工业机器人操作与应用（初级）PPT全套完整教学课件

第一章工业机器人认知工业机器人操作与应用——初级【ch01】工业机器人认知.pptx【ch02】KUKA机器人和KRC4机器人控制系统.pptx【ch03】工业机器人投入运行和零点标定.pptx【ch04】工业机器人坐标系.pptx【ch05】工业机器人负载数据测量.pptx【ch06】工业机器人程序的编写、运行.pptx【ch07】工业机器人运动类型.pptx【ch08】逻辑指令和预进功能.pptx【ch09】变量和程序调用.pptx【ch10】程序控制指令.pptx【ch11】中断程序编程.pptx【ch12】KUKA抓手工艺包.pptx全套可编辑PPT课件01初识工业机器人PARTONE01初识工业机器人由于影视宣传和科幻小说的影响，人们往往把机器人想象成外貌似人的机械和电子装置，但事实并非如此，特别是工业机器人，其实工业机器人的外观与人的外貌毫无相似之处，如图1-1所示。01初识工业机器人工业机器人是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化生产设备，特别适用于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和进行产品的快速更新换代具有十分重要的意义。工业机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科的高新技术，是相关研究十分活跃、应用日益广泛的技术。工业机器人的应用情况是一个国家工业自动化水平的重要标志。01初识工业机器人工业机器人并不是简单意义上代替人的劳动，它是综合了人的特长和机器的特长的-种拟人的电子机械设备，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、能抵抗恶劣环境的能力。从某种意义上说，它是机器进化过程的产物，是工业及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。02工业机器人的基本构成PARTTWO02工业机器人的基本构成机械系统又分为执行机构和驱动机构。执行机构是机器人完成工作任务的实体，通常由一系列连杆、关节或其他形式的运动部件组成。从功能的角度可分为基座、机身、臀部、腕部、手部，如图1-3所示。其中，手部可以是抓手，也可以是焊钳、弧焊枪、涂胶枪、喷嘴等，基座作为最底层的支撑部件，负责整体的安装连接，可以是固定的或移动的，具体可有不同的结构形式。1.2.1工业机器人机械系统02工业机器人的基本构成驱动装置按照驱动方式不同，可分为电(电机驱动)、液(液压驱动)、气(气压驱动)驱动装置及把它们结合起来应用的综合系统。气压驱动是指用压缩空气来驱动执行机构。液压驱动是指使用液体来驱动执行机构。电机驱动是指利用电动机产生的力矩驱动执行结构，是工业机器人中使用最多的一种驱动方式。1.2.1工业机器人机械系统02工业机器人的基本构成常用的传动装置有谐波传动装置、螺旋传动装置、链传动装置、带传动装置及齿轮传动装置等。大多数工业机器人采用交流伺服电机驱动的驱动方式，由于电机速度快，通常必须采用减速器(如谐波减速器和RV减速器等)。工业机器人各轴的运动通过服电机有针对性的调控而实现，这些伺服电机通过减速器与执行机构的各部件相连。1.2.1工业机器人机械系统02工业机器人的基本构成1.2.1工业机器人机械系统1.工业机器人减速器工业机器人减速器主要包括谐波减速器和RV减速器，对于主流的6轴关节工业机器人来说(如KUKA、FAUNC、安川、ABB)，A4A5A轴一般采用谐波减速器，A1A2A3轴一般采用RV减速器。(1)谐波减速器谐波减速器是利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器，是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力的一种传动装置。02工业机器人的基本构成1.2.1工业机器人机械系统(2)RV减速器：RV减速器采用的是一种二级封闭行星轮系，是在摆线针轮传动基础上发展起来的一种新型传动装置，由一级行星轮系串联一级摆针轮组成。02工业机器人的基本构成2.工业机器人伺服电机伺服电机是工业机器人的动力系统，一般安装在工业机器人的关节处，是工业机器人运动的“心脏”。工业机器人对伺服系统的要求较高，其必须满足快速响应，起动转矩大，动转矩惯量比大，调速范围宽，适应工业机器人的外形等要求，以做到体积小、重量轻、能够加减速运行，且需要具备高可靠性和稳定性。目前，工业机器人使用较多的是交流伺服系统。1.2.1工业机器人机械系统02工业机器人的基本构成伺服电机按其使用的电源性质不同，可分为直流伺服电机和交流伺服电机两大类，工业机器人大部分情况下使用的是交流伺服电机，其特点是起动转矩大、运行范围大、无自转现象。交流伺服电机的结构如图1-6所示。1.2.1工业机器人机械系统02工业机器人的基本构成1.2.1工业机器人机械系统3.工业机器人伺服系统工业机器人伺服系统一般包括三个闭环控制，即电流环、速度环和位置环，如图1-7所示。伺服系统是所有机电一体化设备的核心，它的基本设计要求是输出量能迅速而准确地响应输入量的变化。02工业机器人的基本构成1.2.1工业机器人机械系统伺服系统按照有无反馈分为开环控制、半闭环控制和全闭环控制三种。(1)开环(OpenLoop)控制:指在一个控制系统中系统的输入量不受输出量影响，也就是不将控制结果反馈回来影响当前系统的输入量。(2)半闭环(Semi-ClosedLoop):将位置(或速度)传感器安装于电机轴上以取得反馈信号02工业机器人的基本构成1.2.1工业机器人机械系统(3)全闭环(Ful1-ClosedLoop)控制：利用光栅尺等位置传感器，直接将物体的位移量同步反馈到控制装置中。全闭环控制系统分为负反馈系统和正反馈系统，若反馈信号与系统给定信号极性相反，则称为负反馈系统；若相同，则称为正反馈系统一般全闭环控制系统均为负反馈系统，如图1-10所示。02工业机器人的基本构成1.2.2工业机器人控制系统工业机器人控制系统作为工业机器人的重要组成部分之一，其主要作用是根据作业指令及传感器反馈回来的信号支配工业机器人去完成规定的动作。整个工业机器人系统的性能主要取决于控制系统的性能。02工业机器人的基本构成1.2.2工业机器人控制系统1.工业机器人控制系统的特点机器人控制技术是在传统机械系统控制技术的基础上发展起来的，这两种技术之间本质上并无不同，但由于工业机器人的结构是由连杆通过关节串联组成的空间开链结构，各个关节的运动是相互独立的，因此为了实现末端的运动，需要多关节的协调。所以，工业机器人控制系统虽然与机构运动学和动力学关系密切，但是比普通的自动化设备控制系统要复杂得多。02工业机器人的基本构成1.2.2工业机器人控制系统2.工业机器人控制系统的基本功能工业机器人控制系统的主要任务是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态轨迹、操作顺序及动作时间等，其基本功能包括以下4个。(1)示教再现功能;

(2)坐标设置功能;(3)与外围设备的通信功能;

(4)伺服控制功能。02工业机器人的基本构成智能系统是工业机器人的重要组成部分。按传感器采集信息的位置，其一般可分为内部传感器和外部传感器两类。内部传感器是完成工业机器人运动控制所必需的传感器，如位置传感器、速度传感器等，用于采集机器人内部信息，是构成工业机器人不可缺少的基本设备。外部传感器用于检测机器人所处环境、外部物体状态或机器人与外部物体的关系。常用的外部传感器有力觉传感器、触觉传感器、视觉传感器等。1.2.3工业机器人智能系统03工业机器人的起源和发展PARTTHERE03工业机器人的起源和发展工业机器人自20世纪60年代初问世以来，经过了几十年的发展，已经广泛应用于各工业生产领域，成为制造业中主要的机电一体化产品。美国是工业机器人的诞生地，如今美国有着一批具有国际影响力的工业机器人供应商。FANUC公司是世界上较大的工业机器人供应商之一。安川公司于1977年研制出第一个全自动工业机器人，其代表性的工业机器人有点焊和弧焊机器人、油漆和处理机器人、LCD玻璃板传输机器人及半导体晶片传输机器人等03工业机器人的起源和发展工业机器人自20世纪60年代初问世以来，经过了几十年的发展，已经广泛应用于各工业生产领域，成为制造业中主要的机电一体化产品。美国是工业机器人的诞生地，如今美国有着一批具有国际影响力的工业机器人供应商。德国工业机器人的数量位于世界第三，仅次于美国和日本，其智能机器人的研究和应用在世界上处于领先地位。瑞典的ABB公司是世界上较大的工业机器人供应商之一。03工业机器人的起源和发展意大利的COMAU公司从1978年开始研制和生产工业机器人，至今已有40多年的历史。日本工业机器人供应商的代表有FANUC、安川、川崎、OTC、松下、NACHI等。FANUC公司是世界上较大的工业机器人供应商之一。安川公司于1977年研制出第一个全自动工业机器人，其代表性的工业机器人有点焊和弧焊机器人、油漆和处理机器人、LCD玻璃板传输机器人及半导体晶片传输机器人等。04工业机器人的技术特点PARTFOUR04工业机器人的技术特点工业机器人集精密化、柔性化、智能化等先进制造技术于一体，通过对过程实施检测控制、优化、调度、管理和决策，增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消耗和环境污染，是工业自动化水平的较高体现。工业机器人是继动力机械、计算机之后出现的全面延伸人的体力和智力的新一代生产工具，是实现生产数字化、自动化、网络化及智能化的重要手段。04工业机器人的技术特点工业机器人应用领域广泛，可用于制造、安装、检测、物流等环节，并广泛应用于汽车整车及汽车零部件、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、军工、烟草、金融、医药冶金及印刷等行业。工业机器人集成并融合了多项学科，涉及多个技术领域，包括机器人控制技术、机器人动力学及仿真、机器人构建、有限元分析、激光加工技术、模块化程序设计、智能测量建模加工一体化、工厂自动化及精细物流等，技术综合性强05工业机器人专业术语PARTFIVE05工业机器人专业术语机械手:也可称为操作机，具有和人臂相似的功能，是可在空间抓放物体或进行其他操作的机械装置。驱动器:将电、液、气转换成机械能的动力装置。末端操作器(简称末端):位于工业机器人腕部末端、直接执行任务的装置，如夹持器焊枪、焊钳等。位姿:工业机器人末端在指定坐标系中的位置和姿态。工作空间:工业机器人执行任务时，其腕轴交点能在空间活动的范围。机械原点:工业机器人各自由度公用的机械坐标系中的基准点。05工业机器人专业术语工作原点:工业机器人工作空间中的基准点。速度:工业机器人在额定条件下，在匀速运动过程中，机械接口中心点或工具中心点(TCP)在单位时间内移动的距离或转动的角度。额定负载:工业机器人在限定的操作条件下，其机械接口处能承受的最大负载(包括末端)，用质量或力矩表示。位姿重复精度:工业机器人在同一条件下用同一方法操作时，重复t次所测得的位姿的一致程度。点位控制:控制工业机器人从一个位姿运动到另一个位姿，路径不限。05工业机器人专业术语轨迹重复精度:工业机器人机械接口中心点沿同一轨迹跟随x次所测得的轨迹之间的一致程度。连续轨迹控制:控制工业机器人的机械接口按程序规定的位姿和速度在指定的轨迹上运动。外部检测功能:工业机器人所具备的对外界物体状态和环境状况等的检测能力。内部检测功能:工业机器人对自身的位置、速度等状态的检测能力。自诊断功能:工业机器人判断自身全部或部分状态是否正常的能力。06工业机器人安全PARTSIX06工业机器人安全工业机器人作为自动化生产中重要的机电一体化设备，如果操作不当或维护不当，会造成公司财产损失，甚至危及个人生命安全。因此作为公司的技术人员，必须严格遵照工业机器人安全操作规程进行作业，将风险降到最低，有效避免人员伤亡事故的发生。由于工业机器人系统复杂且危险性强，在学习期间，对工业机器人进行任何操作都必须注意安全。无论什么时候进入工业机器人的工作范围都可能导致严重的伤害，只有经过培训认证的人员才可以进入该区域。07工业机器人环境保护PARTSEVEN07工业机器人环境保护工业机器人在日常维护或故障处理时，都会产生一些废弃的工业垃圾，做好工业垃圾的处理与回收也是预防安全事故发生的重要手段。工业垃圾主要包括：1、现场产生的危险固体废弃物；2、废工业电池、废电路板；3、废润滑油、废油脂、废油桶；4、粘油回丝或抹布；5、损坏的零件；6、包装材料。谢谢观看第二章KUKA机器人和KRC4机器人控制系统工业机器人操作与应用——初级01KUKA机器人机械系统PARTONE01KUKA机器人机械系统1、机械手机械手是工业机器人机械系统的主体。它由众多活动的、相互连接在一起的关节(轴)组成，也称为运动链，如图2-2所示。机械手的主要组件包括手部、腕部、臂部(大臂、小臂)、基座、机身，其中拆解后的大臂、小臂、机身、基座如图2-3所示。一般来说，用于保证末端达到工作空间任意位置的轴称为主轴或基本轴，用于实现末端任意空间姿态的轴，称为腕部轴或次轴，如图2-4所示。01KUKA机器人机械系统01KUKA机器人机械系统2.KUKA机器人伺服电机在实际应用中，工业机器人大部分采用交流伺服电机控制。KUKA机器人所用的伺服电机采用交流同步电机(伺服马达)的工作原理，定子线圈按星形结构连接，转子内设有永久磁铁，如图2-5所示。伺服电机通过伺服控制器的控制驱动机器人各轴运动01KUKA机器人机械系统KUKA机器人何服电机示例如图2-6所示。02KRC4机器人控制系统PARTTWO02KRC4机器人控制系统KRC4机器人控制系统(又称控制柜，如图2-7所示，以下简称KRC4系统)主要包括伺服控制模块、电源模块、接口模块等。02KRC4机器人控制系统2.2.2KRC4系统内部结构KRC4系统内部结构示意图如图2-8所示,由于用户的实际需要及系统配置不同,KRC4系统内部各主要元器件的布局、数量和功能会有所不同。02KRC4机器人控制系统2.2.2KRC4系统内部结构图2-8中各序号的含义见表2-2。02KRC4机器人控制系统KRC4总线系统如图2-9所示。2.2.3KRC4总线系统02KRC4机器人控制系统KUKA控制总线(KCB)是基于实时以太网的驱动总线，循环时间为125us,与FSoE(功能安全协议)可相互通信。KCB可以连接控制单元、PC控制系统、电源模块、伺服控制模块、分解器数字转换器、用于测量机器人零点的EMD工具。2.2.4KUKA控制总线(KCB)02KRC4机器人控制系统KPP可从三相电网中生成整流电路中间回路电压。利用中间回路电压可给内置驱动调节器和外置驱动装置供电。KPP的运行状态可通过电源模块上的LED显示便于故障诊断排查。KSP属于机械手驱动轴的传动调节器，具有集成式安全功能，运行状态可通过LED显示，便于故障诊断、排查。2.2.4KUKA控制总线(KCB)02KRC4机器人控制系统2.2.5KUKA系统总线(KSB)KUKA系统总线(KSB)是基于EtherCAT的驱动总线，循环时间为lus，与FSOE也可相互通信。KSB可以与CCU、KPC、smartPAD、RoboTeam(用于实现协同作业)、SIB(SafetyInterfaceBoard，安全接口板)相连，如图2-14所示。02KRC4机器人控制系统2.2.5KUKA系统总线(KSB)SIB是用户安全接口的组成部分，且与KSB连接。03KRC4示教器PARTTHREE03KRC4示教器2.3.1smartPAD操作按键说明smartPAD是用于KUKA机器人的示教器(手持编程器)拥有独立的WdowsCE操作系统。它支持热插(在运行期间插接或拔除)，具有工业机器人操作和编程所需的各种操作及显示功能,KRC4系统与smartPAD显示屏通过RDP(RemoteDesktopProtocol，远程桌面协议)关联。smartPAD的显示屏是一个触摸屏(smartHM可用手指或指示笔进行操作，不需要外部鼠标和外部键盘。03KRC4示教器2.3.1smartPAD操作按键说明smartPAD的正面、背面如图2-16图2-17所示。03KRC4示教器2.3.1smartPAD操作按键说明图2-17中各序号的含义见表2-5。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面说明1.状态栏状态栏主要显示机器人当前运行状态，如图2-19所示。多数情况下通过点击状态栏中的相应图标就能打开一个窗格，可在窗格中进行设置。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面说明图2-19中各序号的含义见表2-7。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面说明图2-19中各序号的含义见表2-7。(1)解释器KRC4系统上平行执行着两个任务:机器人解释器和提交解释器。机器人解释器：机器人程序通过机器人解释器运行。机器人程序主要是指用户建立的非SUB程序，KRC4系统中有一些程序模板，用户可以选择。提交(SUBMIT)解释器：提交程序(SUB程序)通过提交解释器运行。SUB程序可以执行操作或者监控任务。2.3.2smartHMI操作界面说明03KRC4示教器03KRC4示教器(2)驱动状态显示点击状态栏中的驱动状态显示图标，可打开“移动条件”窗格，驱动状态显示如图2-23所示。2.3.2smartHMI操作界面说明03KRC4示教器(3)机器人运行方式用户可以通过连接管理器来更改机器人运行方式，见表2-8。2.3.2smartHMI操作界面说明03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面说明(4)机器人倍率调整点击状态栏中的POV/HOV状态显示图标，进行机器人倍率调整。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面说明图2-24中各序号的说明见表2-9。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面说明(5)程序运行方式点击状态栏中的程序运行方式状态显示图标，“程序运行方式”窗格被打开。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面说明(6)增量式手动移动增量式手动移动能精确地控制机器人运动的距离或角度，在需要精细编程的工艺要求中作用明显。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面说明2.空间鼠标和按键操作(1)空间鼠标点击smartHMI操作界面右侧的空间鼠标状态显示图标，打开显示空间鼠标当前定位的“鼠标”窗格，在窗格中可以修改其定位。(2)按键点击smartHMI操作界面右侧的运行状态显示图标，打开“按键”窗格，显示当前手动操作前的坐标系，通过此图标可进行坐标系之间的选择、切换。03KRC4示教器2.3.2smartHMI操作界面说明3.WorkVisual用户可以通过smartHMI操作界面进行项目的管理，也可以通过WorkVisual软件进行项目管理。通过smartHMI操作界面进行项目管理的前提条件是用户已经通过WorkVisual软件完成了相关的配置并且相关配置符合当前机器人软件和硬件要求及外围设备通信接口要求等。使用WorkVisual的用户权限限定为专家以上。03KRC4示教器4.提示信息提示信息的功能主要是读取并解释KRC4系统的信息，提示信息包括提示信息区域和提示信息计数器两个方面。提示信息区域显示当前的提示信息，提示信息计数器则记录每种提示信息类型的数量。KRC4系统针对不同的操作会自带一些对话信息，用户也可以根据实际的生产需要进行对话信息的编辑2.3.2smartHMI操作界面说明03KRC4示教器KRC4系统与用户之间的提示信息主要包括4种类型，如图2-31所示。2.3.2smartHMI操作界面说明03KRC4示教器2.3.3工业机器人用户组说明在KUK4系统软件(KSS)中，不同用户组具有不同的权限。点击“主菜单”→“配置”→“用户组”选项打开此界面。若欲切换至默认用户组则点击“标准”按钮。若欲切换至其他用户组，则点击“登录”按钮。选定所需的用户组输入密码登录。(1)用户此用户组为默认用户组。03KRC4示教器2.3.3工业机器人用户组说明(2)专家此用户组通过一个密码进行保护。(3)安全维护人员此用户组可以激活和进行机器人的安全配置。此用户组通过一个密码进行保护。03KRC4示教器2.3.3工业机器人用户组说明(4)安全调试员只在使用安全选项，如KUKASafeOperation时，此用户组才有用。此用户组通过一个密码进行保护。(5)管理员具有“专家”用户组所有权限，此外，此用户组还可以将插件(PIug-Ins)集成到KRC4系统中。此用户组通过一个密码进行保护。谢谢观看第三章工业机器人投入运行和零点标定工业机器人操作与应用——初级01投入运行助手PARTONE01投入运行助手投入运行助手可以引导用户完成机器人投入运行的基本步骤及系统还未完成的必须处理的步骤。投入运行助手运行的前提条件是未选定任何程序且当前机器人运行方式为T1。打开投入运行助手的操作步骤如下。点击“主菜单”→“投入运行”→“投入运行助手”选项，打开“投入运行助手”窗格。02投入运行模式PARTTWO02投入运行模式利用smartHMI操作界面可将KRC4系统设定为投入运行模式(也称调试模式)。投入运行模式是指机器人在外围安全装置缺失的情况下以T1方式运行。投入运行模式激活时所有输出端自动进入状态“逻辑零”。投入运行模式与系统软件版本有一定的联系，当KSS版本在8.3及以上时，KRC4系统随时可以被切换至投入运行模式。02投入运行模式投入运行模式的激活方法如下。点击“主菜单”→“投入运行”→“售后服务”选项，在“售后服务”菜单中找到“投入运行模式”选项。若该选项为灰色，表示投入运行模式禁止。若该选项为黑色，表示投入运行模式允许激活。若状态栏中的运行方式状态显示图标T1处黄色闪烁，表示投入运行模式激活。03投入运行模式的风险和防范措施PARTTHREE03投入运行模式的风险和防范措施投入运行模式激活将使得外部安全信号失效，紧急停止功能仅局部有效，因此该模式存在一定的安全隐患。1.可能存在的风险有人员进入机器人的危险区域作业；未经授权的人员操作机器人可能带来安全风险；在发生紧急情况时，外部紧急停止装置未激活。03投入运行模式的风险和防范措施2.防范措施悬挂警示牌(指明已失效的外部紧急停止装置)；进入机器人工作的危险区域时需要挂安全锁；增加防护栏或警示带，限制人员进入；只有通过安全知识培训的维修人员才允许使用投入运行模式；在使用投入运行模式时，所有外部防护装置须处于停止状态，确保设备完全停止运行且无闲杂人员。04工业机器人零点标定PARTFOUR04工业机器人零点标定3.4.1零点标定的含义工业机器人为达到较高精度或者完全能够以程序设定的动作运动，需要进行正确的零点标定。通过技术辅助工具EMD可为任何一个在机械零点位置的轴指定一个基准值(如0°)。通过零点标定可以使轴的机械位置和电气位置保持一致。完整的零点标定过程是为每个轴标定零点(标定后每个轴都有唯一的基准值)。04工业机器人零点标定3.4.1零点标定的含义虽然所有机器人的零点标定位置都相似，但不完全相同。即使是同一个机器人型号的不同机器人，零点标定的精确位置也会有所不同。每个机器人都必须进行零点标定，机器人只有在零点标定之后才可以进行笛卡儿运动并移至程序设定的位置，才能保证机械位置和电气位置在调整过程中协调一致。为此，必须将机器人置于一个已经定义的机械位置，即标定位置，然后将每个轴的传感器值存储下来。04工业机器人零点标定3.4.2零点标定工具常用的零点标定工具包括、MEMD、零点标定盒、电缆等，如图3-3所示。04工业机器人零点标定3.4.3EMD的工作原理及应用EMD是KCB上可连接或切断的单元，工作原理与线性可变差动变压器(LinearVariableDifferentialTransformer，LVDT)相同。EMD的运动范围约为5.5mm，分辨率为16位。进行零点标定时，EMD会自动与KCB超合和去耦。EMD零点标定流程如图3-4所示。零点标定可通过确定轴的机械零点的方式进行。04工业机器人零点标定3.4.3EMD的工作原理及应用04工业机器人零点标定一般情况下，工业机器人必须时刻处于已标定零点的状态，否则机器人将无法在手动运行模式下平移笛卡儿坐标系，也不能沿程序设定的轨迹运动。同时，未进行零点标定的机器人的软件限位开关(每个轴的运动角度或动作范围是由机器人控制系统来设定的，称为软件限位开关)将关闭。因此进行零点标定后的机器人才能实现相关功能。3.4.4需要进行零点标定的情况04工业机器人零点标定在实际的生产过程中，在什么情况下需要进行零点标定呢?1、投入运行时。2、维护参与定位值感测的部件时(如带分解器或RDC的电机)。3、未用机器人控制系统移动机器人轴时(如借助于自由旋转装置移动机器人轴)。4、更换齿轮箱、电机时。5、发生碰撞时(如以高于250mm/s的速度撞击护栏或机械挡块等)。3.4.4需要进行零点标定的情况04工业机器人零点标定3.4.5零点标定的方法和步骤1.一种负载情况工业机器人只连接一种工具负载(或没有工具负载)时，无须快换装置进行工具切换此种情况多应用于机器人负载数据固定或对精度要求不高的工作场合。2.多种负载情况工业机器人连接两种以上工具负载时，可通过快换装置进行工具切换。此种情况多应用于机器人负载数据发生变化或对精度要求较高的工作场合。04工业机器人零点标定3.4.5零点数据去调节在机器人运行过程中，机器人工具负载的变化会影响机器人的轨迹精度，同时不同的工具负载会产生机器人零点的不司偏差(与无负载时相比)。在这种情况下，需要针对机器人进行偏量学习。由于材料固有的弹性，无负载的机器人与带负载的机器人相比，在零点位置上会有所区别。这些相当于几个增量的区别将影响机器人的轨迹精度。04工业机器人零点标定3.4.5零点数据去调节如图3-10所示，机器人工具负载将对A2、A3、A5轴产生影响，产生数据偏差。04工业机器人零点标定3.4.6零点数据去调节零点数据去调节是指手动删除零点标定数据。点击“主菜单”———“投入运行”————“调整”————“去调节”选项，打开“取消校正”窗格，如图3-13所示。可将各机器人轴的标定数据删除，删除时轴不动。对于已经去调节的机器人，软件限位开关关闭，机器人可能会驶向缓冲器，用户应尽可能不运行已经去调节的机器人或尽量减小手动倍率，因为在没有机器人轴软件限位保护时，手动运行机器人可能造成设备损坏或人员伤亡。04工业机器人零点标定3.4.6零点数据去调节谢谢观看第四章工业机器人坐标系工业机器人操作与应用——初级01关节坐标系PARTONE01关节坐标系基于关节坐标系，机器人各轴可单独运动，如图4-1所示。01关节坐标系图4-1左图中工业机器人的A1轴~A6轴分别对应右图中的运行状态显示图标A1A6。也就是说，各机器人轴的运动状态可通过smartHMI操作界面上对应的A1~A6图标进行查看。关节坐标系的原点设置在机器人关节中心点处，反映了该关节处每个轴相对该关节坐标系原点位置的绝对角度。可通过A1~A6图标单独控制机器人每个轴的正向与反向运动每个轴是参照各自的关节坐标系运动的。01关节坐标系点击“主菜单”一“显示”“实际位置”选项，打开“机器人位置”窗格，首先显示机器人的笛卡儿式实际位置，即显示TCP(工具中心点，ToolCenterPoint)的当前位置(XYZ)和姿态(4BC)，此外还显示状态和角方向。机器人位置(与轴相关的)窗格中将显示A1轴至A6轴在关节标系下的当前位置。若有附加轴，则还会显示附加轴的位置。在机器人运行过程中，该窗格也能显示各轴的实际位置。02笛卡儿坐标系PARTTWO02笛卡儿坐标系在工业机器人的操作、编程和投入运行时，笛卡儿坐标系具有重要意义。02笛卡儿坐标系通过右手定则(如图4-5所示)能够确定Z轴的方向。如图4-6所示，在笛卡儿标系中，机器人可以用两种不同的方式运动:沿坐标轴方向平移(直线)，使用X、Y、Z；环绕着标方向转动(转/回转)，使用AB(旋转)、C(回转)。02笛卡儿坐标系02笛卡儿坐标系1、世界坐标系世界坐标系是永久定义好的笛卡儿坐标系的一种，它是机器人足部坐标系和基坐标系的基础。在标准设置下，KRC4系统的世界坐标系位于机器人基座外。2、机器人足部坐标系机器人足部坐标系也是笛卡儿坐标系的一种，它定义了与世界坐标系的一种位置关系。在KRC4系统中，机器人足部坐标系固定于机器人基座内。02笛卡儿坐标系3、基坐标系基坐标系是定义在工件上的一种笛卡儿坐标系，它是与世界坐标系相关联的坐标系默认情况下与世界坐标系是一样的，但用户可以根据工件的实际情况设定相关的偏差值KRC4系统中的基坐标系有32个。基坐标的测量分为两个步骤：定义坐标原点、定义坐标方向。基坐标的测量方法包括3点、间接、数字输入。02笛卡儿坐标系4、法兰坐标系法兰盘简称法兰(Flange)，通常是指在一个类似盘状的金属体的周边开几个固定的孔用于连接其他部件。法兰坐标系固定于机器人法兰上，原点为机器人法兰中心，是工具坐标系的原点。法兰坐标系是建立工具坐标系的基础，在KRC4系统中，TOOLO是指法兰坐标系。02笛卡儿坐标系5、工具坐标系工具坐标系是实际编程中最重要的一种笛卡儿坐标系，其原点位置为TCP，但用户可以根据工具的实际情况，设定或测量TCP相对于法兰坐标系的空间位置。机器人制造厂商不同，工具坐标系建立的方法也不同。KRC4系统中的工具坐标系有16个。02笛卡儿坐标系5、工具坐标系(1)TCP的测量TCP的测量方法主要包括:XYZ4点法、XYZ参照法、数字输入等。XYZ4点法:将待测量工具的TCP从4个不同方向移向一个参照点，参照点可以任意选择。KRC4系统从不同的法兰位置值中计算出TCP。注意，XYZ4点法不能用于卸码机器人。02笛卡儿坐标系02笛卡儿坐标系XYZ4点法测量的是TCP相对于法兰坐标系的X、Y、Z，不包含角度关系。应用XYZ4点法测量TCP的注意事项如下。选择T1运行方式及专家用户权限；测量点的距离应满足最小允差范围；机器人姿态变化在允许范围内尽可能大一些。在实际测量过程中，用户应充分考虑系统所设定的允差范围，在不满足允差范围时系统将自动提示相关信息，如图4-15所示。02笛卡儿坐标系02笛卡儿坐标系XYZ参照法：采用XYZ参照法进行TCP测量时，将对待测量工具(新工具)和已测量工具(旧工具)进行比较。KRC4系统通过对比新、旧工具位置，计算出新工具的TCP。注意，新、旧工具是针对同一个参照点进行测量的。XYZ参照法的测量步骤如图4-16所示。02笛卡儿坐标系02笛卡儿坐标系数字输入：可以通过工具的设计图纸或制造厂商提供的数据直接设定TCP，这种方法比较简单，但由于加工制造及安装时存在加工误差和安装误差，此数值可能存在偏差。数字输入方法可能的数据来源包括:CAD、外部测量的工具、制造厂商的数据。02笛卡儿坐标系5、工具坐标系(2)旋转角度测量旋转角度，也就是通常所说的欧拉角，它表明工具坐标系相对于法兰坐标系所旋转的角度值。旋转角度的测量方法主要有ABC2点法和ABC世界坐标系两种。ABC2点法：通过选择X轴上的一个点和XY平面上的一个点,KRC4系统可得到工具坐标系的轴数据。当轴方向需要特别精确时，一般使用此方法。02笛卡儿坐标系ABC世界坐标系：ABC世界坐标系方法是指将工具标系的X、Y、Z轴分别平行于世界坐标系的Z、Y、X轴。用户需要调整工具坐标系相对于世界标系的位置关系，通过KRC4系统自动算出的欧拉角数值，将工具坐标系的轴调整为与世界坐标系的轴平行，KRC4系统从而得知工具坐标系的方向。02笛卡儿坐标系03固定工具测量PARTTHREE03固定工具测量固定工具(如图4-21所示)就是固定在某个位置与机器人法兰不连接的工具。使用固定工具时，应在smartHMI操作界面中将“Ipo模式选择”设为外部工具，也称为外部TCP。在实际的生产过程中，根据工艺要求，有些机器人需要操作的是工件而不是工具，需要机器人夹持工件来完成相应的轨迹运行。03固定工具测量固定工具测量分为两步，第一步是测量固定工具的TCP，第二步是测量工件。KRC4系统用基坐标系存储外部TCP数据，用工具坐标系存储工件数据。1.测量固定工具的TCP如果要将固定工具的TCP告知KRC4系统，需要将一个已经测量过的工具移至固定工具的TCP位置，然后用5D或6D方式将固定工具的坐标系取向告知KRC4系统。03固定工具测量2.测量工件通过固定工具的TCP可以确定工件的原点，然后通过工具坐标系X轴正向上的一点及XY平面上的一点，可定义工件相对于法兰坐标系的位置。点击“主菜单”——“投入运行”——“测量”——“固定工具”——“工件”——“直接测量”选项，打开“测量-固定工具-工件-直接测量”窗格。首先选择待测量的工件，输入“工件编是”和“工件名称”，然后选择所使用的固定工具，输入“固定工具编号”，示例为1。03固定工具测量然后将工具坐标系的原点移至TCP，再将工具坐标系X轴正向上的一点移至TCP，如图4-27、图4-28所示。03固定工具测量03固定工具测量然后将工具坐标系的XY平面上一个带有正Y值的点移至TCP。最后得到工件的TCP并保存，这些数据是相对于法兰坐标系的位置数。谢谢观看第五章工业机器人负载数据测量工业机器人操作与应用——初级01转动惯量PARTONE01转动惯量转动惯量(MomentofInertia，又称质量惯性矩)，是刚体绕轴转动时惯性(转动物体保持其匀速圆周运动或静止的特性)的量度。在经典力学中，转动惯量通常以I或J表示单位为kg.m。如图5-2所示，对于一个质点，有-mr，其中，m是其质量，下是质点和轴的垂直距离。02工具负载数据测量PARTTWO02工具负载数据测量工具负载数据测量的前提是KRC4系统已经指定了工具号。需要输入的工具负载的数据如图5-3所示。02工具负载数据测量M[kg]:表示质量，单位为kg。X、Y、Z[mm]:表示相对于法兰的重心位置，单位为mm。A、B、C:表示性轴对于法的角，单位为°。JX、JY、JZ:表示转动惯量(JX是标系绕轴转动的转动量，该标系通过A、B和C相对于法兰转过一定角度；Y和是标系绕Y轴和Z轴转动的转动惯量)。02工具负载数据测量工具负载数据的正确性对工业机器人的运行精度、生产过程中的节拍时间、机器人的使用寿命都具有非常重要的作用。同时工具负载数据会影响许多控制过程，包括速度和加速度控制、力矩控制、碰撞控制、能量控制及加速度的算法控制等。1、工具负载数据测量方法工具负载数据是通过测量软件在线测量的，但由于大部分工具负载是非标设计的，因此工具负载数据也可由制造厂商提供。02工具负载数据测量检查方法1:点击“主菜单”一“投入运行”一“辅助软件”选项，打开“IstallTech-已安装的附加软件”窗格若LoadDataDetermination软件的状态为“已安装”则表示KRC4系统已安装了该软件，如图5-4所示。02工具负载数据测量检查方法2:点击“主菜单”一“帮助”一“信息”选项，打开“信息”窗格。在“选项”选项卡下，若存在LoadDataDetermination软件，则表示KRC4系统已安装了该软件,如图5-5所示。02工具负载数据测量在安装了在线测量软件LoadDataDetermination后，KRC4系统“售后服务”菜单栏中就会出现“计算负载数据”选项。点击“主菜单”一“投入运行”一“售后服务”一“计算负载数据”选项，如图5-6所示。打开“Loaddatadetermination”窗格在该窗格进行如图5-7所示的设置后点击“Start按钮。02工具负载数据测量02工具负载数据测量自动进入“编辑器”窗格，如图5-8所示，按照运行过程中的提示对话框进行操作运行过程中无法更改机器人的运行速度，应选择T2运行方式或AUT运行方式运行程序建议选择AUT运行方式。02工具负载数据测量程序运行结束后，显示测量数据，选择所需要的工具，如图5-9所示，示例为选择工具号为3的“zic13”。通过点击“AssignTool”按将测量数据赋值给所选工具，当赋值完成后，提示信息区域会弹出相应的提示信息“Datahavebeenassignedtotool3”，点击“OK”按钮，如图5-10所示。保存测量结果。图5-11所示为“zjc13”的工具负载数据测量结果。02工具负载数据测量02工具负载数据测量2、在线负载数据检查(OLDC)KRC4系统在运行过程中会监控工具负载数据，判断是否存在过载或欠载情况，这种监控称为“在线负载数据检查”(OnlineLoadDataCheck，OLDC)。并不是所有机器人类型都支持OLDC功能，对于可使用LoadDataDetermination软件的机器人类型来说，OLDC是可用的。用户也可以通过系统变量SLDCLOADED(TRUE=是)查询OLDC是否可供当前机器人类型使用。02工具负载数据测量当实际负载高于配置的负载时，会出现过载情况;当实际负载低于配置的负载时，会出现欠载情况。如果出现过载或欠载情况，KRC4系统会按照OLDC配置的信息进行反馈。OLDC配置的操作步骤如下。点击“主菜单”———“投入运行”———“测量”———“工具”———“工具负荷数据”选项，然后选定工具号，点击“继续”按钮，在打开的窗格中进行如图5-12所示的设置。02工具负载数据测量03附加负载数据测量PARTTHREE03附加负载数据测量附加负载数据对KRC4系统的影响与工具负载数据类似，即影响工业机器人的运行精度、生产过程中的节拍时间、机器人的使用寿命等。基于附加负载数据对KRC4系统的影响，需要将附加负载数据输入KRC4系统。由于附加负载大多也是非标设计的，如弧焊的送丝机构、机器人本体上安装的控制阀、管线包等，因此这些数据也可以通过制造厂商获得。03附加负载数据测量需要输入的附加负载的数据如图5-13所示。03附加负载数据测量M（kg）:表示质量，单位为kg。X、Y、Z（mm）:表示相对于法兰的重心位置，单位为mm。A、B、C:表示主惯性轴相对于法兰的夹角，单位为°。JX、JY、JZ:表示动量(JX是系绕轴转动的转动量，该标系通过A、B和C相对于法兰转过一定角度；JY和Z是标系绕Y轴和轴转动的转动惯量)。03附加负载数据测量点击“主菜单”“投入运行”——“测量”——“附加负载数据”选项，打开“测量——附加负载数据”窗格，选定附加负载数据所在轴，如图5-14所示。03附加负载数据测量谢谢观看第六章工业机器人程序的编写、运行工业机器人操作与应用——初级01工业机器人编程类型PARTONE01工业机器人编程类型工业机器人编程类型主要有以下三种。1、示教器编程由用户通过smartPAD控制工业机器人，人工引导工业机器人按照工艺要求完成预期的动作，以获取运动轨迹，生成机器人程序。示教器编程相对于离线编程来说，实用性更强、操作更简便，因此大部分工业机器人都采用示教器编程方法。工业机器人编程还没有公认的国际标准，各机器人制造厂商有各自的机器人编程语言。01工业机器人编程类型2、离线编程无须人工操作机器人进行现场示教，根据虚拟场景中的工件形状自动生成复杂运动轨迹，在软件中仿真、调整轨迹后，生成机器人程序。离线编程克服了示教器编程的很多缺点，充分利用了计算机的功能，减少了编写机器人程序所需要的时间。但在实际安装过程中，模型误差、工件装配误差及机器人定位误差等都会对轨迹精度产生一定的影响，因此需要对程序进行校准修正。01工业机器人编程类型3、牵引示教牵引示教也称为力反馈示教，即由用户握住机器人末端，带动机器人按实际轨迹运动一次，生成机器人程序。在此过程中，用户在机器人末端上施加一定方向的力，通过电流检测输出6个分量的数据，使机器人做相应的动作，然后记录位置，完成牵引示教工作。实现牵引示教的关键是电流开环控制，基本思路是使电机工作在电流环，尽量补偿系统的重力矩及摩擦力矩，使用户可以轻松地牵引机器人。02KRC4系统程序管理PARTTWO02KRC4系统程序管理1.新建程序新建的程序模块可以保存在文件夹“Program”中，也可以保存在新建的文件夹中。但是，在“应用人员”和“用户”用户组中，只能在文件夹R1下新建文件夹。下面主要介绍在R1下新建文件夹的步骤。在“导航器”窗格中选择文件夹R1，点击“新建”按钮，输入文件名称，还可为文件添加注释，如图6-1(a)所示。例如，输入文件名称“test1”，生成test1文件夹，如图6-1(b)所示。02KRC4系统程序管理02KRC4系统程序管理02KRC4系统程序管理打开生成的test1文件夹，点击“新建”按钮，选择系统定义的模板，如图6-2所示。Cell:现有的Cel1程序，只能被替换或者在删除后被重新创建。Expert:专家模块，由只有程序头和程序结尾的SRC和DAT文件构成。ExpertSubmit：附加的SUB文件，由程序头和程序结尾构成。02KRC4系统程序管理Function:SRC文件中的函数，在SRC中只需创建带有BOOL变量的函数头，函数结尾已经存在，但必须对返回值进行编程。Modul:模块，由具有程序头、程序结尾及基本框架(INI和2个PTPHOME)的SRC和DAT文件构成。Submit:附加的SUB文件，由具有程序头、程序结尾及基本架(DECLARATIONINILOOP/ENDLOOP)的SRC和DAT文件构成。02KRC4系统程序管理选择“Modul”选项后新建程序，输入新建的程序名称“test1”。模块用字母“M”的图标标识，如图6-3所示。02KRC4系统程序管理打开程序test1，如图6-4所示。02KRC4系统程序管理2.程序模块属性Modul由两部分组成，如图6-5所示:一部分是源代码，用SRC文件表示;另一部分是数据代码，用DAT文件表示。DAT文件中含有固定数据和点的坐标。02KRC4系统程序管理点击“编辑”按钮，通过“编辑”菜单下的“过滤器”选项，可以选择“模块”或“详细信息”选项，进行信息切换，如图6-6所示。02KRC4系统程序管理在DAT文件中，“DEFDAT+程序名”表示数据列表的生成方式。在SRC文件中“DEF+程序名0”表示源代码的生成方式。DAT文件主要存SRC文件生成的位置点的坐标及相关位置数据的参数信息等，逻辑指令在DAT文件中是无法显示的。SRC文件中的代码主要包含逻辑指令等非运行指令。02KRC4系统程序管理3.程序的组成SRC文件中的代码包含变量声明区、变量初始化区、代码输入区三个区域。在变量声明区中，用户可针对当前程序所需的变量，按照KRC4系统所支持的变量类型对变量进行声明。在程序运行过程中，用户可根据需要，利用变量进行一些辅助计算或状态信息采集。变量初始化区主要为变量声明区中的变量进行初始化赋值。代码输入区则主要根据工艺需要，记录位置点的信息、逻辑指令信息，以及进行变量运算等。02KRC4系统程序管理02KRC4系统程序管理4.选定或打开程序用户新建程序后，有两种方式可以通过smartHMI操作界面对程序进行编辑。(1)方式一“选定”程序，通过点击按栏中的“选定”按(如图6-9所示)打开“编辑器”窗格。02KRC4系统程序管理通过“选定”按钮打开“编辑器”窗格时，程序运行指针(如图6-10所示)将被显示被“选定”的程序可以运行，用户可以对程序进行有限的编辑，但不允许使用多行的KRI指令(如LOOP.··ENDLOOP)。“选定”程序的方式尤其适用于“应用人员”用户组中的用户对程序进行编辑，因为在关闭程序时，用户无须回答安全提问即可应用更改。用户如果对不允许更改处进行了更改，系统会显示出一条故障信息。02KRC4系统程序管理02KRC4系统程序管理(2)方式二“打开”程序，通过点击按栏中的“打开”按(如图6-11所示)打开“编辑器”窗格。通过“打开”按钮打开“编辑器”窗格时，无程序运行指针，程序不能运行，但程序可以被编辑，如图6-12所示。“打开”程序尤其适用于“专家”用户组中的用户对程序进行编辑，因为在关闭程序时系统会弹出一个安全提问，询问用户是应用更改还是取消更改。02KRC4系统程序管理02KRC4系统程序管理(3)程序运行指针说明当“选定”程序时，“编辑器”窗格中会出现几种程序运行指针来显示当前程序运行的状态，如表6-1所示。程序运行指针用于表明机器人正在执行或执行完的语句、是否移到个辅助点或目标点上，以及机器人执行程序的方向。02KRC4系统程序管理02KRC4系统程序管理5.文件存档和还原(1)文件存档KRC4系统的数据会被存储到以机器人名称为文件名的压缩文件中。在存储过程中系统除了将生成的ZIP文件保存在所选的存储位置上，还会在D盘上存储一个存档文件(INTERN.ZIP)。可选的存储位置包括:USB(KCP)；USB(控制柜)；网络。02KRC4系统程序管理(2)文件还原在文件还原时，可选择以下选项:所有应用系统数据在文件还原时，当存档文件与系统文件的版本不一样时会显示错误信息。如果存档工具包的版本与安装的工具包版本不一致，也会显示错误信息。02KRC4系统程序管理6.运行日志管理KRC4系统可以全程自动记录用户在smartPAD上的操作过程，用户可以通过运行日志查询、了解程序和状态的变更。(1)运行日志点击“主菜单”-“诊断”一“运行日志”选项，打开“运行日志”窗格，如图6-16所示。02KRC4系统程序管理(2)运行日志筛选用户可以根据运行日志的类型和级别进行运行日志筛选，通过筛选可以快速找到相关类型的运行日志，便于用户快速了解操作过程，如图6-17所示。03工业机器人程序的运行PARTTHREE03工业机器人程序的运行1.程序运行步骤程序运行步骤如下点击“选定”按钮“选定”要运行的程序，按下smartPAD背面的“确认”键和正面的“启动”键，执行INI和BCO运行，在状态栏中选择程序运行方式，再次按下“启动”键运行程序，如图6-18~图6-20所示。03工业机器人程序的运行03工业机器人程序的运行谢谢观看第七章工业机器人运动类型工业机器人操作与应用——初级01PTP控制方式PARTONE01PTP控制方式点位(Point-To-Point，PTP，即点到点)控制方式如图7-1所示，这种控制方式只对机器人末端在作业空间中的某些规定的离散点上的位姿进行控制。机器人将TCP沿最快速的轨迹移到目标点，最快速的轨迹通常并不是最短的轨迹，因此其运动轨迹不是直线。01PTP控制方式由于机器人轴的旋转运动，有时弧形轨迹会比直线轨迹更快。在PTP控制方式下，只要求机器人能够快速、准确地在相邻各点之间运动，对到达目标点的运动轨迹不做任何规定。定位精度和运动所需的时间是PTP控制方式的两个主要评价指标。02CP控制方式PARTTWO02CP控制方式连续轨迹(ContinuousPath，CP)控制方式通常是指LIN(直线)和CIRC(圆弧)轨迹控制方式，如图7-2所示。CP控制方式对机器人末端在作业空间中的位姿进行连续控制要求其严格按照预定的轨迹和速度在一定的精度范围内运动，运动速度可控，运动平稳。工业机器人各关节连续、同步地进行相应的运动，其末端即可形成连续的轨迹。CP控制方式的主要评价指标是机器人末端位姿的轨迹精度及平稳性。CP控制方式常用于弧焊、点焊搬运、涂胶等对轨迹要求严格的工艺中。02CP控制方式03轨迹路径逼近功能PARTTHREE03轨迹路径逼近功能在实际的调试过程中，为了加速运动过程，缩短生产节拍，对于工业机器人运动轨迹中的过渡点或一些无须精确到达的点，需要进行轨迹路径的优化。一般KRC4系统会采用轨迹路径逼近的方式进行优化。KUKA机器人的CONT运动指即可实现轨迹路径逼近功能，如表7-1所示。轨迹路径逼近意味着TCP不会精确移到点坐标，它会提前离开精确保持轮廓的轨迹，被引导沿着轨迹路径逼近轮廓运动，该轮廓止于下一个运动指令的精确位置点。03轨迹路径逼近功能03轨迹路径逼近功能需要注意的是，运动过程中的速度、加速度、圆滑过渡距离等参数也影响轨迹路径逼近轮廓。轨迹路径逼近功能的优点是能减少机器人磨损，减短节拍时间。04工业机器人零点标定PARTFOUR04工业机器人运动指令编辑KUKA机器人所需要的运动指令可以通过联机表格的方式输入，用户能够比较方便地进行程序的录入及程序点的记录，还可根据工艺要求方便地修改程序点的位置，增加一些输入/输出指令等。首先“打开”或“选定”要编辑的程序，点击“指令”一“运动”选项，选择运动控制方式，如图7-3所示。04工业机器人运动指令编辑04工业机器人运动指令编辑点击联机表格中“P1”后面的按钮可进行位置点P1的相关参数设定，如图7-4所示。04工业机器人运动指令编辑在和“Vel=”处可进行当前位置点轨迹路径逼近和运行速度的设定，如图7-5所示。04工业机器人运动指令编辑点击“CPDATA2”后面的按钮可进行移动参数设定，如图7-6所示。04工业机器人运动指令编辑在LIN和CIRC控制方式下，机器人沿轨迹运动时，用户可以准确定义方向导引，如图7-7所示。工具在运动的起始点和目标点处的姿态可能不同。04工业机器人运动指令编辑LIN控制方式下的方向导引有标准、手动PTP、恒定的方向三种。标准:如图7-8所示，机器人运动轨迹为从P1点至P2点的线性轨迹，工具的姿态在运动过程中不断变化。手动PTP:在机器人以标准方式到达奇点位置时，就可以使用“手动PTP”方向导引，因为需要通过轴角度的线性轨迹路径逼近(按轴坐标的移动)进行姿态变化。04工业机器人运动指令编辑KUKA6轴机器人的奇点位置共有三个,奇点位置是指在给定状态和步骤顺序的情况下无法通过逆向运算(将笛卡儿坐标转换成轴坐标)得出唯一数值的位置。在这种情况下，非常小的笛卡儿坐标变化也能导致非常大的轴坐标变化。奇点不是机械特性，而是数学特性，出于此原因，只有在CP控制方式下才会出现奇点。04工业机器人运动指令编辑三个奇点的位置如下。奇点A:顶部奇点，在A4、A5A的交点位于A1轴正上方时产生。奇点B:延伸奇点，在A轴的中点位于A2轴和A3轴的延长线上时产生。奇点C:腕关节奇点，在A4轴和A6轴彼此平行，且A5轴处于正负0.01812”的范围内时产生。04工业机器人运动指令编辑恒定的方向:如图7-9所示，机器人运动轨迹为从P1点至P2点的线性轨迹，工具的姿态在运动过程中始终保持不变，机器人的姿态在运动过程中也始终保持不变。在一些特殊的工艺中需要用到此功能，如切割、激光焊接等。CIRC控制方式下的方向导引也有标准、手动PTP、恒定的方向三种。04工业机器人运动指令编辑标准:如图7-10所示，机器人运动轨迹为从P1点至P4点的圆弧轨迹，工具的姿态在运动过程中不断变化。手动PTP:在机器人以标准方式到达奇点位置时，就可以使用“手动PTP”方向导引因为需要通过轴角度的线性轨迹路径逼近(按轴标的移动)进行姿态变化。04工业机器人运动指令编辑恒定的方向:如图7-11所示，机人运动轨迹为从P1点至P4点的圆弧轨迹，工具的姿态在运动过程中始终保持不变，机器人的姿态在运动过程中也始终保持不变。CIRC指令是通过辅助点坐标和目标点坐标进行圆弧轨迹确认的，如图7-12所示04工业机器人运动指令编辑P4点为上一条运动指令的目标点，同时是CIRC指令的起始点，P5点为辅助点，P6点为目标点，通过点击“辅助点坐标”按钮可记录辅助点位置，通过点击“目标点坐标”按钮可记录目标点位置。如果想放弃当前指令的输入，可点击“中断指令”按钮；如果想完成当前指令的输入，可点击“指令OK”按钮。04工业机器人运动指令编辑图7-13所示为完成指令输入后状态。如果想进行位置点的修改，可点击“Touch-Up按钮，但是要选定是辅助点还是目标点。谢谢观看第八章逻辑指令和预进功能工业机器人操作与应用——初级01数字输出指令PARTONE01数字输出指令数字输出指令(OUT)用于在程序中的某个位置输出信号，在程序中可以设定数字输出指令的相关参数，如图8-1所示。02等待指令PARTTWO02等待指令在机器人程序运行过程中，用户可以加入一些等待指令进行程序的处理，等待指令包括WAITFOR和WAIT。1.WAITFOR指令WAITFOR指令为与信号有关的等待指令，需要时可将多个信号(最多12个)按逻辑连接。如果添加了一个逻辑连接，则联机表格中会出现用于逻辑连接的栏，可连接的信号包括IN、OUT、TIMER、FLAG、CYCFLAG，如图8-2所示。02等待指令02等待指令(1)运算符逻辑连接的运算符包括:NOT:“非”，该运算符用于否定，即使值取反(由“TRUE”变为“FALSE”)。AND:“与”，仅当连接的两个表达式都为TRUE时，结果才为TRUB。OR:“或”，当连接的两个表达式中至少有一个为TRUE时，结果为TRUE。EXOR:“异或”，当连接的两个表达式有不同的值时，结果为TRUE。02等待指令(2)运算符的优先级运算的基本规则:先运算括号中的表达式，未括起来的表达式按照其优先级从左向右进行运算。运算符的优先级如表8-2所示。02等待指令(3)辑运算举例逻辑运算举例(1代表TRUE，0代表FALSE)如图8-3所示。02等待指令2.WAIT指令WAIT指令为与时间相关的等待指令，程序将根据输入的时间在某个点上等待，如图8-4所示。在等待时间内，机器人暂停动作。03脉冲输出指令PARTTHREE03脉冲输出指令脉冲输出指令(PULSE)用于设定一个脉冲，如图8-5所示。在此过程中，输出端在特定时间内被设置为定义的电平，此后输出端由系统自动复位。输出端的设定和复位不取决于之前的输出端电平。04轨迹切换指令PARTFOUR04轨迹切换指令轨迹切换指令以运动的起始点或目标点为基准触发轨迹切换动作，切换过程无须中断机器人运动，且切换动作的时间可推移。轨迹切换指令支持的控制方式包括LIN、CIRC和PTP。轨迹切换指令可分为“静态”(SNYOUT)和“动态”(SYNPULSE)两种。其中，SYNOUT切换的信号与SYNPULSE切换的信号相同，只是切换的方式不同。04轨迹切换指令1、SYNOUT指令静态轨迹切换指令SYNOUT如图8-6所示。04轨迹切换指令2、SYNPULSE指令动态轨迹切换指令SYNPULSE如图8-7所示。SYNPULSE指令与SYNOUT指功能类似，只是在确定信号状态上有所不同。04轨迹切换指令[例8-1]设起始点为P2，目标点为P3，两个点均为精确停止点，如图8-8所示。04轨迹切换指令说明:OUT1和OUT2确定了切换的大概位置，虚线确定了切换极限。切换极限:开始:切换点最多可延迟至精确停止点P3(+ms)。结束:切换点最多可前移至精确停止点P2(-ms)。如果Delay给定的数值过大，则KRC4系统将自动在切换极限处进行切换。04轨迹切换指令[例8-2]起始点P2是精确停止点，目标点P3被圆滑过渡(是轨迹路径逼近点)，如图8-9所示。04轨迹切换指令说明:OUT1和OUT2确定了切换的大概位置，虚线确定了切换极限，M为圆滑区域中点。切换极限开始:切换点最多可延迟至P3点圆滑区域的起始处(+ms)。结束:切换点最多可前移至P3点圆滑区域的起始处(-)，最多可延迟至P3点圆滑区域的结束处(+)。如果Delay给定的数值过大，则KRC4系统将自动在切换极限处进行切换。04轨迹切换指令[例8-3]起始点P2和目标点P3均被圆滑过渡，如图8-10所示。说明:0UT1和OUT2确定了切换的大概位置，虚线确定了切换极限，M为P3点圆滑区域中点。切换极限开始:切换点最多可前移至P2点圆滑区域的结束处，最多可延迟至P3点圆滑区域的起始处(+ms)。04轨迹切换指令结束:切换点最多可前移至P3点圆滑区域的起始处(-)，最多可迟至P3点圆滑区域的结束处(+)。如果Delay给定的数值过大，则KRC4系统将自动在切换极限处进行切换。当在SYNOUT指令的联机表格中选择PATH时，控制方式仅限于LIN和CIRC，不适用于PTP，输入信息如图8-11所示。04轨迹切换指令04轨迹切换指令[例8-4]起始点P1是精确停止点，目标点P3被圆滑过渡，如图8-12所示。04轨迹切换指令说明:0UT1确定了进行切换的大概位置，虚线确定了切换极限，M为P2点圆滑区域中点。切换极限开始:切换点最多可前移至精确停止点P1。结束:切换点最多可延迟至下一个的精确停止点P4。如果P3点是一个精确停止点则切换点最多可延迟至P3点。如果PATH或Delay给出的数值过大，则KRC4系统将自动在切换极限处进行切换。04轨迹切换指令[例8-5]起始点P1和目标点P3均被圆滑过渡，如图8-3所示。04轨迹切换指令说明:OUT1确定了切换的大概位置，虚线确定了