机器人的编程与语言课件

第七讲:机器人的与言■机器人编程语言■机器人离线编程第七讲:机器人的与言15.1机器人编程语言■机器人的主要特点之一是其通用性,使机器人具有可编程能力是实现这一特点的重要手段。机器人编程必然涉及到机器人语言,机器人语言是使用符号来描述机器人动作的方法。它通过对机器人动作的描述使机器人按照编程者的意图进行各种操作。机器人语言的产生和发展是与机器人技术的发展以及计算机编程语言的发展紧密相关的。■编程系统的核心问题是机器人操作运动控制问题5.1机器人编程语言2机器人语言系统功能框图与计算机系统的通信操作系统示教盒位置传感器监控状态机器人机器人作业和控制柜编辑执行外围设备语言「动作显示状态状态机器人机器人语言系统功能框图3511机器人编程系统当前实用的工业机器人编程方法主要为:离线编程和示教。在调试阶段可通过示教控制盒对编译好的程序进行一步一步地执行,调试成功后可投入正式运行■机器人语言操作系统包括三个基本操作状态:监控状态编辑状态;执行状态■监控状态:用于整个系统的监督控制,操作者可以用示教盒定义机器人在空间中的位置,设置机器人的运动速度,存储和调出程序等。511机器人编程系统4编辑状态:提供操作者编制或编辑程序。一般都包括:写入指令,修改或删去指令以及插入指令等。■执行状态用来执行机器人程序。在执行状态,机器人执行程序的每一条指令,都是经过调试的,不允许执行有错误的程序。和计算机语言类似,机器人语言程序可以编译,把机器人源程序转换成机器码,以便机器人控制柜能直接读取和执行编辑状态:提供操作者编制或编辑程序。一般都包括:写55111示教编程方式目前,相当数量的机器人仍采用示教编程方式。机器人示教后可以立即应用,在再现时,机器人重复示教时存入存储器的轨迹和各种操作,如果需要,过程可以重复多次。优点:简单方便;不需要环境模型;对实际的机器人进行示教时,可以修正机械结构带来的误差。■缺点:功能编辑比较困难,难以使用传感器,难以表现条件分支,对实际的机器人进行示教时,要占用机器人。5111示教编程方式65112离线编程■离线编程克服了在线编程的许多缺点,充分利用了计算机的功能。■优点:编程时可以不用机器人,机器人可以进行其他工作;可预先优化操作方案和运行周期时间;可将以前完成的过程或子程序结合到待编程序中去;可利用传感器探测外部信息;控制功能中可以包括现有的CAD和CAM信息,可以预先运行程序来模拟实际动作,从而不会出现危险,利用图形仿真技术可以在屏幕上模拟机器人运动来辅助编程;对于不同的工作目的,只需要替换部分特定的程序。■缺点:所需的能补偿机器人系统误差的功能、坐标系数据仍难以得到。5112离线编程7512机器人语言的编程要求a)能够建立世界模型在进行机器人编程时,需要一种描述物体在三维空间内运动的方式。所以需要给机器人及其相关物体建立一个基础坐标系。这个坐标系与大地相连,也称“世界坐标系”。■机器人工作时,为了方便起见,也建立其他坐标系,同时建立这些坐标系与基础坐标系的变换关系。■机器人编程系统应具有在各种坐标系下描述物体位姿的能力和建模能力。512机器人语言的编程要求8b)能够描述机器人的作业机器人作业的描述与其环境模型密切相关,编程语言水平决定了描述水平。其中以自然语言输入为最高水平。现有的机器人语言需耍给出作业顺序,由语法和词法定义输入语言,并由它描述整个作业。b)能够描述机器人的作业9c)能够描述机器人的运动描述机器人需要进行的运动是机器人编程语言的基本功能之一。用户能够运用语言中的运动语句,与路径规划器和发生器连接,允许用户规定路径上的点及目标点,决定是否采用点插补运动或笛卡儿直线运动。用户还可以控制运动速度或运动持续时间。对于简单的运动语句,大多数编程语言具有相似的语法不同语言间在主要运动基元上的差别是比较表面的c)能够描述机器人的运动10机器人的编程与语言课件11机器人的编程与语言课件12机器人的编程与语言课件13机器人的编程与语言课件14机器人的编程与语言课件15机器人的编程与语言课件16机器人的编程与语言课件17机器人的编程与语言课件18机器人的编程与语言课件19机器人的编程与语言课件20机器人的编程与语言课件21机器人的编程与语言课件22机器人的编程与语言课件23机器人的编程与语言课件24机器人的编程与语言课件25机器人的编程与语言课件26机器人的编程与语言课件27机器人的编程与语言课件28机器人的编程与语言课件29机器人的编程与语言课件30机器人的编程与语言课件31机器人的编程与语言课件32机器人的编程与语言课件33机器人的编程与语言课件34机器人的编程与语言课件35机器人的编程与语言课件36机器人的编程与语言课件37机器人的编程与语言课件38机器人的编程与语言课件39机器人的编程与语言课件40机器人的编程与语言课件41机器人的编程与语言课件42机器人的编程与语言课件43机器人的编程与语言课件44机器人的编程与语言课件45机器人的编程与语言课件46机器人的编程与语言课件47机器人的编程与语言课件48机器人的编程与语言课件49机器人的编程与语言课件50机器人的编程与语言课件51机器人的编程与语言课件52机器人的编程与语言课件53机器人的编程与语言课件54机器人的编程与语言课件55机器人的编程与语言课件56机器人的编程与语言课件57机器人的编程与语言课件58机器人的编程与语言课件59机器人的编程与语言课件60机器人的编程与语言课件61机器人的编程与语言课件62机器人的编程与语言课件63机器人的编程与语言课件64第七讲:机器人的与言■机器人编程语言■机器人离线编程第七讲:机器人的与言655.1机器人编程语言■机器人的主要特点之一是其通用性,使机器人具有可编程能力是实现这一特点的重要手段。机器人编程必然涉及到机器人语言,机器人语言是使用符号来描述机器人动作的方法。它通过对机器人动作的描述使机器人按照编程者的意图进行各种操作。机器人语言的产生和发展是与机器人技术的发展以及计算机编程语言的发展紧密相关的。■编程系统的核心问题是机器人操作运动控制问题5.1机器人编程语言66机器人语言系统功能框图与计算机系统的通信操作系统示教盒位置传感器监控状态机器人机器人作业和控制柜编辑执行外围设备语言「动作显示状态状态机器人机器人语言系统功能框图67511机器人编程系统当前实用的工业机器人编程方法主要为:离线编程和示教。在调试阶段可通过示教控制盒对编译好的程序进行一步一步地执行,调试成功后可投入正式运行■机器人语言操作系统包括三个基本操作状态:监控状态编辑状态;执行状态■监控状态:用于整个系统的监督控制,操作者可以用示教盒定义机器人在空间中的位置,设置机器人的运动速度,存储和调出程序等。511机器人编程系统68编辑状态:提供操作者编制或编辑程序。一般都包括:写入指令,修改或删去指令以及插入指令等。■执行状态用来执行机器人程序。在执行状态,机器人执行程序的每一条指令,都是经过调试的,不允许执行有错误的程序。和计算机语言类似,机器人语言程序可以编译,把机器人源程序转换成机器码,以便机器人控制柜能直接读取和执行编辑状态:提供操作者编制或编辑程序。一般都包括:写695111示教编程方式目前,相当数量的机器人仍采用示教编程方式。机器人示教后可以立即应用,在再现时,机器人重复示教时存入存储器的轨迹和各种操作,如果需要,过程可以重复多次。优点:简单方便;不需要环境模型;对实际的机器人进行示教时,可以修正机械结构带来的误差。■缺点:功能编辑比较困难,难以使用传感器,难以表现条件分支,对实际的机器人进行示教时,要占用机器人。5111示教编程方式705112离线编程■离线编程克服了在线编程的许多缺点,充分利用了计算机的功能。■优点:编程时可以不用机器人,机器人可以进行其他工作;可预先优化操作方案和运行周期时间;可将以前完成的过程或子程序结合到待编程序中去;可利用传感器探测外部信息;控制功能中可以包括现有的CAD和CAM信息,可以预先运行程序来模拟实际动作,从而不会出现危险,利用图形仿真技术可以在屏幕上模拟机器人运动来辅助编程;对于不同的工作目的,只需要替换部分特定的程序。■缺点:所需的能补偿机器人系统误差的功能、坐标系数据仍难以得到。5112离线编程71512机器人语言的编程要求a)能够建立世界模型在进行机器人编程时,需要一种描述物体在三维空间内运动的方式。所以需要给机器人及其相关物体建立一个基础坐标系。这个坐标系与大地相连,也称“世界坐标系”。■机器人工作时,为了方便起见,也建立其他坐标系,同时建立这些坐标系与基础坐标系的变换关系。■机器人编程系统应具有在各种坐标系下描述物体位姿的能力和建模能力。512机器人语言的编程要求72b)能够描述机器人的作业机器人作业的描述与其环境模型密切相关,编程语言水平决定了描述水平。其中以自然语言输入为最高水平。现有的机器人语言需耍给出作业顺序,由语法和词法定义输入语言,并由它描述整个作业。b)能够描述机器人的作业73c)能够描述机器人的运动描述机器人需要进行的运动是机器人编程语言的基本功能之一。用户能够运用语言中的运动语句,与路径规划器和发生器连接,允许用户规定路径上的点及目标点,决定是否采用点插补运动或笛卡儿直线运动。用户还可以控制运动速度或运动持续时间。对于简单的运动语句,大多数编程语言具有相似的语法不同语言间在主要运动基元上的差别是比较表面的c)能够描述机器人的运动74机器人的编程与语言课件75机器人的编程与语言课件76机器人的编程与语言课件77机器人的编程与语言课件78机器人的编程与语言课件79机器人的编程与语言课件80机器人的编程与语言课件81机器人的编程与语言课件82机器人的编程与语言课件83机器人的编程与语言课件84机器人的编程与语言课件85机器人的编程与语言课件86机器人的编程与语言课件87机器人的编程与语言课件88机器人的编程与语言课件89机器人的编程与语言课件90机器人的编程与语言课件91机器人的编程与语言课件92机器人的编程与语言课件93机器人的编程与语言课件94机器人的编程与语言课件95机器人的编程与语言课件96机器人的编程与语言课件97机器人的编程与语言课件98机器人的编程与语言课件99机器人的编程与语言课件100机器人的编程与语言课件101机器人的编程与语言课件102机器人的编程与语言课件103机器人的编程与语言课件104机器人的编程与语言课件105机器人的编程与语言课件106机器人的编程与语言课件107机器人的编程与语言课件108机器人的编程与语言课件109机器人的编程与语言课件110机器人的编程与语言课件111机器人的编程与语言课件112机器人