《机器人技术应用项目教程》（第二版）课件 2-项目一 工业机器人的基础操作 任务一 示教器的基本操作;任务二 转数计数器的更新;任务三 关键数据的设定

第二篇

起步

主

编：蒋正炎项目一

工业机器人的基础操作项目二西门子PLC编程与调试项目三威纶触摸屏的组态设计项目四视觉系统应用第二篇

起步

思政小故事——大国工匠类

最美奋斗者——周东红

周东红中国宣纸股份有限公司捞纸工，荣获首届大国工匠、全国劳动模范、全国最美职工、中国好人、2016年度心动安徽·最美人物等称号。1986年，周东红为了尽快全面掌握捞纸各项技术要点，周东红在学徒期间，每天坚持早上班、迟下班，仔细揣摩、钻研捞纸技艺要领。他的敬业精神获得了同事和领导的一致认可。

周红东将一个谋生的手艺升华成一种情感与一份责任。他30多年如一日扎根一线，凭借精湛的技艺成为一名传承宣纸绝活的“大国工匠”。项目一工业机器人的基础操作

【项目描述】

在工业现场中，使用ABB工业机器人，必须熟练使用工业机器人示教器。示教器的基础操作包括参数设置、手动操作、程序编写和维护等。本项目主要让学生认识示教器（0）及其界面操作、转速计数器更新、关键数据的设定和IO信号的设定。任务一示教器的基本操作

【任务要求】

示教器操作是机器人的基础操作，本任务需要学会示教器的显示语言设置，熟悉操作示教器常用按键，可以手动操作控制工业机器人，并对机器人数据进行备份和恢复。

【任务目标】

1.能设定示教器的显示语言。

2.能操作示教器按键。

3.能熟练进行工业机器人手动操作。

4.能对数据进行备份和恢复。任务一示教器的基本操作

任务准备：

一、工业机器人的安装连接

1.以一台刚出厂的ABB工业机器人裸机的安装与调试为例，介绍机器人安装调试一般步骤逐一进行，最后通过手动方式让机器人能动起来。

2.在将机器人和控制器固定到底座上之后，将他们的电缆连接。按照标准，机器人出厂时应提供机器人电缆。它们是预制造的，并且随时可以插入。3.机器人电缆集成在机器人中，而连接器位于上臂壳和底座上。任务一示教器的基本操作

任务准备：

二、工业机器人的手动操纵

1.单轴运动本实训平台使用的是ABBIRB120型工业机器人，该工业机器人有6个伺服电动机，分别驱动机器人的6个关节轴，同学们可以通过图2-5找一找6个关节轴的位置。每次操纵1个关节轴的运动，称为单轴运动。

2.线性运动工业机器人的线性运动是指安装在机器人J6轴法兰盘上工具的TCP（工具坐标，toolcenterpoint的缩写，表示机器人工具的中心，用来反映工具的坐标值）在空间中做线性运动。坐标线性运动时要指定坐标系。

3.重定位运动工业机器人的重定位运动是指机器人J6轴法兰盘上的工具TCP在空间中绕着坐标轴旋转的运动。同时也可以理解成机器人绕着工具TCP作姿态调整运动。【任务实施】一、设定示教器的显示语言1.示教器操作中，需要对语言进行设置，设定示教器的显示语言具体步骤如下。（1）将机器人的手动/自动旋钮拨到手动挡。

（2）进入ABB示教器的主菜单界面。（3）选择“ControlPanel”选项，弹出控制面板界面。（4）选择“Language”选项，弹出语言界面。（5）选择“Chinese”选项，单击“Yes”按钮，重新启动示教器，系统的语言变为中文。任务一示教器的基本操作

【任务实施】二、示教器按键的认识1.示教器是进行机器人操作的手持装置，也是最经常使用的控制装置。2.采用增量移动对机器人进行微幅调整，可非常精确地进行定位操作，增量操作界面如下图所示。操纵杆偏转一次，机器人就移动一步（增量）。如果控制杆偏转持续一秒钟或数秒钟，机器人就会持续移动（速率为每秒10步）。默认模式不是增量移动，此时当操纵杆偏转时，机器人将会持续移动。A-急停按钮；任务一示教器的基本操作

A-急停按钮；B-可配置快捷按钮；C-外部轴切换；D-线性/重定位模式切换；E-摇杆；F-轴1-3/轴4-6模式切换；G-增量按钮；H-启动程序按钮；I-StepBACKWARD（步退）按钮；J-StepFORWARD（步进）按钮；K-停止程序按钮；【任务实施】三、工业机器人的手动操作1.单轴运动单轴运动的具体操作步骤如下。（1）接通电源，将机器人的手动/自动旋钮拨到手动挡。（2）在主菜单中选择“手动操作”选项。（3）选择“动作模式”选项。（4）若需要动J1-J3轴，选中“轴1-3”选项，单击“确定”按钮。（5）若需要动J4-J6轴，选中“轴4-6”选项，单击“确定”按钮。（6）按下图2-1所示的使能器，进入“电机开启”状态，可以听到控制柜传来“啪”的一声，操纵杆的操作幅度越大，机器人的动作速度越快。其中“操纵杆方向”栏中的箭头和数字代表对应的轴及其运动时的正方向。任务一示教器的基本操作

【任务实施】三、工业机器人的手动操作2.线性运动线性运动的手动操作步骤如下。（1）在主菜单中选择“手动操作”选项。（2）选择“动作模式”选项。（3）选择“线性”选项，单击“确定”按钮。（4）“工具坐标”选项设为“tool0”（该坐标系是系统自带的工具坐标），按下使能器，进入“电机开启”状态。（5）操作示教器的操纵杆，工具坐标TCP点在空间作线性运动，“操作杆方向”栏中“X”、“Y”、“Z”的箭头方向代表各个坐标轴运动的正方向。任务一示教器的基本操作

【任务实施】三、工业机器人的手动操作3.重定位运动重定位运动的手动操作步骤如下。（1）在主菜单中选择“手动操作”选项。（2）选择“动作模式”选项。（3）选择“重定位”选项，单击“确定”按钮。（4）选择“工具”坐标系，单击“确定”按钮。（5）按下使能器，进入“电机开启”状态，并在状态栏中单击“确定”按钮。操作示教器上的操纵杆，使机器人绕着TCP作姿态调整的运动。任务一示教器的基本操作

【任务实施】四、工业机器人数据的备份与恢复1.数据备份（1）在主菜单界面中选择“备份与恢复”选项。（2）单击“备份当前系统…”按钮。（3）单击“ABC…”按钮，设定备份文件夹的名称，单击“…”按钮，设定备份存放的位置（机器人硬盘或USB存储设备），单击“备份”按钮进行备份操作。任务一示教器的基本操作

【任务实施】四、工业机器人数据的备份与恢复2.数据恢复（1）在主菜单界面中选择“备份与恢复”选项。（2）单击“系统…”按钮。（3）单击“…”按钮，选择备份存放的目录，单击“恢复”按钮恢复备份。（4）在弹出的恢复确认界面中单击“是”按钮。（5）等待恢复的完成。任务一示教器的基本操作

【思考与练习】1.操作示教器完成数据的备份和恢复。2.操作示教器如何实现机器人的单轴运动。任务一示教器的基本操作

致

谢第二篇

起步

主

编：蒋正炎副主编：张

俊、嵇朋朋、舒晓春2024年9月项目一

工业机器人的基础操作项目二西门子PLC编程与调试项目三威纶触摸屏的组态设计项目四视觉系统应用第二篇

起步

思政小故事——大国工匠类

最美奋斗者——周东红

周东红中国宣纸股份有限公司捞纸工，荣获首届大国工匠、全国劳动模范、全国最美职工、中国好人、2016年度心动安徽·最美人物等称号。1986年，周东红为了尽快全面掌握捞纸各项技术要点，周东红在学徒期间，每天坚持早上班、迟下班，仔细揣摩、钻研捞纸技艺要领。他的敬业精神获得了同事和领导的一致认可。

周红东将一个谋生的手艺升华成一种情感与一份责任。他30多年如一日扎根一线，凭借精湛的技艺成为一名传承宣纸绝活的“大国工匠”。项目一工业机器人的基础操作

【项目描述】

在工业现场中，使用ABB工业机器人，必须熟练使用工业机器人示教器。示教器的基础操作包括参数设置、手动操作、程序编写和维护等。本项目主要让学生认识示教器（0）及其界面操作、转速计数器更新、关键数据的设定和IO信号的设定。任务二转数计数器的更新

【任务要求】

工业机器人的6个关节都有一个机械原点，一般在工业机器人出现特殊故障时，为了恢复故障重新使用工业机器人，需要对工业机器人的6个关节进行机械校零，也称转数计数器更新。

【任务目标】

1.了解转数计数器更新的目的。

2.能操作示教器进行转数计数器更新。任务二转数计数器的更新

任务准备：

一、工业机器人6个关节都有一个机械原点。出现以下情况时，需要对机械原点的位置进行转数计数器的更新操作：

1.更换伺服电动机转数计数器的电池后。

2.当转数计数器发生故障，修复后。

3.转数计数器与测量板之前断开后。

4.断电后，机器人关节轴发生了移动。

5.系统报警提示“10036”转数计数器未更新”时。【任务实施】IRB120型机器人转数计数器更新的具体步骤如下:一、使用手动操作让机器人各个关节轴运动到机械原点刻度位置，操作顺序为：J4、J5、J6、J1、J2、J3。1.在手动操纵界面中，选择“轴4-6”动作模式，将关节轴J4运动到机械原点的刻度位置。2.在手动操纵界面中，选择“轴4-6”动作模式，将关节轴J5运动到机械原点的刻度位置。3.在手动操纵界面中，选择“轴4-6”动作模式，将关节轴J6运动到机械原点的刻度位置。4.在手动操纵界面中，选择“轴1-3”动作模式，将关节轴J1运动到机械原点的刻度位置。5.在手动操纵界面中，选择“轴1-3”动作模式，将关节轴J2运动到机械原点的刻度位置。6.在手动操纵界面中，选择“轴1-3”动作模式，将关节轴J3运动到机械原点的刻度位置。任务二转数计数器的更新

【任务实施】IRB120型机器人转数计数器更新的具体步骤如下:二、在主菜单界面中选择“校准”选项。三、选择机械单元“ROB_1”。四、选择“校准参数”栏，选择“编辑电动机校准偏移…”选项。五、在弹出的“警告”窗口中单击“是”按钮，确认变更。六、将机器人本机上的电机校准偏移记录下来，填入校准参数rob1_1-rob1_6的偏移值中，单击“确定”按钮。如果示教器中显示的数值与机器人本体上的标签值一致，则无须修改，直接单击“确定”按钮即可。七、要使参数生效，必须重新启动系统。在弹出的“系统”窗口中单击“是”按钮。任务二转数计数器的更新

【任务实施】IRB120型机器人转数计数器更新的具体步骤如下:八、重新启动系统后，继续选择主菜单中的“校准”选项。九、选择机械单元单击“ROB_1”。十、在“转数计数器”栏，选择“更新转数计数器…”选项。十一、系统提示“是否更新转数计数器”，单击“是”按钮。再单击“全选”按钮，6个轴将同时进行更新操作，若机器人由于安装位置等原因，无法让6个轴同时到达机械原点，则可以逐一进行转数计数器的更新。十二、单击“更新”按钮，确认更新转数计数器。十三、单击“确定”按钮，转数计数器更新完成。任务二转数计数器的更新

【思考与练习】操作示教器完成转数计数器的更新？任务二转数计数器的更新

致

谢第二篇

起步

主

编：蒋正炎副主编：张

俊、嵇朋朋、舒晓春2024年9月项目一

工业机器人的基础操作项目二西门子PLC编程与调试项目三威纶触摸屏的组态设计项目四视觉系统应用第二篇

起步

思政小故事——大国工匠类

最美奋斗者——周东红

周东红中国宣纸股份有限公司捞纸工，荣获首届大国工匠、全国劳动模范、全国最美职工、中国好人、2016年度心动安徽·最美人物等称号。1986年，周东红为了尽快全面掌握捞纸各项技术要点，周东红在学徒期间，每天坚持早上班、迟下班，仔细揣摩、钻研捞纸技艺要领。他的敬业精神获得了同事和领导的一致认可。

周红东将一个谋生的手艺升华成一种情感与一份责任。他30多年如一日扎根一线，凭借精湛的技艺成为一名传承宣纸绝活的“大国工匠”。项目一工业机器人的基础操作

【项目描述】

在工业现场中，使用ABB工业机器人，必须熟练使用工业机器人示教器。示教器的基础操作包括参数设置、手动操作、程序编写和维护等。本项目主要让学生认识示教器（0）及其界面操作、转速计数器更新、关键数据的设定和IO信号的设定。任务三关键数据的设定

【任务要求】

坐标系是工业机器人能够精准加工零部件的关键所在，工业机器人在安装新的工具时，需要对新工具建立一个工具坐标系，以便其能够更有效地工作。同样，设置一个新的工件坐标系亦可以提高工作效率。

【任务目标】

1.能熟练进行工具坐标的设定。

2.能熟练进行工件坐标的设定。任务三关键数据的设定

任务准备：

一、机器人坐标系机器人坐标系可以分为基坐标系、大地坐标系、工具坐标系和工件坐标系。

1.基坐标系基坐标系在机器人基座有相应的零点，这使固定安装的机器人的移动具有可预测性。因此，机器人从一个位置移动到另一个位置，基座标系对定位有一定帮助。ABB机器人的基坐标系原点在底座上，Z轴垂直于底座。

2.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零点。这有助于处理若干个机器人或有外轴（外轴是指除机器人本身的6个轴以外的轴）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。任务三关键数据的设定

任务准备：

3.工具坐标系工具坐标系（ToolCenterPointFrame，TCPF）将工具中心点设为零位，并由此定义工具的位置和方向。TCP工具坐标系是机器人运动的基准。TCP是toolcenterpoint的缩写，表示机器人手腕上工具的中心点，用来反映工具的坐标值。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的偏移量。不同工具的工具坐标系。

任务三关键数据的设定

任务准备：

4.工件坐标系工件坐标系定义工件相对于大地坐标系（或其它坐标系）的位置。工件坐标系必须定义于两个框架，即用户框架（与大地基座相关）和工件框架（与用户框架相关）。机器人可以拥有若干工件坐标系，或者表示不同工件，或者表示同一工件在不同位置的若干副本。对机器人进行编程时应该在工件坐标系中创建目标和路径。这带来很多优点：（1）重新定位工作站中的工件时，只需更改工件坐标系的位置，所有路径将即刻随之更新。（2）允许操作以外轴或传送导轨移动的工件，因为整个工件可连同其路径一起移动。

A-大地坐标系B-工件坐标系1C-工件坐标系2任务三关键数据的设定

任务准备：

二、TCP的设定方法1.N（3≤N≤9）点法机器人的TCP通过N种不同的姿态同参考点接触，得出多组解，通过计算得出当前TCP与机器人安装法兰中心点（Tool0）的相应位置，其坐标系方向与Tool0一致。2.TCP和Z法在N点法基础上，增加Z点与参考点的连线为坐标系Z轴的方向，这改变了Tool0的Z方向。3.TCP和Z、X法在N点法基础上，增加X点与参考点的连线为坐标系X轴的方向，Z点与参考点的连线为坐标系Z轴的方向，这改变了Tool0的X和Z方向。

【任务实施】一、工具坐标系的设定ABB机器人工具坐标系设定的具体步骤如下。1.打开主界面，选择“手动操纵”选项。2.选择“工具坐标”选项。3.单击“新建”按钮。4.设置并确认参数后。5.单击“编辑”按钮，在弹出的列表中选择“定义…”选项。任务三关键数据的设定

【任务实施】一、工具坐标系的设定6.以TCP和Z、X法为例，在“方法”中选择“TCP和Z，X”，“点数”设为“4”。7.按下示教器的使能器，操控机器人使工具参考点接触圆锥的TCP参考点，把当前位置作为第一点，单击“修改位置”，点1状态为“已修改”。8.操控机器人变换另一个姿态，使工具参考点靠近并接触上圆锥的TCP参考点，并设为点2。9.依此类推，设置点3、点4。10.以点4为固定点，在线性模式下，操控机器人向前移动一定距离，作为-X方向（即X轴负方向），单击“修改位置”，“延伸器-X”状态为“已修改”。任务三关键数据的设定

【任务实施】一、工具坐标系的设定11.以点4为固定点，在线性模式下，操控机器人向上移动一定距离，作为-Z方向。12.系统显示平均误差，TCP平均误差在0.5mm以内时，才可单击“确定”进入下一步，否则需要重新标定TCP。13.单击“tool1”选项，接着单击“编辑”按钮，然后“更改值…”选项。14.将“mass”的值更改为“1”，即单击“mass”选项，在弹出的键盘中输入1，单击“确定”按钮。

15.将“z”的值更改为“38”（可任意设置），然后单击“确定”按钮，如图2-71所示。16.返回到工具坐标系界面，单击“确定”按钮，完成了TCP标定，并返回手动操作界面。任务三关键数据的设定

【任务实施】二、工件坐标系的设定工件坐标系设定时，通常采用三点法，即在对象表面或工件边缘角位置上，定义三个点位置，来创建一个工件坐标系。1.手动操纵机器人，在工件表面或边缘角位置找到一点X1，作为工件坐标系的原点。2.手动操纵机器人，沿着工件表面或边缘找到一点X2，X1、X2确定工件坐标系的X轴的正方向，X1和X2距离越远，定义的坐标系轴向越精确。3.手动操纵机器人，在XOY平面上并且Y轴为正的方向找到一点Y1，确定坐标系的Y