拟器2.5.1 #1机器人Ts40的程序设计在实际的示教器中，步骤（1）（6）不需要！若模拟器显示界面如下则如下设置2.5.1 #1机器人Ts40的程序设计（7）设置模拟器语言2.5.1 #1机器人Ts40的程序设计（8）新建Val3应用程序回车或向右键2.5.1 #1机器人Ts40的程序设计（9）在world下定义钢珠托盘的工件坐标系fBallPallet（10）示教fBallPallet2.5.1 #1机器人Ts40的程序设计（11）在fBallPallet坐标系下定义两个point类型的坐标变量pBallPickPos1和pBallPickPos2（12）示教pBallPickPos1

30、和pBallPickPos22.5.1 #1机器人Ts40的程序设计（15）在mdesc下增加两个速度变量mFastSpeed和mSlowSpeed2.5.1 #1机器人Ts40的程序设计（16）在trsf下定义变量trZ2.5.1 #1机器人Ts40的程序设计变量树2.5.1 #1机器人Ts40的程序设计编辑start程序2.5.1 #1机器人Ts40的程序设计编辑start程序 /去加工原点 movej(jHome,flange,mNomSpeed) waitEndMove() /去第一个加工点的正上方 pAppro=appro(pBallPickPos1,trZ) movej(pAppr

31、o,flange,mFastSpeed) /直线移动到第一个加工点 movel(pBallPickPos1,flange,mSlowSpeed) waitEndMove() /直线返回第一个加工点的正上方 movel(pAppro,flange,mSlowSpeed)2.5.1 #1机器人Ts40的程序设计编辑start程序 /去第二个加工点的正上方 pAppro=appro(pBallPickPos2,trZ) movej(pAppro,flange,mFastSpeed) /直线移动到第二个加工点 movel(pBallPickPos2,flange,mSlowSpeed) waitEnd

32、Move() /直线返回第二个加工点的正上方 movel(pAppro,flange,mSlowSpeed) /返回加工原点 movej(jHome,flange,mNomSpeed) waitEndMove()2.5 机器人程序2.5.2 #2机器人Tx60的程序设计总体设计步骤和#1机器人Ts40的程序设计步骤类似，这里主要说明不同点。（1）新建单元（2）设置新单元名称。新单元的名字为Tx60_P2Pmove。（3）添加控制器。2.5.2 #2机器人Tx60的程序设计（4）设置控制器参数。2.5.2 #2机器人Tx60的程序设计（5）本地控制器选项保持默认设置，点击下一步。（6）显示模拟器

33、。（7）设置模拟器语言。（8）新建Val3应用程序。Val3应用程序的名称为“Tx60_P2PMove”。2.5.2 #2机器人Tx60的程序设计（9）建立全局变量变量类型描述值fMouseSeatframe鼠标座的工件坐标系，其实际的坐标系如图2.1.3所示X=18.14，Y=431.1，Z=-20.74，Rx=0.38，Ry=30.29，Rz=-89.54pPos1point建立在fMouseSeat坐标系下的坐标变量，其实际的位置如图2.1.3所示X=78.6，Y=45.5，Z=14.19，Rx=0，Ry=180，Rz=2.79Shoulder=same，Elbow=same，Wrist

34、=samepPos2point建立在fMouseSeat坐标系下的坐标变量，其实际的位置如图2.1.3所示X=5.63，Y=103.33，Z=13.29，Rx=0，Ry=180，Rz=2.79Shoulder=same，Elbow=same，Wrist=samejHomejoint建立在joint坐标系下的坐标变量，表示加工原点J1=34.5743，J2=-14.609，J3=123.830，J4=-1.0044，J5=71.9963，J6=169.428mFastSpeedmdesc快速速度变量速度（%）=100，混合=关节mSlowSpeedmdesc慢速速度变量速度（%）=20，混合=关

35、节trZtrsf几何变换变量，在Z轴方向上的偏置量X=0，Y=0，Z=-50，Rx=0，Ry=0，Rz=02.5.2 #2机器人Tx60的程序设计编辑start程序2.5.2 #2机器人Tx60的程序设计编辑start程序 /去加工原点 movej(jHome,flange,mNomSpeed) waitEndMove() /去第一个加工点的正上方 pAppro=appro(pPos1,trZ) movej(pAppro,flange,mFastSpeed) /直线移动到第一个加工点 movel(pPos1,flange,mSlowSpeed) waitEndMove() /直线返回第一个加工

36、点的正上方 movel(pAppro,flange,mSlowSpeed)2.5.2 #2机器人Tx60的程序设计编辑start程序 /去第二个加工点的正上方 pAppro=appro(pPos2,trZ) movej(pAppro,flange,mFastSpeed) /直线移动到第二个加工点 movel(pPos2,flange,mSlowSpeed) waitEndMove() /直线返回第二个加工点的正上方 movel(pAppro,flange,mSlowSpeed) /返回加工原点 movej(jHome,flange,mNomSpeed) waitEndMove()2.6 机器人

37、相关知识2.6.1 机器人系统组成2.6 机器人相关知识2.6.1 机器人系统组成2.6 机器人相关知识2.6.2 坐标系：采用右手定则2.6.2 坐标系world（世界）坐标系：手臂基座的坐标系4轴机器人6轴机器人2.6.2 坐标系工件坐标系：建立在具体工件上的坐标系手臂旋转示意图2.6.2 坐标系flange（工具）坐标系：系统默认的flange坐标系为手臂末端法兰盘的坐标系。XYZXYX+X-Y+Y-Z+Z-2.6 机器人相关知识2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用2.6 机器人相关知识2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用工作模式的切换2.6.3

38、 史陶比尔机器人示教器的使用工作模式的切换手动模式的速度限制2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用手动模式下的上电点击“电源切换键”自动模式下的上电在手上：按住deadman点击“电源切换键”在支架上：取下再重新放上去按住deadman点击“电源切换键”手臂上下电2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用运动模式+2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用Joint运动模式关节速度2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用Frame、Tool运动模式和Joint运动模式一样，使用时必须选择参考工具和参考坐标系。Frame运动模式把world坐标系或者工件坐标系作为参考坐标系，而Tool运动模式则把flan

39、ge坐标系或者用户工具坐标系作为参考坐标系。2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用Point运动模式点的选择：只能操作point类型的点。模式的选择： 直线模式 关节模式 对齐模式，当按住“Move”，将使工具的Z轴自动运动到与离当前坐标点最近的轴对齐，工具末端无平移旋转。2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用手动移动手臂备注：第一步和第五步顺序固定，另外三个步骤可以调整彼此的次序。（1）切换到手动模式（2）选择某种运动模式（3）调节速度（4）手臂上电（5）利用运动控制键操作手臂2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用打开并运行一个Val3应用1）打开SRS单元主文件2）显示模拟器4）选择应用程

40、序3）打开应用程序2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用打开并运行一个Val3应用5）开始Run操作6）选择要Run的应用程序7）手臂尚未上电则给手臂上电8）若Move键处于闪烁状态，则单击或者按住Move键。2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用打开并运行一个Val3应用9）启动同步2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用工件坐标系的创建与示教1）新建坐标系2）坐标系的信息设置2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用工件坐标系的创建与示教3）输入坐标系坐标数据2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用工件坐标系的创建与示教4）进入示教界面2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用工件坐标系的创建与示教5

41、）移动机器人并记录示教数据退出点动控制界面，进入示教界面2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用工件坐标系的创建与示教6）逐步完成原点、X轴、Y轴的示教并记录2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用坐标点的创建与示教1）新建坐标点2）坐标点的信息设置2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用工件坐标系的创建与示教3）输入坐标系坐标数据2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用工件坐标系的创建与示教4）移动机器人并记录2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用程序的创建与编辑1）新建程序2）设置程序名3）创建局部变量（可选）2.6.3 史陶比尔机器人示教器的使用程序的创建与编辑4）进入程序编辑界面5）编辑程序6

42、）保存程序2.6 机器人相关知识2.6.4 机器人相关指令解释movej指令2.6.4 机器人相关指令解释movel指令2.6.4 机器人相关指令解释movel指令2.6.4 机器人相关指令解释movec指令2.6.4 机器人相关指令解释appro指令2.6.4 机器人相关指令解释waitEndMove指令204J2052.6 机器人相关知识2.6.5 把机器人应用程序下载到机器人控制器中把PC端的机器人应用程序下载到机器人控制器中，有两种方法：第一种是使用U盘第二种是使用ftp2.6.5 把机器人应用程序下载到机器人控制器使用U盘下载机器人应用程序1）找到PC端应用程序的工程主目录2）依次进

43、入Controller1usrusrapp3）把其中的应用程序的整个文件夹（包括子文件和文件），例如Ts40Example2拷贝到U盘的根目录中2.6.5 把机器人应用程序下载到机器人控制器使用U盘下载机器人应用程序4）把U盘插入到控制器背后左边的其中一个USB接口中。5）进入应用程序选择界面2.6.5 把机器人应用程序下载到机器人控制器使用U盘下载机器人应用程序6）导入应用程序。2.6.5 把机器人应用程序下载到机器人控制器使用U盘下载机器人应用程序7）将应用程序导出到控制器磁盘中2.6.5 把机器人应用程序下载到机器人控制器使用ftp下载机器人应用程序1）PC机和控制器进行网络连接。2）设

44、置IP地址。2.6.5 把机器人应用程序下载到机器人控制器使用ftp下载机器人应用程序3）判断PC和CS8C网络是否连通。（可选）2.6.5 把机器人应用程序下载到机器人控制器使用ftp下载机器人应用程序4）运行Ftpsurfer软件2.6.5 把机器人应用程序下载到机器人控制器使用ftp下载机器人应用程序5）建立ftp连接。在Ftpsurfer中建立一个到usr的访问，方法：FileNewSite Profile。2.6.5 把机器人应用程序下载到机器人控制器使用ftp下载机器人应用程序6）开始连接。双击建立好的连接，用户名为default，密码为空2.6.5 把机器人应用程序下载到机器人控

45、制器使用ftp下载机器人应用程序6）成功连接后的界面2.6.5 把机器人应用程序下载到机器人控制器使用ftp下载机器人应用程序7）把需要上传的文件或者文件夹直接拖拽到相应的文件夹中2.7 练习设计一个机器人程序，完成如图所示的运动，运动轨迹包括16段，其中轨迹段3、5为直线运动，轨迹段4为圆弧运动，其他轨迹段随意。2.7 练习工件座不要求一定是方形的，可以是任意形状谢谢聆听！机器人系统设计案例3 机器人的远程控制课程内容案例1 机器人工作站外围设备的控制案例3 机器人的远程控制案例4 机器人的多任务控制案例5 机器人视觉定位案例2 机器人的示教与编程课程内容案例3 机器人的远程控制3.1 功能

46、要求3.2 所需软件3.3 设备连接关系3.4 #1机器人Ts40的程序设计3.5 PLC程序的设计3.6 NetSCADA程序的设计3.7 相关知识3.8 练习3.1 功能要求3.1.1 案例功能：界面效果3.1 功能要求3.1.1 案例功能：界面效果3.1 功能要求3.1.1 案例功能在NetSCADA中设计两个用户操作界面，一个是外设监控界面（该界面和案例1基本相同），另一个是机器人手动控制界面。机器人手动控制界面的功能：显示#1机器人的状态：是否就绪、是否处于加工原点、是否在运行中、是否暂停中。手动对#1机器人进行控制：远程上电、远程下电、运行、暂停、继续、停止、回加工原点、MODBU

47、S TCP通讯进行重连。3.1 功能要求3.1.2 案例目标熟练掌握海得PLC、NetSCADA的使用熟练掌握通过OPC通讯协议实现PLC与NetSCADA的通讯熟练掌握史陶比尔机器人的示教编程掌握史陶比尔机器人和海得PLC之间通过MODBUS TCP进行通讯的方法3.1 功能要求3.1.3 案例重点海得PLC的编程NetSCADA的界面开发NetSCADA与PLC的OPC通讯史陶比尔机器人的用户界面编程史陶比尔机器人的多任务编程史陶比尔机器人与PLC的MODBUS TCP通讯3.2 所需软件NetSCADA 5.0-DevProject（用于编辑NetSCADA程序）；NetSCADA 5.

48、0-Field（用于运行NetSCADA程序）；EControlPLC2.1（用于编辑海得PLC程序）；海得PLC以太驱动EPL（用于建立NetSCADA与海得PLC之间的OPC驱动）；Staubli Robotics Suite （SRS）2013.4.4（史陶比尔机器人离线编程软件）；ftpsurfer107（用于访问史陶比尔机器人控制器ftp服务器，实现文件的上传与下载）。3.3 设备连接关系PC、PLC、Robot通过网线和网络交换机相连PC端的NetSCADA和PLC之间通过OPC协议（基于MODBUS TCP）进行通讯ROBOT和PLC之间通过MODBUS TCP进行通讯PLC和外

49、设之间通过数字IO电气连接。3.3.1 拓扑结构3.3 设备连接关系3.3.2 控制信号列表：外设IO分配表（1）外设PLCNetSCADAIO类型，以PLC为主体启动按钮X000X000I，高电平有效停止按钮X001X001I，低电平有效急停按钮X002X002I，低电平有效气泵是否过压X003X003I，低电平有效伺服电机1到位信号X004X004I，高电平有效伺服电机1报警信号X005X005I，高电平有效伺服电机2到位信号X006X006I，高电平有效伺服电机2报警信号X007X007I，高电平有效气泵是否满压X010X010I，高电平有效输入备用1X011X011I，高电平有效输入备

50、用2X012X012I，高电平有效#1机器人光电信号X013X013I，高电平有效#2机器人光电信号X014X014I，高电平有效#3机器人光电信号X015X015I，高电平有效#4机器人光电信号X016X016I，高电平有效3.3 设备连接关系3.3.2 控制信号列表：外设IO分配表（2）外设PLCNetSCADAIO类型，以PLC为主体输入备用3X017X017I，高电平有效红色指示灯Y000Y000O绿色指示灯Y001Y001O黄色指示灯Y002Y002O#1机器人急停信号Y003Y003O，低电平有效#2机器人急停信号#3机器人急停信号流水线伺服电机2使能Y004Y004O流水线伺服电

51、机2运行Y005Y005O流水线伺服电机1使能Y006Y006O流水线伺服电机1运行Y007Y007O相机1光源控制Y013Y013O相机2光源控制Y014Y014O相机3光源控制Y015Y015O气泵开关Y017Y017O3.3 设备连接关系3.3.2 控制信号列表：外设IO分配表（3）外设PLCNetSCADAIO类型，以PLC为主体#1机器人电磁阀1Y020Y020O#1机器人电磁阀2Y021Y021O#1机器人电磁阀3Y022Y022O#1机器人电磁阀4Y023Y023O#2机器人电磁阀1Y024Y024O#2机器人电磁阀2Y025Y025O#2机器人电磁阀3Y026Y026O#2机器

52、人电磁阀4Y027Y027O#2机器人电磁阀5Y030Y030O#3机器人电磁阀1Y033Y033O#3机器人电磁阀2Y034Y034O#3机器人电磁阀3Y035Y035O#3机器人电磁阀4Y036Y036O3.3 设备连接关系3.3.2 控制信号列表：控制按钮信号分配表（1）外设PLCPC NetSCADA红色指示灯按钮M2000M2000绿色指示灯按钮M2001M2001黄色指示灯按钮M2002M2002流水线伺服电机2使能按钮M2004M2004流水线伺服电机2运行按钮M2005M2005流水线伺服电机1使能按钮M2006M2006流水线伺服电机1运行按钮M2007M2007相机1光源控

53、制按钮M2013M2013相机2光源控制按钮M2014M2014相机3光源控制按钮M2015M2015气泵开关按钮M2017M2017#1机器人电磁阀1按钮M2020M20203.3 设备连接关系3.3.2 控制信号列表：控制按钮信号分配表（2）外设PLCPC NetSCADA#1机器人电磁阀2按钮M2021M2021#1机器人电磁阀3按钮M2022M2022#1机器人电磁阀4按钮M2023M2023#2机器人电磁阀1按钮M2024M2024#2机器人电磁阀2按钮M2025M2025#2机器人电磁阀3按钮M2026M2026#2机器人电磁阀4按钮M2027M2027#2机器人电磁阀5按钮M20

54、30M2030#3机器人电磁阀1按钮M2033M2033#3机器人电磁阀2按钮M2034M2034#3机器人电磁阀3按钮M2035M2035#3机器人电磁阀4按钮M2036M20363.3 设备连接关系3.3.2 控制信号列表：机器人1对外设的控制请求信号分配表#1机器人对外设的控制请求ROBOTPLC机器人1电磁阀1控制dOutAction0D3026.7、M520机器人1电磁阀2控制dOutAction1D3026.8、M521机器人1电磁阀3控制dOutAction2D3026.9、M522机器人1电磁阀4控制dOutAction3D3026.A、M523#1机器人状态ROBOTPLCN

55、etSCADA准备就绪dOutRobRdyD3026.0D3026:0加工原点dOutIsHomeD3026.1D3026:1运行中dOutIsMovingD3026.6D3026:6暂停中dOutIsPauseD3026.3D3026:33.3.2 控制信号列表：机器人1的状态变量信号分配表3.3 设备连接关系3.3.2 控制信号列表：对机器人1的手动控制信号分配表#1机器人手动控制ROBOTPLCNetSCADA通信重连无M2105M2105上电dInEnaPowerM2052、D3030.5M2052下电dInDisPowerM2055、D3030.4M2055运行dInStartCyc

56、leM2085、D3030.0M2085暂停dInPauseCycleM2074、D3030.2M2074继续dInRestartCycleM580、D3030.8M580停止dInStopCycleM2053、D3030.1M2053回加工原点dInResetRobM2054、D3030.3M20543.3 设备连接关系3.3.2 控制信号列表：PLC其他变量信号分配表变量名地址变量名地址MODBUS_TCP设置标志M716MODBUS_TCP建立联接标志M5030机器人1有手动控制数据的标志M3030MODBUS连接状态D3004机器人1数据清零M2080机器人1反馈回来的状态数据D302

57、6机器人1手动下数据清零M2089发送给机器人1的控制数据D3030初始化标志M3007缓存IP地址D3000D3003急停标志M3700缓存MBTMCON指令信息D4D5缓存MBTMPDB指令信息D3230D3233缓存MBTMODB指令信息D3012D3014手动控制数据清零计时器T34MODBUS_TCP断开计时器T40数据清零计时器T123.4 #1机器人Ts40的程序设计3.4.1 配置MODBUS IO（1）单击物理IO（2）单击Modbus IO配置3.4 #1机器人Ts40的程序设计3.4.1 配置MODBUS IO（3）修改连接数3.4 #1机器人Ts40的程序设计3.4.1

58、 配置MODBUS IO（4）保存配置，目录Controller1usrapplicomModbus3.4 #1机器人Ts40的程序设计3.4.1 配置MODBUS IO（5）Modbus IO变量列表（1）名称类型地址大小客户机访问dInStartCycleBIT01CS8 Input (R/W)dInStopCycleBIT11CS8 Input (R/W)dInPauseCycleBIT21CS8 Input (R/W)dInResetRobBIT31CS8 Input (R/W)dInDisPowerBIT41CS8 Input (R/W)dInEnaPowerBIT51CS8 Inp

59、ut (R/W)dInErrorStopBIT61CS8 Input (R/W)dInProductTypeBIT71CS8 Input (R/W)dInRestartCycleBIT81CS8 Input (R/W)dIn3BIT91CS8 Input (R/W)dOutRobRdyBIT101CS8 Output (W)dOutIsHomeBIT111CS8 Output (W)dOutIsCycleBIT121CS8 Output (W)dOutIsPauseBIT131CS8 Output (W)3.4 #1机器人Ts40的程序设计3.4.1 配置MODBUS IO（5）Modbus

60、IO变量列表（2）名称类型地址大小客户机访问dOutFinishBIT141CS8 Output (W)dOutIsErrorBIT151CS8 Output (W)dOutMovingBIT161CS8 Output (W)dOutActionBIT178CS8 Output (W)dOutBIT251CS8 Output (W)dOut2BIT261CS8 Output (W)aInOffsetXFLOAT01CS8 Input (R/W)aInOffsetYFLOAT21CS8 Input (R/W)aInOffsetRZFLOAT41CS8 Input (R/W)aInDistFLOA