1.3 工业机器人现场编程与仿真知识拓展

知识拓展AmericanFilmmaker

选择合适的手动操作（手动关节、手动线性和手动重定位）进行示教指令，了解奇异点及其处理方式；选择合适的重启方式；

ABB机器人数据的备份与恢复；ABB机器人转数计数器更新操作。教学目标：知识拓展01工业机器人的手动操作

机器人的运动可以是单轴运动，也可以是多轴协调运动。要让机器人手动运动到达你所需要的位置。可以选择手动三种方式：手动关节、手动线性和手动重定位。手动关节：各个轴单独运动；线性运动：安装在机器人第六轴法兰盘上工具的TCP在空间作线性运动；重定位运动：法兰盘上的工具TCP点在空间中绕着坐标轴旋转的运动。工业机器人的手动操作线性运动：机器人工具的位置改变，姿态不变,下图(a)所示。重定位运动：工具姿态改变，位置不变，如下图(b)所示。注：重定位运动时，必须先选择工具坐标工具中心点绕Y轴运动绕Z轴运动绕X轴运动（a）

线性运动（b）

重定位运动工业机器人的手动操作

在“基本”功能选项卡中,选择“Freehand”中的可以对三种手动操作方式进行切换，如下图所示。手动操作切换1.快捷切换方式离线编程手动操作三种方式切换手动关节手动线性手动重定位

鼠标右击机器人，在弹出的对话框中，选择精确手动控制方式：“机械装置手动关节”或“机械装置手动线性”。在弹出的对话框中，选择“step”步长，然后点击调节按钮，即可进行精确示教，如下图所示。

精确手动操作2.精确手动操作离线编程手动操作三种方式切换1.步长2.调节角度

鼠标右击机器人，在弹出的对话框中，选择“回到机械原点”。机器人回机械原点，并不是6个关节轴为0°，一般第5轴在30°位置，其他5轴关节轴在0°位置，如右图所示。回机械原点3.回机械原点离线编程手动操作三种方式切换示教器在“手动”状态下，单击‘ABB’按钮，选择“手动操纵”；在弹出界面中，单击“动作模式”；在弹出界面中，选择手动操作方式，选则机器人动作模式：“轴1-3”、“轴4-6”“线性”或“重定位”，然后单击”确定”，如下图所示。1.手动切换方式示教器手动操作切换

点击示教器上快捷切换方式，如右图所示，其中：快捷切换1为“线性”和“重定位”两种方式的快捷切换；快捷切换2为“轴1-3”和“轴4-6”两种方式的快捷切换。2.快捷切换方式示教器手动操作切换快捷切换1快捷切换2

如果对使用操纵杆通过位移幅度来控制机器人运动的速度不熟练的话，那么可以使用“增量”模式来控制机器人的运动。在增量模式下，操纵杆每位移一次，机器人就移动一步。如果操纵杆持续一秒或数秒，机器人就会以每秒10步的速度持续移动。单击‘ABB’按钮，选择“手动操纵”中“增量”，或者快捷方式修改，

两种设置方式。（a）手动操作修改“增量模式”（b）“快捷设置”修改3.增量模式示教器手动操作切换单轴运动何时使用比较好呢？将机械单元移出危险位置；定位机器人轴，以便进行校准。将机器人移出奇异点；注：机器人外轴运动必须为单轴运动；为了更精确校准，可使用微动控制。讨论:奇异点奇异点

每种型号的机器人都有奇异点，那么奇异点是如何产生？产生的结果？ 

当机器人以笛卡尔坐标系运动时，经过奇点，某些轴的速度会突然变得很快，TCP点的路径速度会显著减慢。奇异点产生如下结果：机械臂自由度减少，从而无法实现某些运动 ；某些关节角速度趋向于无穷大，导致失控 ；无法求逆运算。奇异点6轴串联关节机器人有三种奇点，腕部奇点，肩部奇点，肘部奇点：腕部奇点发生在4轴和6轴重合(平行)时，如下图所示。

腕部奇点J4J6奇异点肩部奇点发生在腕部中心位于1轴旋转中心线时如下图所示。

肩部奇点J1腕部中心位于1轴旋转中心线奇异点

肘部奇点肘部奇点发生在腕部中心和2轴3轴一条线，如下图所示。 J5手腕处于J2、J3组成的平面上J5奇异点02工业机器人重新启动工业机器人重新启动

在机器人使用过程中，经常会使用到各种重新启动，例如当创建IO信号时，需要热启动才能生效，除此之外，机器人还具有各种功能的高级重启，包括重置系统、重置RAPID、恢复到上次自动保存的状态。重启：使用当前的设置重新启动当前系统。重置系统：重启并将丢弃当前系统参数设置和RAPID程序，将会使用原始系统安装设置，即系统恢复到出厂设置。重置RAPID：重启并清除RAPID程序代码，但会保留系统参数设置。启动引导应用程序：进行系统IP设置及系统管理界面。恢复到上次自动保存的状态：重启并尝试回到上一次自动保存的系统状态。一般从系统奔溃中恢复时使用。关闭主计算机：关闭机器人控制系统，应在控制器UPS故障时使用。工业机器人重新启动——离线编程软件重启在控制器界面下，选择重启，选择需要重启的类型，如下图所示。离线编程软件重启工业机器人重新启动——示教器重启单击“ABB菜单”，单击“重新启动”；在弹出新界面中，选择重启操作类型，点击“重启”，即热启动。点击“高级”，则进入到“高级”启动界面。在“高级”界面中，选择合适重启类型。如下图所示。示教器重启热启动进入“高级”启动界面03ABB机器人数据的备份与恢复ABB机器人数据的备份与恢复

定期对ABB机器人的数据进行备份，是保证ABB机器人正常工作的良好习惯。ABB机器人数据备份的对象是所有正在系统内存运行的RAPID程序和系统参数。当机器人系统出现错乱或者重新安装新系统以后，可以通过备份快速地把机器人恢复到备份时的状态。注意：在进行恢复时，备份数据是具有唯一性，不能将一台机器人的备份恢复到另一台机器人中去，这样做的话，会造成系统故障。示教器数据备份操作单击“ABB菜单”，单击“备份与恢复”；在弹出新界面中，单击“备份当前系统”按钮；在备份当前系统窗口中，单击“ABC…”按钮，进行存放备份数据目录名称的设定；单击“…”选择备份存放的位置，设置完成后，单击“备份”进行备份操作,等待备份完成，如下图所示。备份名称备份路径示教器数据备份操作示教器数据恢复操作单击“ABB菜单”，单击“备份与恢复”；在弹出新界面中，单击“恢复系统”按钮；在恢复当前系统窗口中，单击“…”选择备份存放的目录，单击“恢复”进行恢复的操作，如下图所示。示教器数据恢复操作离线编程数据备份与恢复

在控制器界面下，选择数据备份或从备份中恢复，进行数据备份与恢复操作，如下图所示。离线编程数据恢复操作04ABB机器人转数计数器更新操作ABB机器人转数计数器更新操作

ABB机器人六个关节轴都有一个原点的位置。在以下情况，需对原点的位置进行转数计数器更新操作：更换伺服电动机转数计数器smb电池后（机器人关闭主电源后，6个轴的位置数据由SMB电池提供电力保存，故需在电池耗尽之前跟新电池）。当转数计数器发生故障，修复后。断电后，机器人关节轴发生了移动。当系统报警提示“10036转数计数器未更新”时。转数计数器更新操作步骤1.手动操纵回机械原点

通过手动操作让机器人各关节轴回到机械原点刻度位置，校正时，回归456轴，在回归123轴，如右图所示。注意：不同型号的机器人原点标识的位置不一定相同，具体参考机器人使用手册。凹槽处即为机械原点位置回机械原点转数计数器更新操作步骤2.校准

选择校准点击ABB主菜单，选择校准，如下图所示。校准3.点击ROB_1校准，如下图所示点击校准转数计数器更新操作步骤4.点击校准参数

点击“校准参数”，选择“编辑电动机校准偏移”，如下图所示。校准参数5.编辑电动机校准偏移将该值与真实机器人的数据比较（一般贴在第二轴上），输入校准偏移数据，单击“确定”按钮，按提示信息重启控制器，如下图所示。编辑电动机校准偏移转数计数器更新操作步骤6.更新转数计数器

选择校准点击ABB主菜单，选择校准，如下图所示。选中“校准参数”中“更新转数计数器”，在弹出的窗口中选择“是”，进入右图所示界面。单击“全选”按钮，然后单击“更新”，即完成转数计数器更新操作，如右图所示。更新转数计数器难点问题探讨051.手动移动方向（注意1/3和4/6轴切换）

摇杆左右、上下、旋转对应关节1、2、3以及4、5、6；

2.关节角度正负

逆时针2、3、5为负增，1、4、6