机器人语言与编程

7.机器人语言与编程ENTER7.1概述7.2编程语言类型本章主要内容7.3编程语言系统7.4常用的机器人编程语言7.5机器人离线编程7.1概述章目录机器人编程示教编程离线编程语言编程示教操作的步骤打开控制柜上的电源开关，示教编程器上部的液晶显示屏显示控制器内部初始化诊断后的初始画面液晶显示屏开始显示系统控制软件菜单界面左手握示教编程器上的伺服安全开关，接通伺服电源，此时控制柜上的伺服电源指示灯亮按下示教编程器上的“示教锁定”操作键，此时控制柜正面的再现操作盒上的“REMOTE”灯处于熄灭状态按再现盒上的“TEACH”键节目录章目录程序点1输入过程：①用轴操作键把机器人移到适合作业准备的位置。②按插补方式键，把插补方式定为关节插补，在输入缓冲显示行中以MOVJ表示关节插补命令。节目录章目录=＞MOVJVJ=0.78节目录章目录③光标停在行号0000处，按选择键。④光标停在显示速度“VJ=**.**”上，按转换键的同时按光标键，设定再现速度，如设为50%。=＞MOVJVJ=50.00⑤按回车键，输入程序点1（行0001）。0000NOP0001MOVJVJ=50.000002END程序点2输入过程：节目录章目录①用轴操作键设定机器人为可作业姿态。②用轴操作键移动机器人到适当位置。③按回车键输入程序点2（行0002）。0000NOP0001MOVJVJ=50.000002MOVJVJ=50.000003END程序点3输入过程：节目录章目录①按手动速度高或低键选择示教速度。②保持程序点2的姿态不变，按坐标键设定机器人坐标系为直角坐标系，用轴操作键把机器人移到作业开始位置。③光标在0002行上按选择键。④光标位于显示速度“VJ=50.00”上，按转换键的同时按光标键，设定再现速度，例如设为12%。=＞MOVJVJ=12.00⑤按回车键输入程序点3。0000NOP0001MOVJVJ=50.000002MOVJVJ=50.000003MOVJVJ=12.000004END程序点4输入过程：节目录章目录①用轴操作键把机器人移到作业结束位置。②按插补方式键，设定插补方式为直线插补（MOVL）。如果作业轨迹为圆弧，则插补方式为圆弧插补（MOVC）。=＞MOVLV=66③光标在行号0003处，按选择键。④光标位于显示速度“V=66”上，按转换键的同时按光标键，设定再现速度，例如把速度设为138cm/min。=＞MOVLV=138⑤按回车键输入程序点4。0000NOP0001MOVJVJ=50.000002MOVJVJ=50.000003MOVJVJ=12.000004MOVLV=138.000005END节目录章目录示教轨迹确认：①把光标移到程序点1所在行。②手动速度设为中速。③按前进键，利用机器人的动作确认每一个程序点。每按一次前进键，机器人移动一个程序点。④程序点完成确认后，机器人回到程序起始处。⑤按下联锁键的同时按试运行键，机器人连续再现所有程序点，一个循环后停止。行命

令内容说明0000NOP

程序开始0001MOVJVJ=25.00

移到待机位置

程序点10002MOVJVJ=25.00

移到焊接开始位置附近

程序点10003MOVJVJ=12.5

移到焊接开始位置

程序点10004ARCON

焊接开始0005MOVLV=50

移到焊接结束位置

程序点10006ARCOF

焊接结束0007MOVJVJ=25.00

移到不碰触工件和夹具的位置

程序点10008MOVJVJ=25.00

移到待机位置

程序点10009END

程序结束

焊接参考程序本节完7.2.1动作级编程语言7.2.2对象级编程语言7.2编程语言类型章目录7.2.3任务级编程语言7.2.1动作级编程语言动作级编程语言关节级编程终端执行器级编程节目录章目录7.2.2对象级编程语言具有动作级语言的全部动作功能有较强的感知能力，能处理复杂的传感器信息具有良好的开放性，用户可以根据需要增加指令，扩展语言功能数字计算和数据处理能力强，可以处理浮点数，能与计算机进行即时通信对象级编程语言特点节目录章目录7.2.3任务级编程语言不需要用机器人的动作来描述作业任务，也不需要描述机器人操作物的中间状态，只需要按照某种规则描述机器人操作物的初始状态和最终目标状态，机器人语言系统即可利用已有的环境信息和知识库、数据库自动进行推理、计算，从而自动生成机器人详细的动作、顺序和数据。节目录章目录本节完7.3.1编程语言系统的组成7.3.2编程语言系统的基本功能7.3编程语言系统章目录7.3.1编程语言系统的组成节目录章目录7.3.2编程语言系统的基本功能编程语言系统基本功能运算功能运动功能决策功能通信功能工具功能处理功能力和力矩传感器触觉传感器接近觉传感器视觉传感器节目录章目录多轴同时启动、同时停止的协调运动本节完7.4.1VAL语言7.4.2SIGLA语言7.4常用的机器人编程语言章目录7.4.3IML语言7.4.4AL语言

7.4.1VAL语言1.VAL语言特点是一种专用的动作类描述语言上、下两级计算机控制的机器人系统命令简单、清晰易懂节目录章目录2.VAL语言指令（1）监控指令1）位置及姿态定义指令POINT执行终端位置、姿态的齐次变换或以关节位置表示的精确的点位赋值DPOINT删除包括精确点或变量在内的任意数量的位置变量HERE令变量或精确点的值等于当前机器人的位置WHERE用来显示机器人在直角坐标空间中的当前位置和关节变量的值BASE设置参考坐标系TOOLI对工具终端相对工具支承面的位置和姿态赋值节目录章目录2）程序编辑指令EDIT此命令允许用户建立或修改一个指定名字的程序，可以指定被编辑程序的起始行C改变编辑的程序，用一个新的程序代替D删除从当前行算起的n行程序，n默认时为删除当前行E命令：推出编辑返回监控模式I将当前指令下移一行，以便插入一条指令P显示从当前行往下n行的程序文本内容T初试化关节插值程序示教模式节目录章目录3）列表指令DIRECTORY显示存储器中的全部用户程序名LISTL显示任意个位置变量值LISTP显示任意个用户的全部程序节目录章目录4）存储指令FORMAT执行磁盘格式化STOREP在指定的磁盘文件内，存储指定的程序STOREL存储用户程序中注明的全部位置变量名字和值LISTF显示软盘中当前输入的文件目录LOADP将文件中的程序送入内存LOADL将文件中指定的位置变量送入系统内存DELETE撤销磁盘中指定的文件COMPRESS压缩磁盘空间ERASE擦除磁内容并初始化节目录章目录5）控制程序执行指令ABORT指令此指令后紧急停止（紧停）DO执行单步指令EXECUTE执行用户指定的程序n次，n可以从-32768到32767，当n省略时，程序执行一次NEXT控制程序在单步方式下执行PROCEED实现在某一步暂停、紧停或运行错误后，自下一步起继续执行程序RETRY在某一步出现运行错误后，仍自那一步重新运行程序SPEED指定在程序控制下的机器人运动速度，其值从0.01到327.67，一般正常速度为100节目录章目录6）系统状态控制指令CALIB校准关节位置传感器STATUS显示用户程序的状态FREE显示当前未使用的存储容量ENABL开、关系统硬件ZERO清除全部的用户程序和定义的位置，重新初始化DONE停止监控程序，进入硬件调试状态节目录章目录（2）程序指令

1）运动指令GOMOVEMOVEIMOVESDRAWAPPROAPPROSDEPARTDRIVEREADYOPENOPENICLOSECLOSEIRELAXGRASPDELAY运动指令节目录章目录2）位姿控制指令RIGHTYLEFTYABOVEBELOWFLIPNOFLIP3）赋值指令4）控制指令GOTOGOSUBRETURNIFIFSIGREACTREACTIIGNORESIGNALWAITPAUSESTOPSHIFTTOOLINVERSEFRAMESETITYPEIHERESET节目录章目录5）开关量赋值指令6）其他指令SPEEDCOARSEINTOFFINTONNULLINTOFFINTONREMARKTYPE节目录章目录7.4.2SIGLA语言SIGLA是一种仅用于直角坐标式SIGMA型装配型机器人的运动控制时的编程语言。是20世纪70年代后期由意大利OLIVETTI公司研制的一种简单的非文本语言。这种语言主要用于装配任务的控制，它可以把装配任务划分为一些装配子任务，如取螺丝刀，在螺钉上料器上取螺钉、搬运螺钉、螺钉定位、螺钉装入、上紧螺钉等。编程时预先编制子程序，然后用子程序调用的方式来完成。节目录章目录节目录章目录

7.4.3IML语言IML是一种着眼于末端执行器的动作级语言。IML用直角坐标系描述机器人和目标物的位置和姿态。IML语言的主要指令有：运动指令MOVE、速度指令SPEED、停止指令STOP、手指开合指令OPEN及CLOSE、坐标系定义指令COORD、轨迹定义命令TRAJ、位置定义命令HERE、程序控制指令IF…THEN、FOREACH语句、CASE语句及DEFINE等。节目录

7.4.4AL语言1.AL语言概述AL语言运行的硬件环境章目录节目录2.AL语言的编程格式（1）程序以BEGIN开始，由END结束。（2）语句与语句之间用分号隔开。（3）变量先定义说明其类型，后使用。（4）程序的注释用大括号括起来。（5）变量赋值语句中如所赋的内容为表达式，则先计算表达式的值，再把该值赋给等式左边的变量。章目录节目录3.AL语言中数据的类型（1）

标量（scalar）

（2）矢量（vector）（3）旋转（rot）（4）坐标系（frame）（5）变换（trans）章目录节目录章目录本节完4.AL语言的语句（1）MOVE语句（2）手爪控制语句（3）控制语句（4）AFFIX和UNFIX语句（5）力觉处理7.5.1机器人离线编程的特点及功能7.5.2机器人离线编程系统的结构7.5机器人离线编程章目录7.5.3MOTOMANUP6型机器人离线编程仿真系统7.5.1机器人离线编程的特点及功能1.离线编程的优点减少机器人非工作时间使编程员远离危险的作业环境使用范围广便于构建FMS和ICMS系统可使用高级机器人语言对复杂系统及任务进行编程便于修改程序节目录章目录2.离线编程的过程及主要内容（1）对生产过程及机器人作业环境进行全面的了解（2）构造出机器人及作业环境的三维实体模型（3）选用通用或专用的基于图形的计算机语言（4）利用几何学、运动学、动力学的知识（5）进行轨迹规划、检查算法、屏幕动态仿真，即检查关节超限、传感器碰撞情况，规划机器人在动作空间的路径和运动轨迹（6）进行传感器接口连接和仿真，利用传感器信息进行决策和规划（7）实现通信接口，完成离线编程系统所生成的代码到各种机器人控制器的通信（8）实现用户接口，提供有效的人机界面，便于人工干预和进行系统操作节目录章目录7.5.2机器人离线编程系统的结构节目录章目录7.5.3MOT