ABB机器人基础及操作课件

©ABBGroupJanuary4,2023|Slide1ABB机器人技术培训ABB机器人技术培训©ABBGroupJanuary4,2023|Slide2一

ABB机器人介绍一ABB机器人介绍工业机器人概述©ABBGroupJanuary4,2023|Slide3

机器人技术集中了机械工程、电子技术、计算机技术、自动控制理论及人工智能等多学科的最新研究成果，代表了机电一体化的最高成就，是当代科学技术发展最活跃的领域之一。自20世纪60年代初机器人问世以来，机器人技术经历了40多年的发展，已取得了实质性的进步和成果。

在传统的制造领域，工业机器人经过诞生、成长、成熟期后，已成为不可缺少的核心自动化装备，目前世界上约有近百万台工业机器人正在各种生产现场工作；在非制造领域，上至太空舱、宇宙飞船，下至极限环境作业、日常生活服务，机器人技术的应用已拓展到社会经济发展的诸多领域。

工业机器人概述机器人技术集中了机械工程、电子技术、计工业机器人系统组成©ABBGroupJanuary4,2023|Slide4

工业机器人由机械系统、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。

机械系统即执行机构，包括基座、臂部和腕部，大多数工业机器人有3～6个运动自由度；

驱动系统主要指驱动机械系统的驱动装置，用以使执行机构产生相应的动作；

控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序及从传感器反馈回来的信号，控制机器人的执行机构，使其完成规定的运动和功能。

A、控制系统、驱动系统B、机器人主体C、工件D、外轴工业机器人系统组成工业机器人由机械系统、驱动系统和控工业机器人机械结构©ABBGroupJanuary4,2023|Slide5串联结构并联结构工业机器人机械结构串联结构并联结构工业机器人驱动系统©ABBGroupJanuary4,2023|Slide6工业机器人驱动系统ABB机器人常见种类©ABBGroupJanuary4,2023|Slide7通用机器人码垛机器人拾料机器人喷涂机器人YUMIABB机器人常见种类通用机器人码垛机器人拾料机器人喷涂机器人ABB机器人控制器©ABBGroupJanuary4,2023|Slide8双柜面板嵌入式标准柜（单柜）紧凑型控制柜示教器喷涂控制柜ABB机器人控制器双柜面板嵌入式标准柜（单柜）紧凑型控制柜示应用产品及附件©ABBGroupJanuary4,2023|Slide9导轨线缆包标准夹具备件焊枪服务套装变位机应用产品及附件导轨线缆包标准夹具备件焊枪服务套装变位机©ABBGroupJanuary4,2023|Slide10二机器人手动操纵二机器人手动操纵机器人关节轴

©ABBGroupJanuary4,2023|Slide11机器人关节轴

基坐标系©ABBGroupJanuary4,2023|Slide12基坐标系在机器人基座中有相应的零点，这使固定安装的机器人的移动具有可预测性。因此它对于将机器人从一个位置移动到另一个位置很有帮助。基坐标系基坐标系在机器人基座中有相应的零点，这使固定安装的机大地坐标系©ABBGroupJanuary4,2023|Slide13大地坐标系在工作单元或工作站中的固定位置有其相应的零点。这有助于处理若干个机器人或由外轴移动的机器人.在默认情况下，大地坐标系与基坐标系是一致的A:机器人1的基坐标系B:大地坐标系C:机器人2的基坐标系大地坐标系大地坐标系在工作单元或工作站中的固定位置有其相应的工件坐标系©ABBGroupJanuary4,2023|Slide14工件坐标系是拥有特定附加属性的坐标系。它主要用于简化编程，工件坐标系拥有两个框架：用户框架（与大地基座相关）和工件框架（与用户框架相关）.ABCA：用户框架B：目标框架1C：目标框架2工件坐标系工件坐标系是拥有特定附加属性的坐标系。它主要用于简工具坐标系©ABBGroupJanuary4,2023|Slide15工具坐标系将工具中心点设为零位，由此定义工具的位置和方向，工具坐标系中心缩写为TCP(ToolCenterPoint).执行程序时，机器人就是将TCP移至编程位置。这意味着，如果要更改工具机器人的移动将随之更改，以便新的TCP到达目标。所有机器人在手腕处都有一个预定义工具坐标系，该坐标系被称为tool0。这样就能将一个或多个新工具坐标系定义为tool0的偏移值。工具坐标系工具坐标系将工具中心点设为零位，由此定义工具的位置单轴运动模式©ABBGroupJanuary4,2023|Slide16单轴运动即为单独控制某一个关节轴运动，机器人末端轨迹难以预测，一般只用于移动某个关节轴至指定位置、校准机器人关节原点等场合；单轴运动模式单轴运动即为单独控制某一个关节轴运动，机器人末端线性运动模式©ABBGroupJanuary4,2023|Slide17线性运动即控制机器人TCP沿着指定的参考坐标系的坐标轴方向进行移动，在运动过程中工具的姿态不变，常用于空间范围内移动机器人TCP位置；线性运动模式线性运动即控制机器人TCP沿着指定的参考坐标系的重定位运动模式©ABBGroupJanuary4,2023|Slide18一些特定情况下我们需要重新定位工具方向，使其与工件保持特定的角度，以便获得最佳效果，例如在焊接、切割、铣削等应用。当将工具中心点微调至特定位置后，在大多数情况下需要重新定位工具方向，定位完成后，将继续以线性动作进行微动控制，以完成路径和所需操作。重定位运动模式一些特定情况下我们需要重新定位工具方向，使其与示教器介绍©ABBGroupJanuary4,2023|Slide19示教器介绍示教器介绍©ABBGroupJanuary4,2023|Slide20示教器介绍手动操纵界面©ABBGroupJanuary4,2023|Slide21ACBA：手动操纵设置窗口B：机器人位置显示窗口C：摇杆方向提示窗口手动操纵界面ACBA：手动操纵设置窗口©ABBGroupJanuary4,2023|Slide22三编程简介三编程简介RAPID简介©ABBGroupJanuary4,2023|Slide23RAPID是一种基于计算机的高级编程语言，易学易用，灵活性强。支持二次开发，支持中断、错误处理、多任务处理等高级功能。RAPID简介RAPID是一种基于计算机的高级编程语言，易学RAPID程序数据©ABBGroupJanuary4,2023|Slide24存储类型：VAR(变量)、PERS(可变量)、CONST(常量)近百种程序数据类型，并且可支持用户自定义数据类型：常见数据类型：Num:数字型数据Bool:布尔量型数据String:字符串型数据Robotarget:机器人目标点数据Speeddata:速度数据Zonedata:转弯半径数据Tooldata:工具坐标系数据Wobjdata:工件坐标系数据Loaddata:有效载荷数据……RAPID程序数据存储类型：VAR(变量)、PERS(可变RAPID运动指令©ABBGroupJanuary4,2023|Slide25MoveJToPoint,Speed,z10,Tool\[Wobj]；MoveLToPoint,Speed,z10,Tool\[Wobj]；

ToPoint: 目标点，默认为*。 (robtarget)Speed: 运行速度数据。 (speeddata)Zone: 运行转角数据。 (zonedata)Tool: 工具中心点(TCP)。 (tooldata)[\Wobj]: 工件座标系。 (wobjdata)应用：MoveJ:机器人以最快捷的方式运动至目标点，机器人运动状态不可控，但运动路径保持唯一，常用于机器人在空间大范围移动。MoveL:机器人以线性移动方式运动至目标点，当前点与目标点两点决定一条直线，机器人运动状态可控，运动路径保持唯一，可能出现死点，常用于机器人在工作状态移动。RAPID运动指令MoveJToPoint,Speed,RAPID运动指令©ABBGroupJanuary4,2023|Slide26RAPID运动指令RAPID运动指令©ABBGroupJanuary4,2023|Slide27MoveCCirPoint,ToPoint,Speed,Zone,Tool[\WObj];

CirPoint:圆周点，默认为*。 (robtarget)ToPoint: 圆弧终点，默认为*。 (robtarget)Speed: 运行速度数据。 (speeddata)Zone: 运行转角数据。 (zonedata)Tool: 工具中心点(TCP)。 (tooldata)[\Wobj]: 工件座标系。 (wobjdata)应用：MoveC:机器人通过中间点以圆弧移动方式运动至目标点，当前点、中间点与目标点三点决定一段圆弧，机器人运动状态可控，运动路径保持唯一，常用于机器人在工作状态移动。。RAPID运动指令MoveCCirPoint,ToPoRAPID

IO控制指令©ABBGroupJanuary4,2023|Slide28Set:将数字输出信号置1；Setdo1;Reset:将数字输出信号置0；Resetdo1;SetDo:置位数字量输出信号；SetDodo1,1;SetGo:置位组输出信号；SetGogo1,7;SetAo:置位模拟量输出信号；SetAoao1,7.7;PulseDo:置位脉冲输出信号；PulseDo\\Plength:=2,do1;WaitDi：等待数字输入信号；WaitDidi,1;WaitGi:等待组输入信号；WaitGigi1,5;WaitAi:等待模型量输入信号；WaitAiai1,6.5;RAPIDIO控制指令Set:将数字输出信号置1；SetRAPID

逻辑指令©ABBGroupJanuary4,2023|Slide29IF条件判断IF<exp1>THEN ：符合判断条件1，“Yes-part1” ：执行

“Yes-part1”指令。

ELSEIF<exp2>THEN ：不符合条件1，符合判断条件2，

“Yes-part2” ：执行

“Yes-part2”指令。ELSE “Not-part” ：不符合任何判断条件,执行“Not-part”指令。ENDIF RAPID逻辑指令IF条件判断RAPID

逻辑指令©ABBGroupJanuary4,2023|Slide30WHILE循环a:=1;

WHILEreg1<5DO

a:=a+1; ENDWHILE

循环指令WHILE运行时，机器人循环至不满足判断条件后，才跳出循环指令，执行ENDWHILE以后的运行指令。

RAPID逻辑指令WHILE循环RAPID

逻辑指令©ABBGroupJanuary4,2023|Slide31FOR循环FORiFROM1TO10DO

a{i}:=a{i+1};ENDFOR当前指令通过循环判断标识从初始值逐渐更改至最终值，从而控制程序相应循环次数，循环判断标识使用ikj等小写字母，是标准的机器人循环指令，常在通讯口读写，数组数据赋值等数据处理时使用。RAPID逻辑指令FOR循环RAPID

逻辑指令©ABBGroupJanuary4,2023|Slide32GOTO跳转指令IFreg1>100GOTOhighvalue;lowvalue:GOTOready;highvalue: …ready:

…reg1:=1;next:reg1:=reg1+1;IFreg1<=5GOTOnext;跳转指令必须与跳转标签同时使用，执行跳转指令后，机器人将从当前位置跳转到对应标签处继续运行程序指令。RAPID逻辑指令GOTO跳转指令©ABBGroupJanuary4,2023|Slide33ABB机器人技术培训ABB机器人技术培训©ABBGroupJanuary4,2023|Slide34一

ABB机器人介绍一ABB机器人介绍工业机器人概述©ABBGroupJanuary4,2023|Slide35

机器人技术集中了机械工程、电子技术、计算机技术、自动控制理论及人工智能等多学科的最新研究成果，代表了机电一体化的最高成就，是当代科学技术发展最活跃的领域之一。自20世纪60年代初机器人问世以来，机器人技术经历了40多年的发展，已取得了实质性的进步和成果。

在传统的制造领域，工业机器人经过诞生、成长、成熟期后，已成为不可缺少的核心自动化装备，目前世界上约有近百万台工业机器人正在各种生产现场工作；在非制造领域，上至太空舱、宇宙飞船，下至极限环境作业、日常生活服务，机器人技术的应用已拓展到社会经济发展的诸多领域。

工业机器人概述机器人技术集中了机械工程、电子技术、计工业机器人系统组成©ABBGroupJanuary4,2023|Slide36

工业机器人由机械系统、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。

机械系统即执行机构，包括基座、臂部和腕部，大多数工业机器人有3～6个运动自由度；

驱动系统主要指驱动机械系统的驱动装置，用以使执行机构产生相应的动作；

控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序及从传感器反馈回来的信号，控制机器人的执行机构，使其完成规定的运动和功能。

A、控制系统、驱动系统B、机器人主体C、工件D、外轴工业机器人系统组成工业机器人由机械系统、驱动系统和控工业机器人机械结构©ABBGroupJanuary4,2023|Slide37串联结构并联结构工业机器人机械结构串联结构并联结构工业机器人驱动系统©ABBGroupJanuary4,2023|Slide38工业机器人驱动系统ABB机器人常见种类©ABBGroupJanuary4,2023|Slide39通用机器人码垛机器人拾料机器人喷涂机器人YUMIABB机器人常见种类通用机器人码垛机器人拾料机器人喷涂机器人ABB机器人控制器©ABBGroupJanuary4,2023|Slide40双柜面板嵌入式标准柜（单柜）紧凑型控制柜示教器喷涂控制柜ABB机器人控制器双柜面板嵌入式标准柜（单柜）紧凑型控制柜示应用产品及附件©ABBGroupJanuary4,2023|Slide41导轨线缆包标准夹具备件焊枪服务套装变位机应用产品及附件导轨线缆包标准夹具备件焊枪服务套装变位机©ABBGroupJanuary4,2023|Slide42二机器人手动操纵二机器人手动操纵机器人关节轴

©ABBGroupJanuary4,2023|Slide43机器人关节轴

基坐标系©ABBGroupJanuary4,2023|Slide44基坐标系在机器人基座中有相应的零点，这使固定安装的机器人的移动具有可预测性。因此它对于将机器人从一个位置移动到另一个位置很有帮助。基坐标系基坐标系在机器人基座中有相应的零点，这使固定安装的机大地坐标系©ABBGroupJanuary4,2023|Slide45大地坐标系在工作单元或工作站中的固定位置有其相应的零点。这有助于处理若干个机器人或由外轴移动的机器人.在默认情况下，大地坐标系与基坐标系是一致的A:机器人1的基坐标系B:大地坐标系C:机器人2的基坐标系大地坐标系大地坐标系在工作单元或工作站中的固定位置有其相应的工件坐标系©ABBGroupJanuary4,2023|Slide46工件坐标系是拥有特定附加属性的坐标系。它主要用于简化编程，工件坐标系拥有两个框架：用户框架（与大地基座相关）和工件框架（与用户框架相关）.ABCA：用户框架B：目标框架1C：目标框架2工件坐标系工件坐标系是拥有特定附加属性的坐标系。它主要用于简工具坐标系©ABBGroupJanuary4,2023|Slide47工具坐标系将工具中心点设为零位，由此定义工具的位置和方向，工具坐标系中心缩写为TCP(ToolCenterPoint).执行程序时，机器人就是将TCP移至编程位置。这意味着，如果要更改工具机器人的移动将随之更改，以便新的TCP到达目标。所有机器人在手腕处都有一个预定义工具坐标系，该坐标系被称为tool0。这样就能将一个或多个新工具坐标系定义为tool0的偏移值。工具坐标系工具坐标系将工具中心点设为零位，由此定义工具的位置单轴运动模式©ABBGroupJanuary4,2023|Slide48单轴运动即为单独控制某一个关节轴运动，机器人末端轨迹难以预测，一般只用于移动某个关节轴至指定位置、校准机器人关节原点等场合；单轴运动模式单轴运动即为单独控制某一个关节轴运动，机器人末端线性运动模式©ABBGroupJanuary4,2023|Slide49线性运动即控制机器人TCP沿着指定的参考坐标系的坐标轴方向进行移动，在运动过程中工具的姿态不变，常用于空间范围内移动机器人TCP位置；线性运动模式线性运动即控制机器人TCP沿着指定的参考坐标系的重定位运动模式©ABBGroupJanuary4,2023|Slide50一些特定情况下我们需要重新定位工具方向，使其与工件保持特定的角度，以便获得最佳效果，例如在焊接、切割、铣削等应用。当将工具中心点微调至特定位置后，在大多数情况下需要重新定位工具方向，定位完成后，将继续以线性动作进行微动控制，以完成路径和所需操作。重定位运动模式一些特定情况下我们需要重新定位工具方向，使其与示教器介绍©ABBGroupJanuary4,2023|Slide51示教器介绍示教器介绍©ABBGroupJanuary4,2023|Slide52示教器介绍手动操纵界面©ABBGroupJanuary4,2023|Slide53ACBA：手动操纵设置窗口B：机器人位置显示窗口C：摇杆方向提示窗口手动操纵界面ACBA：手动操纵设置窗口©ABBGroupJanuary4,2023|Slide54三编程简介三编程简介RAPID简介©ABBGroupJanuary4,2023|Slide55RAPID是一种基于计算机的高级编程语言，易学易用，灵活性强。支持二次开发，支持中断、错误处理、多任务处理等高级功能。RAPID简介RAPID是一种基于计算机的高级编程语言，易学RAPID程序数据©ABBGroupJanuary4,2023|Slide56存储类型：VAR(变量)、PERS(可变量)、CONST(常量)近百种程序数据类型，并且可支持用户自定义数据类型：常见数据类型：Num:数字型数据Bool:布尔量型数据String:字符串型数据Robotarget:机器人目标点数据Speeddata:速度数据Zonedata:转弯半径数据Tooldata:工具坐标系数据Wobjdata:工件坐标系数据Loaddata:有效载荷数据……RAPID程序数据存储类型：VAR(变量)、PERS(可变RAPID运动指令©ABBGroupJanuary4,2023|Slide57MoveJToPoint,Speed,z10,Tool\[Wobj]；MoveLToPoint,Speed,z10,Tool\[Wobj]；

ToPoint: 目标点，默认为*。 (robtarget)Speed: 运行速度数据。 (speeddata)Zone: 运行转角数据。 (zonedata)Tool: 工具中心点(TCP)。 (tooldata)[\Wobj]: 工件座标系。 (wobjdata)应用：MoveJ:机器人以最快捷的方式运动至目标点，机器人运动状态不可控，但运动路径保持唯一，常用于机器人在空间大范围移动。MoveL:机器人以线性移动方式运动至目标点，当前点与目标点两点决定一条直线，机器人运动状态可控，运动路径保持唯一，可能出现死点，常用于机器人在工作状态移动。RAPID运动指令MoveJToPoint,Speed,RAPID运动指令©ABBGroupJanuary4,2023|Slide58RAPID运动指令RAPID运动指令©ABBGroupJanuary4,2023|Slide59MoveCCirPoint,ToPoint,Speed,Zone,Tool[\WObj];

CirPoint:圆周点，默认为*。 (robtarget)ToPoint: 圆弧终点，默认为*。 (robtarget)Speed: 运行速度数据。 (speeddata)Zone: 运行转角数据。 (zonedata)Tool: 工具中心点(TCP)。 (tooldata)[\Wobj]: 工件座标系。 (wobjdata)应用：MoveC:机器人通过中间点以圆弧移动方式运动至目标点，当前点、中间点与目标点三点决定一段圆弧，机器人运动状态可控，运动路径保持唯一，常用于机器人在工作状态移动。。RAPID运动指令MoveCCirPoint,ToPoRAPID

IO控制指令©ABBGroupJanuary4,2023|Slide60Set:将数字输出信号置1；Setdo1;Reset:将数字输出信号置0；Resetdo1;SetDo:置位数字量输出信号；SetDodo1,1;SetGo:置位组输出信号；SetGogo1,7;SetAo:置位模拟量输出信号；SetAoao1,7.7;PulseDo:置位脉冲输出信号；PulseDo\\Plength: