工業(yè)機(jī)器人專業(yè)教材計(jì)劃

1、工業(yè)機(jī)器人專業(yè)教材(jioci)計(jì)劃南京(nn jn)熊貓電子裝備有限公司本培訓(xùn)內(nèi)容解釋權(quán)歸南京熊貓電子裝備所有共五十五頁五、機(jī)器人的控制系統(tǒng)(kn zh x tn)工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門 工業(yè)機(jī)器人是一種多用途的、可重復(fù)編程的自動控制操作機(jī)，具有三個(gè)或者更多個(gè)可編程的軸，并且有提高勞動生產(chǎn)率，改善工人勞動強(qiáng)度和工作環(huán)境，降低對工人操作技術(shù)的要求等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域。1、機(jī)器人控制系統(tǒng)概述2、機(jī)器人控制系統(tǒng)參數(shù)3、機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)共五十五頁1、機(jī)器人控制系統(tǒng)(kn zh x tn)概述工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門 一個(gè)最基本的機(jī)器人控制系統(tǒng)包含機(jī)器人控制器，機(jī)器人本體、機(jī)

2、器人示教器三個(gè)重要組成部分。整個(gè)系統(tǒng)又以機(jī)器人控制器為核心，以示教器作為人機(jī)顯示和操作界面，來控制機(jī)器人本體來進(jìn)行工作。 一個(gè)典型的焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)，除了以上三部分外，還包含有焊機(jī)和外部軸。由熊貓公司自主研發(fā)的機(jī)器人控制系統(tǒng)，配備自主研發(fā)的數(shù)字化脈沖氣保焊機(jī)和雙軸變位機(jī)，即可組成一個(gè)典型的焊接機(jī)器人工作站。共五十五頁2、機(jī)器人控制系統(tǒng)(kn zh x tn)參數(shù)工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門熊貓公司開發(fā)的機(jī)器人控制柜PRC100，具有以下特點(diǎn)：以iMx6作為主控芯片，性能卓越，伺服響應(yīng)時(shí)間1ms可通過增加外部軸模塊實(shí)現(xiàn)最多可同時(shí)控制軸27個(gè)配有多路通訊和IO接口，外部設(shè)備、數(shù)據(jù)連接便利使用C

3、PCI框架結(jié)構(gòu)，連接可靠，性能穩(wěn)定超大容量的存儲器，可存儲1000個(gè)以上程序項(xiàng)目規(guī)格型號PRC100電機(jī)容量3.4kW（6軸）可控制軸數(shù)6個(gè)（最多可擴(kuò)展至27個(gè)）內(nèi)存RAM在100000點(diǎn)以上，可存儲1000個(gè)以上程序（每個(gè)程序100000點(diǎn)）接口機(jī)器人I/F接口焊機(jī)接口手操器接口（最多4個(gè)）各種通訊接口外形尺寸6005001060重量100kg電源三相交流220V（50/60Hz）溫度范圍045濕度范圍20-90%（無結(jié)露現(xiàn)象）絕緣耐壓1M以上（DC500V）壽命30000小時(shí)/8年共五十五頁2、硬件架構(gòu)1）從電路上分： 可分為主電路部分和控制電路兩部分。2）從功能(gngnng)上分： 可

4、分為電機(jī)驅(qū)動器和電機(jī)控制部分、控制電源系統(tǒng)部分、主控制電路板部分、I/O板部分、安全回路、冷卻部分等組成。3）從能力上分： 可分為6軸控制系統(tǒng)和外部軸系統(tǒng)。工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門3、機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門主電路(dinl)部分共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門控制電路部分(b fen)共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門各個(gè)(gg)電路板實(shí)現(xiàn)的功能1、主控制板 整個(gè)控制器的大腦，實(shí)現(xiàn)所有信號的運(yùn)算和處理。2、電機(jī)板 與電機(jī)驅(qū)動器進(jìn)行CAN通訊，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制，一塊電機(jī)板可同時(shí)控制9個(gè)電機(jī)，一臺控制柜可同時(shí)安裝3個(gè)電機(jī)板。3、安全板 一些安全回

5、路的處理，以及報(bào)警控制和反饋。共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門4、IO控制1板 實(shí)現(xiàn)與驅(qū)動器的IO口之間的信號連接(linji)（連接(linji)到IO_2-1板上） 實(shí)現(xiàn)與四個(gè)手操盒的信號連接（連接到IO_1板上） 實(shí)現(xiàn)與示教器之間的485通訊 實(shí)現(xiàn)與焊機(jī)之間的485通訊5、IO_1板和IO_2-1板 實(shí)現(xiàn)信號的隔離和電平轉(zhuǎn)換 實(shí)現(xiàn)與焊機(jī)之間的IO信號連接 實(shí)現(xiàn)與示教器之間的CAN通訊 實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備之間的CAN通訊 實(shí)現(xiàn)多臺機(jī)器人之間的CAN通訊 共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門6、IO控制2板和IO_2-2板 實(shí)現(xiàn)9軸以外的電機(jī)控制，配合電機(jī)板使用，增加一個(gè)電機(jī)板則需要增

6、加一個(gè)IO_2-2板。從而實(shí)現(xiàn)最多單臺控制器能夠控制27個(gè)軸。 驅(qū)動器需要另配控制柜。7、背板 實(shí)現(xiàn)CPCI框架中所有電路板的信號連接，減少連線，提高可靠性。8、Surge板 實(shí)現(xiàn)防雷擊保護(hù)和欠壓、缺相報(bào)警(bo jng)。9、Panel Display板 實(shí)現(xiàn)當(dāng)前狀態(tài)和報(bào)警代碼顯示。10、Encoder板 實(shí)現(xiàn)本體電池的報(bào)警提示。 共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門五、機(jī)器人的感覺(gnju)系統(tǒng)1、機(jī)器人的傳感器技術(shù)2、機(jī)器人的內(nèi)部傳感器3、機(jī)器人的外部傳感器4、機(jī)器人的視覺傳感器 人類熟悉的五種感覺，即視覺、嗅覺、味覺、聽覺和觸覺。機(jī)器人要想模仿人進(jìn)行一些活動和工作，那么也必須要配

7、備一些感覺系統(tǒng)，我們將機(jī)器人的“感覺器官”稱之為傳感器。共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門1、機(jī)器人的傳感器技術(shù)(jsh) 定義： 傳感器按一定規(guī)律實(shí)現(xiàn)信號檢測并將被測量(物理的、化學(xué)的和生物的信息)通過變送器變換為另一種物理量(通常是電壓或電流量)。它既能把非電量變換為電量，也能實(shí)現(xiàn)電量之間或非電量之間的互相轉(zhuǎn)換?？偠灾?，一切獲取信息的儀表器件都可稱為傳感器。 國際上，傳感技術(shù)被列為六大核心技術(shù)(計(jì)算機(jī)、激光、通訊、半到體、超導(dǎo)和傳感)之一。傳感技術(shù)也是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)(傳感技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù))之一。 傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成。共五十五頁工

8、業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門1、機(jī)器人的傳感器技術(shù)(jsh) 分類： 機(jī)器人用傳感器可分為檢測內(nèi)部狀態(tài)信息傳感器和檢測外部對象和外部環(huán)境狀態(tài)的外部信息傳感器。 內(nèi)部信息傳感器包括檢測位置、速度、力、力矩、溫度以及異常變化的傳感器。 外部信息傳感器包括觸覺傳感器、力覺傳感器、接近覺傳感器、角度覺(平衡覺)傳感器、視覺傳感器等。具有多種外部傳感器是先進(jìn)機(jī)器人的重要標(biāo)志。共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門1、機(jī)器人的傳感器技術(shù)(jsh) 選擇： 機(jī)器人對傳感器的一般要求是：精度高，重復(fù)性好；穩(wěn)定性好，可靠性高；抗干擾能力強(qiáng)；重量輕，體積小，安裝方便可靠；價(jià)格便宜。 在現(xiàn)代工業(yè)中，機(jī)器人被用于執(zhí)行

9、各種加工任務(wù)，其中比較常見的加工任務(wù)有物料搬運(yùn)、裝配、噴漆、焊接、檢驗(yàn)等。不同的加工任務(wù)對機(jī)器人提出了不同的要求。 機(jī)器人控制需要采用傳感器檢測機(jī)器人的運(yùn)動位置、速度、加速度。多數(shù)機(jī)器人都采用了位置傳感器作為閉環(huán)控制器的反饋元件。機(jī)器人根據(jù)位置傳感器反饋的位置信息，對機(jī)器人的運(yùn)動誤差進(jìn)行補(bǔ)償。不少機(jī)器人還裝備有速度傳感器和加速度傳感器。加速度傳感器可以檢測機(jī)器人構(gòu)件受到的慣性力，使控制能夠補(bǔ)償慣性力引起的變形誤差。速度檢測用于預(yù)測機(jī)器人的運(yùn)動時(shí)間，計(jì)算和控制由離心力引起的變形誤差。 工業(yè)機(jī)器人在從事某些輔助工作時(shí)，也要求有一定的感覺能力。機(jī)器人在這方面的主要用途有檢查毛刺、裂縫或孔洞的存在，確

10、定表面粗糙度和裝飾質(zhì)量，檢查裝配體的完成等。在外觀檢驗(yàn)中，機(jī)器人主要需要視覺能力，有時(shí)也需要其他類型的傳感器。共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門1、機(jī)器人的傳感器技術(shù)(jsh)傳感器性能指標(biāo)的確定(1)靈敏度：傳感器輸出的變化值與相應(yīng)的被測量的變化值之比。(2)線性度：傳感器的輸入-輸出關(guān)系曲線與其選定的擬合直線之間的偏差。(3)測量范圍：范圍是指儀表能按規(guī)定精確度進(jìn)行測量的上限和下限的區(qū)間。(4)精度：是真值附近正負(fù)三倍標(biāo)準(zhǔn)差的值與量程之比，是指測量值與真值的最大差異。(5)重復(fù)性：傳感器在同一工作條件下，輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次測量時(shí)，所得特性曲線間的一致程度。(6)分辨率：傳

11、感器在規(guī)定測量范圍內(nèi)，可能檢測出的被測信號的最小增量。(7)響應(yīng)時(shí)間：被測量發(fā)生變化時(shí)，傳感器輸出信號的變化速度。(8)可靠性：是指傳感器在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，規(guī)定的條件下，具有給定測量范圍和精度的概率。共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門2、機(jī)器人的內(nèi)部(nib)傳感器電位器 電位器是種典型的位置傳感器，可分為直線型(測量位移)和旋轉(zhuǎn)型(測量角度)。電位器由環(huán)狀或棒狀電阻絲和滑動片(或稱為電刷)組成，滑動片接觸電阻絲取出電信號。電刷與驅(qū)動器連成體，將其線位移或角位移轉(zhuǎn)換成電阻的變化，在電路中以電壓或電流的變化形式輸出。電位器可分為導(dǎo)電塑料、線繞式、混合式等滑片型和磁阻式、光標(biāo)式等非接觸型。共五十

12、五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門2、機(jī)器人的內(nèi)部(nib)傳感器測速發(fā)電機(jī) 測速發(fā)電機(jī)是利用發(fā)電機(jī)原理的速度傳感器或角速度傳感器。 根據(jù)這個(gè)原理測量角速度的測速發(fā)電機(jī)，可按其構(gòu)造分為直流測速發(fā)電機(jī)、交流測速發(fā)電機(jī)和感應(yīng)式交流測速發(fā)電機(jī)。 直流測速發(fā)電機(jī)的定子是永久磁鐵，轉(zhuǎn)子是線圈繞組。可以測量010000rmin的旋轉(zhuǎn)速度，線性度為0.1%；此外，停機(jī)時(shí)不易產(chǎn)生殘留電壓，因此，它最適宜作速度傳感器。共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門2、機(jī)器人的內(nèi)部(nib)傳感器光學(xué)編碼器 光學(xué)編碼器是機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)中常用的一種檢測裝置；它實(shí)際是一種量化式的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。將機(jī)械軸的轉(zhuǎn)角值或直線運(yùn)動

13、的位移值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖。和所有量化式編碼器一樣，光學(xué)編碼器分為增量式和絕對式兩種。 所謂增量式編碼器，即在編碼盤上的讀數(shù)起始點(diǎn)是不固定的，它從讀數(shù)起始點(diǎn)開始，把角位移或線位移的變化量進(jìn)行累積檢測。它只能檢測角值或線值的變化量(增量)故稱為增量式編碼器。 所謂絕對式編碼器，其讀數(shù)起始點(diǎn)是給定的，它以編碼盤固有的某圖案為起始點(diǎn)，檢測角位移或線位移。它能同時(shí)檢測角值或線值的初始量和增量，也就是能取出總量(絕對量)，放稱為絕對式編碼器。共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門3、機(jī)器人的外部(wib)傳感器觸覺傳感器 單向微動開關(guān)：當(dāng)規(guī)定的位移或力作用到可動部分(稱為執(zhí)行器)時(shí)，開關(guān)的接點(diǎn)斷開或接通

14、而發(fā)出相應(yīng)的信號。 接近開關(guān)：非接觸式接近傳感器有高頻振蕩式屈感應(yīng)式、電容感應(yīng)式、超聲波式、氣動式、光電式、光纖式等多種接近開關(guān)。 光電開關(guān)：由LED光源和光電二極管或光電三極管等光敏元件，相隔一定距離間構(gòu)成的透光式開關(guān)。當(dāng)充當(dāng)基準(zhǔn)位置的遮光片通過光源和光敏元件間的縫隙時(shí)，光射不到光敏元件上，而起到開關(guān)的作用。光電開關(guān)的特點(diǎn)是非接觸檢測，精度可達(dá)0.5mm左右。 觸須傳感器：由須狀觸頭及其檢測部構(gòu)成，觸頭由具有一定長度的柔空軟條絲構(gòu)成，它與物體接觸所產(chǎn)生的彎曲由在根部的檢測單元檢測。共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門3、機(jī)器人的外部(wib)傳感器滑覺傳感器 滑覺傳感器是檢測垂直加壓方向的

15、力和位移的傳感器。用手爪抓取處于水平位置的物體時(shí)，手爪對物體施加水平壓力，如果壓力較小，垂直方向作用的重力會克服這個(gè)壓力使物體下滑。能夠克服重力的手抓把持力稱為最小把持力。共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門3、機(jī)器人的外部(wib)傳感器力覺傳感器 力覺傳感器是一類觸覺傳感器，它在機(jī)器人和機(jī)電一體化設(shè)備中具有廣泛的應(yīng)用，這里專門加以介紹。 力和力矩傳感器是用來檢測設(shè)備內(nèi)部力或與外界環(huán)境相互作用力為目的的，力不是直接可測量的物理量，力是通過其他物理量間接測量出的。 力傳感器可用作變換器，如壓電元件，它可提供一個(gè)與變形、亦即作用于接觸點(diǎn)的力成正比的信號。這樣的測量可用以提供碰撞復(fù)原時(shí)的力反饋，

16、或使機(jī)器人卡爪能夠夾持像雞蛋一類的易損物體而不弄碎它。共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門4、機(jī)器人的視覺(shju)傳感器概述 如同人類視覺系統(tǒng)的作用一樣，機(jī)器人視覺系統(tǒng)賦予機(jī)器人一種高級感覺機(jī)構(gòu)，使得機(jī)器人能以“智能”和靈活的方式對其周圍環(huán)境作出反應(yīng)。機(jī)器人視覺是一門涉及多領(lǐng)域的交叉學(xué)科，包括圖像處理、人工智能、解析幾何學(xué)、模式識別、實(shí)時(shí)計(jì)算等學(xué)科。 機(jī)器人視覺系統(tǒng)利用視覺傳感器(如攝像機(jī))獲取三維景物的二維圖像，通過視覺處理器對一幅或多幅圖像進(jìn)行處理、分析和解釋，得到有關(guān)景物的符號描述，并為特定任務(wù)提供有用的信息，用于指導(dǎo)機(jī)器人的動作。共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門4、機(jī)器人的

17、視覺(shju)傳感器 機(jī)器人視覺可以劃分為六個(gè)主要部分：感覺與處理、分割、描述、識別、解釋。根據(jù)上述過程所涉及的方法和技術(shù)的復(fù)雜性可分為3個(gè)處理層次：低層視覺處理、中層視覺處理和高層視覺處理。 第一代系統(tǒng)根據(jù)物體的剪影工作，可由其剪影形狀推斷諸如物體的位置，方位和尺寸等參數(shù)。此種系統(tǒng)以二值即兩個(gè)灰度級圖象處理為其特征，而圖象系出逆光景象生成。 第二代機(jī)器人視覺系統(tǒng)采用若干灰度等級以表征物體。這種系統(tǒng)可根據(jù)面光景象工作，并可區(qū)分紋理模式。 第三代系統(tǒng)不僅檢測灰度，而且采用立體技術(shù)以確定景象中可見物體的三維坐標(biāo)。更高級的系統(tǒng)甚至可推斷出不可見表面，例如一個(gè)物體背面的某些信息?，F(xiàn)在正處于機(jī)器人視覺

18、系統(tǒng)的第三代。 機(jī)器人視覺系統(tǒng)的重要特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大且要求處理速度快。共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門4、機(jī)器人的視覺(shju)傳感器實(shí)用的機(jī)器人視覺系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。（1）硬件部分：景物和距離傳感器，常用的有攝像機(jī)、CCD圖像傳感器、超聲波傳感器和結(jié)構(gòu)光設(shè)備；照明和光學(xué)系統(tǒng)；視頻信號數(shù)字化設(shè)備；視頻信號快速處理器，如DSP系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)及其外設(shè)；機(jī)器人或機(jī)械手及其控制器；（2）軟件部分包括：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件；機(jī)器人視覺處理算法；機(jī)器人控制軟件。共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門4、機(jī)器人的視覺(shju)傳感器機(jī)器人視覺應(yīng)用的幾個(gè)關(guān)鍵要素 照明系統(tǒng)（光源）：是影響機(jī)器視覺系

19、統(tǒng)輸入的重要因素，因?yàn)樗苯佑绊戄斎霐?shù)據(jù)的質(zhì)量和至少30%的應(yīng)用效果。 圖像的數(shù)字化：數(shù)字化的速度和精度關(guān)系到系統(tǒng)信號的精確輸入，完成這一主要任務(wù)的是圖像采集卡。圖像采集卡的工作原理為：視頻信號首先經(jīng)低通濾波器濾波，轉(zhuǎn)換為在時(shí)間上連續(xù)的模擬信號；按照應(yīng)用系統(tǒng)對圖像分辨率的要求，得用采樣/保持電路對邊疆的視頻信號在時(shí)間上進(jìn)行間隔采樣，把視頻信號轉(zhuǎn)換為離散的模擬信號；然后再由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號輸出。而圖像采集處理卡在具有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的同時(shí)，還具有對視頻圖像分析、處理功能，并同時(shí)可對相機(jī)進(jìn)行有效的控制。 圖像處理速度：處理速度直接關(guān)系到機(jī)器人系統(tǒng)是否能夠根據(jù)環(huán)境的變化及時(shí)做出反應(yīng)。共五十五頁

20、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門4、機(jī)器人的視覺(shju)傳感器機(jī)器人視覺系統(tǒng)的應(yīng)用機(jī)器人的視覺技術(shù)主要應(yīng)用在下述兩個(gè)方面： （1）裝配機(jī)器人(機(jī)械手)視覺裝置。要求視覺系統(tǒng)必須做到：識別傳送帶上所要裝配的機(jī)械零件；確定該零件的空間位置。據(jù)此信息控制機(jī)械手的動作，做到準(zhǔn)確裝配。對機(jī)械零件的檢查；檢查工件的完好性；量測工件的極限尺寸；檢查工件的磨損等。此外，機(jī)械手還可根據(jù)視覺的反饋信息進(jìn)行自功焊接、噴漆和自動上下料等。 （2）行走機(jī)器人視覺裝置。要求視覺系統(tǒng)能夠識別室內(nèi)或室外的景物，進(jìn)行道路跟蹤和自主導(dǎo)航。用以完成危險(xiǎn)材料的搬運(yùn)和野外作業(yè)等任務(wù)。共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門五、機(jī)器人的語

21、言(yyn)系統(tǒng)1、機(jī)器人語言系統(tǒng)概述2、機(jī)器人語言簡介3、PANDA機(jī)器人語言簡介共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門1、機(jī)器人語言系統(tǒng)(xtng)概述機(jī)器人語言系統(tǒng)的組成是由以下幾部分組成的：共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門1、機(jī)器人語言(yyn)系統(tǒng)概述機(jī)器人語言系統(tǒng)的基本功能有：運(yùn)算功能；機(jī)器人的運(yùn)動功能；機(jī)器人的決策功能；機(jī)器人的通信功能；機(jī)器人的工具功能；傳感器的數(shù)據(jù)處理功能。共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門2、機(jī)器人語言(yyn)簡介1）VAL語言 VAL語言是美國Unimation公司于1979年推出的一種機(jī)器人編程語言，主要配置在PUMA和UNIMATION等

22、型機(jī)器人上，是一種專用的動作類描述語言；VAL語言可應(yīng)用于上下兩級計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人系統(tǒng)。VAL語言命令簡單、清晰易懂，VAL語言系統(tǒng)包括文本編輯、系統(tǒng)命令和編程語言三個(gè)部分。 VAL語言的指令包括監(jiān)控指令和程序指令兩種。監(jiān)控指令有六類，分別為：位置及及姿態(tài)定義指令、程序編輯指令、列表指令、存儲指令、控制程序執(zhí)行指令和系統(tǒng)狀態(tài)控制指令。程序指令包括：運(yùn)動指令、機(jī)器人位姿控制指令、賦值指令、控制指令、開關(guān)量賦值指令、其他指令等。共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門2、機(jī)器人語言(yyn)簡介2）SIGLA語言 SIGLA是一種僅用于直角坐標(biāo)式SIGMA裝配型機(jī)器人運(yùn)動控制時(shí)的一種編程語言，是

23、20世紀(jì)70年代后期由意大利Olivetti公司研制的一種簡單的非文本語言。 這種語言主要用于裝配任務(wù)的控制，它可以把裝配任務(wù)劃分為一些裝配子任務(wù)，如取旋具，在螺釘上料器上取螺釘A，搬運(yùn)螺釘A，定位螺釘A，裝入螺釘A，緊固螺釘?shù)?。編程時(shí)預(yù)先編制子程序，然后用子程序調(diào)用的方式來完成。共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門2、機(jī)器人語言(yyn)簡介3）IML語言 IML也是一種著眼于末端執(zhí)行器的動作級語言，由日本九州大學(xué)開發(fā)而成。IML語言的特點(diǎn)是編程簡單，能人機(jī)對話，適合于現(xiàn)場操作，許多復(fù)雜動作可由簡單的指令來實(shí)現(xiàn)，易被操作者掌握。 IML語言的主要指令有：運(yùn)動指令MOVE、速度指令SPEED

24、、停止指令STOP、手指開合指令OPEN及CLOSE、坐標(biāo)系定義指令COORD、軌跡定義命令TRAJ、位置定義命令HERE、程序控制指令I(lǐng)FTHEN、FOR EACH語句、CASE語句及DEFINE等共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門2、機(jī)器人語言(yyn)簡介4）AL語言 AL語言是20世紀(jì)70年代中期美國斯坦福大學(xué)人工智能研究所開發(fā)研制的一種機(jī)器人語言，它是在WAVE的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，也是一種動作級編程語言，但兼有對象級編程語言的某些特征，使用于裝配作業(yè)。運(yùn)行VA語言的系統(tǒng)硬件環(huán)境包括主、從兩級計(jì)算機(jī)控制。 AL語言的編程格式：程序BEGIN開始，由END結(jié)束。語句與語句之間用分號隔

25、開。變量先定義說明其類型，后使用。變量名以英文字母開頭，由字母、數(shù)字和下畫線組成，字母大、小寫不分。程序的注釋用大括號括起來。變量賦值語句中如所賦的內(nèi)容為表達(dá)式，則先計(jì)算表達(dá)式的值，再把該值賦給等式左邊的變量。共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門3、PANDA機(jī)器人語言(yyn)簡介 PANDA機(jī)器人語言具有語言簡介緊湊，使用方便，占用內(nèi)存小，執(zhí)行速度快等優(yōu)點(diǎn)。共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門3、PANDA機(jī)器人語言(yyn)簡介PANDA機(jī)器人的焊接動作編程示例：切換至Teach模式，按下【File】【New】后的界面如圖2。有多種操作順序，這里參照以下順序完成。(1)輸入語句，編

26、制程序的概要(2)示教各個(gè)動作點(diǎn)圖1： 焊接動作的模式圖焊接開始點(diǎn)焊接完成點(diǎn)退避點(diǎn)焊接中繼點(diǎn)WeldEmptyEmptyEmptyEmptyWeld焊接開始準(zhǔn)備點(diǎn)焊接完成退避點(diǎn)圖2： 新界面共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門3、PANDA機(jī)器人語言(yyn)簡介1輸入語句，編制程序的概要第一步動作是JMOVE到安全退避點(diǎn)（P1）。動作類別是初期狀態(tài)【J】（JMOVE），按下【Add】鍵。于是，第2行內(nèi)增加P001： JMOVE v=20, 792.000, 0.000, 533.000 內(nèi)容 第二步動作是JMOVE到焊接機(jī)開始準(zhǔn)備點(diǎn)（P2）。同樣，按下【Add】鍵。于是，第3行內(nèi)增加P0

27、02： JMOVE v=20, 792.000, 0.000, 533.000 內(nèi)容 共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門3、PANDA機(jī)器人語言(yyn)簡介1輸入語句，編制程序的概要第三步動作是LMOVE到焊接開始點(diǎn)（P3）。動作類別由【J】更改為【L】。焊接機(jī)開開始點(diǎn)是表示從此點(diǎn)到下一點(diǎn)是 Weld狀態(tài)的，所以需要把【Empty】更改為【W(wǎng)eld】。然后，按下【Add】鍵，增加第3行內(nèi)容。第4行： ARC_SET =1, A=150, V=24.4第5行：P003： LMOVE v=1.440, 792.000, 0.000, 533.000 第6行： ARC_ON 共五十五頁工業(yè)(g

28、ngy)機(jī)器人技術(shù)入門3、PANDA機(jī)器人語言(yyn)簡介1輸入語句，編制程序的概要第四步動作是LMOVE移動到焊接中繼點(diǎn)。動作類別是【L】，直接按下【Add】鍵。于是，第7行內(nèi)增加P004： LMOVE v=0.480, 792.000, 0.000, 533.000 內(nèi)容。因?yàn)槭呛附又械?LMOVE，所以動作速度是0.48 m/min 。另外，顯示焊接中的標(biāo)識。 共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門3、PANDA機(jī)器人語言(yyn)簡介1輸入語句，編制程序的概要第五步動作是LMOVE移動到焊接結(jié)束點(diǎn)。因?yàn)楹附咏Y(jié)束點(diǎn)是表示焊接到此點(diǎn)之后為 Empty狀態(tài)，所以需要把【W(wǎng)eld】更改為【

29、Empty】。然后，按下【Add】增加以下2行內(nèi)容。第8行：P005： LMOVE v=0.480, 792.000, 0.000, 533.000 第9行： ARC_OFF 共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門3、PANDA機(jī)器人語言(yyn)簡介1輸入語句，編制程序的概要第六步動作是LMOVE移動到焊接完成退避點(diǎn)（P6）。按下【Add】。于是，第10行內(nèi)增加P006： LMOVE v=1.440, 792.000, 0.000, 533.000 內(nèi)容。 最后的動作是JMOVE移動到安全退避點(diǎn)（P1）。動作類別由【L】更改為【J】，按下【Add】。于是，第11行內(nèi)增加P007： JMOVE

30、 v=20, 792.000, 0.000, 533.000 內(nèi)容。 共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門3、PANDA機(jī)器人語言(yyn)簡介1輸入語句，編制程序的概要以上步驟完成編制程序概略。編制程序如圖3。No.編號語句(W)參數(shù)操作0001test：PROC（初期）0002P001：JMOVEv=20, 792.000, 0.000, 533.000 0003P002：JMOVEv=20, 792.000, 0.000, 533.000 0004ARC_SET=1, A=150, V=24.4【L】【W(wǎng)eld】0005P003：LMOVEv=1.440, 792.000, 0.00

31、0, 533.0 0006ARC_ON0007P004：LMOVEv=0.480, 792.000, 0.000, 533.0 0008P005：LMOVEv=0.480, 792.000, 0.000, 533.0 【Empty】0009ARC_OFF0010P006：LMOVEv=1.440, 792.000, 0.000, 533.0 0011P007：JMOVEv=20, 792.000, 0.000, 533.000 【J】0012END（初期）0013EPROC（初期）圖3： 編制的程序共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人技術(shù)入門3、PANDA機(jī)器人語言(yyn)簡介2.示教各個(gè)動作點(diǎn)

32、開始示教操作。退避點(diǎn)（P1）直接使用初期位置，示教焊接開始準(zhǔn)備點(diǎn)（P2）。光標(biāo)移動到第3行P002： JMOVE v=20, 792.000, 0.000, 533.000 ，出現(xiàn)下圖4，界面上顯示【Pos REC】按鍵。按下JOG鍵，把機(jī)器人移動到焊接開始準(zhǔn)備點(diǎn)（P2）。圖4： 示教P002 位置（示教前）共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門3、PANDA機(jī)器人語言(yyn)簡介2.示教各個(gè)動作點(diǎn)按下【Pos REC】鍵，出現(xiàn)以下確認(rèn)信息。圖5 確認(rèn)界面共五十五頁工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(jsh)入門3、PANDA機(jī)器人語言(yyn)簡介2.示教各個(gè)動作點(diǎn)按下【OK】鍵，光標(biāo)行的位置數(shù)據(jù)更新為機(jī)器人

33、當(dāng)前的位置數(shù)據(jù)，出現(xiàn)如圖6的界面。圖6： 示教P002位置（示教后）共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人編程一、編程示教器的構(gòu)成(guchng)及工作原理概述 示教編程用于示教-再現(xiàn)型機(jī)器人中，它是目前大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人的編程方式，在機(jī)器人作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行。 示教編程，即操作者根據(jù)機(jī)器人作業(yè)的需要把機(jī)器人末端執(zhí)行器送到目標(biāo)位置，且處于相應(yīng)的姿態(tài)，然后把這一位置、姿態(tài)所對應(yīng)的關(guān)節(jié)角度信息記錄到存儲器保存. 示教編程的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，易于掌握，操作者不需要具備專門知識，不需復(fù)雜的裝置和設(shè)備，軌跡修改方便，再現(xiàn)過程快。共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人編程一、編程示教器的構(gòu)成及工作(gngzu)原理構(gòu)成 熊貓自

34、主研發(fā)的示教器，主要由示教器外殼、液晶觸摸屏、按鍵面膜、鑰匙開關(guān)、急停開關(guān)、按鈕、伺服安全開關(guān)、示教器主控電路板等部分組成。共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人編程一、編程示教器的構(gòu)成(guchng)及工作原理工作原理 在接通電源后，示教器通過液晶顯示屏來顯示系統(tǒng)控制軟件菜單界面；通過左手按下示教器上的伺服安全開關(guān)，來接通伺服電源，此時(shí)，控制柜上的伺服電源指示燈亮；通過鑰匙開關(guān)來選擇“TEACH”模式和“REMORE”模式；通過液晶觸摸屏和按鍵面膜來進(jìn)行機(jī)器人控制和程序編寫。共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人編程二、編程示教器的硬件(yn jin)系統(tǒng)1、系統(tǒng)的硬件配置名稱數(shù)量功能示教器主控板1塊示

35、教器的主控電路、通訊、顯示驅(qū)動等示教器USB板1塊外接USB線，用于軟件的升級、程序的管理液晶觸摸屏1塊人機(jī)界面顯示，帶觸摸按鍵面膜1塊人機(jī)操作區(qū)域伺服安全開關(guān)1個(gè)在“TEACH”模式下打開伺服的必備開關(guān)急停按鈕1個(gè)用于緊急停止伺服電機(jī)鑰匙開關(guān)1個(gè)用于切換“REMOTE”模式和“TEACH”模式帶燈按鈕2個(gè)綠燈按鈕用于啟動伺服，白色按鈕用于暫停伺服蜂鳴器1個(gè)用于按鍵和報(bào)警的聲音提示線纜1根與控制柜相連外殼1套將所有的零部件組裝成一體共五十五頁工業(yè)(gngy)機(jī)器人編程二、編程示教器的硬件(yn jin)系統(tǒng)2、擴(kuò)展設(shè)備1）手操盒 手操盒是與機(jī)器人控制柜PRC100內(nèi)部背板的接頭J11J14相連接的部分。J11J14分別由3個(gè)輸入點(diǎn)、3個(gè)輸出點(diǎn)和急停輸入，接口電路構(gòu)成與之相同。 操作盒是由3個(gè)帶有LED的開關(guān)和急停開關(guān)構(gòu)成的，可以與控制器的J11J14中任何一個(gè)接頭相連接。每一臺控制器都最多可以與4臺操作