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工業(yè)機(jī)器人入門教程第一章.工業(yè)機(jī)器人定義1.1.工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)介

機(jī)器人的歷史并不算長(zhǎng)，1959年美國(guó)英格伯格和德沃爾制造出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，機(jī)器人的歷史才真正開始。英格伯格在大學(xué)攻讀伺服理論，這是一種研究運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如何才能更好地跟蹤控制信號(hào)的理論。德沃爾曾于1946年發(fā)明了一種系統(tǒng)，可以“重演”所記錄的機(jī)器的運(yùn)動(dòng)。1954年,德沃爾又獲得可編程機(jī)械手專利，這種機(jī)械手臂按程序進(jìn)行工作，可以根據(jù)不同的工作需要編制不同的程序，因此具有通用性和靈活性，英格伯格和德沃爾都在研究機(jī)器人，認(rèn)為汽車工業(yè)最適于用機(jī)器人干活，因?yàn)槭怯弥匦蜋C(jī)器進(jìn)行工作，生產(chǎn)過程較為固定。1959年，英格伯格和德沃爾聯(lián)手制造出第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人?，F(xiàn)代機(jī)器人的研究始于20世紀(jì)中期，其技術(shù)背景是計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化的發(fā)展，以及原子能的開發(fā)利用。自1946年第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)問世以來，計(jì)算機(jī)取得了驚人的進(jìn)步，向高速度、大容量、低價(jià)格的方向發(fā)展。大批量生產(chǎn)的迫切需求推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)展，其結(jié)果之一便是1952年數(shù)控機(jī)床的誕生。與數(shù)控機(jī)床相關(guān)的控制、機(jī)械零件的研究又為機(jī)器人的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。另一方面，原子能實(shí)驗(yàn)室的惡劣環(huán)境要求某些操作機(jī)械代替人處理放射性物質(zhì)。在這一需求背景下，美國(guó)原子能委員會(huì)的阿爾貢研究所于1947年開發(fā)了遙控機(jī)械手，1948年又開發(fā)了機(jī)械式的主從機(jī)械手。1954年美國(guó)戴沃爾最早提出了工業(yè)機(jī)器人的概念，并申請(qǐng)了專利。該專利的要點(diǎn)是借助伺服技術(shù)控制機(jī)器人的關(guān)節(jié)，利用人手對(duì)機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作示教，機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的記錄和再現(xiàn)。這就是所謂的示教再現(xiàn)機(jī)器人?，F(xiàn)有的機(jī)器人差不多都采用這種控制方式。作為機(jī)器人產(chǎn)品最早的實(shí)用機(jī)型（示教再現(xiàn)）是1962年美國(guó)AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。這些工業(yè)機(jī)器人的控制方式與數(shù)控機(jī)床大致相似，但外形特征迥異，主要由類似人的手和臂組成。

1965年，MIT的Roborts演示了第一個(gè)具有視覺傳感器的、能識(shí)別與定位簡(jiǎn)單積木的機(jī)器人系統(tǒng)。

1967年日本成立了人工手研究會(huì)（現(xiàn)改名為仿生機(jī)構(gòu)研究會(huì)），同年召開了日本首屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)。

1970年在美國(guó)召開了第一屆國(guó)際工業(yè)機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議。1970年以后，機(jī)器人的研究得到迅速?gòu)V泛的普及。

1973年，辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一臺(tái)由小型計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人，它是液壓驅(qū)動(dòng)的，能提升的有效負(fù)載達(dá)45公斤。到了1980年，工業(yè)機(jī)器人才真正在日本普及，故稱該年為“機(jī)器人元年”。隨后，工業(yè)機(jī)器人在日本得到了巨大發(fā)展，日本也因此而贏得了“機(jī)器人王國(guó)的美稱”。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，使機(jī)器人在功能和技術(shù)層次上有了很大的提高，移動(dòng)機(jī)器人和機(jī)器人的視覺和觸覺等技術(shù)就是典型的代表。由于這些技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了機(jī)器人概念的延伸。

80年代，將具有感覺、思考、決策和動(dòng)作能力的系統(tǒng)稱為智能機(jī)器人，這是一個(gè)概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導(dǎo)了機(jī)器人技術(shù)的研究和應(yīng)用，而且又賦予了機(jī)器人技術(shù)向深廣發(fā)展的巨大空間，水下機(jī)器人、空間機(jī)器人、空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、微小型機(jī)器人等各種用途的機(jī)器人相繼問世，許多夢(mèng)想成為了現(xiàn)實(shí)。將機(jī)器人的技術(shù)（如傳感技術(shù)、智能技術(shù)、控制技術(shù)等）擴(kuò)散和滲透到各個(gè)領(lǐng)域形成了各式各樣的新機(jī)器——機(jī)器人化機(jī)器。當(dāng)前與信息技術(shù)的交互和融合又產(chǎn)生了“軟件機(jī)器人”、“網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人”的名稱，這也說明了機(jī)器人所具有的創(chuàng)新活力。1.2.現(xiàn)代機(jī)器人的品牌

現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人主要有kuka、ABB、FUNUC(日本)、日本三菱、DENSOEPSON安川川崎等等很多，大部分是日本的。第二章.璟勝公司簡(jiǎn)介1.1.公司的從事的行業(yè)及其發(fā)張方向常州璟勝自動(dòng)化科技有限公司是主要從事工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)集成和售后維修方面的工程公司。目前我公司主要經(jīng)營(yíng)的品牌主要是ABBRobot。業(yè)務(wù)涉及汽車、新能源、冶金和輕工業(yè)等行業(yè)。目前公司已經(jīng)完成多種機(jī)器人運(yùn)用工程，如機(jī)器人激光切割、機(jī)器人焊接、機(jī)器人搬運(yùn)、機(jī)器人水切割和機(jī)器人涂膠等眾多方向的運(yùn)用。

機(jī)器人焊接機(jī)器人搬運(yùn)1.2.ABB機(jī)器人介紹首先我們了解下ABB機(jī)器人的發(fā)展AseaBrownBoveriLtd。ABB是電力和自動(dòng)化領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)廠商。致力于工業(yè)和電力行業(yè)提供指導(dǎo)方案。ABB是全球500強(qiáng)企業(yè)，產(chǎn)業(yè)遍布全球100多個(gè)國(guó)家，在電力行業(yè)和自動(dòng)化行業(yè)享有聲譽(yù)。ABB是由瑞典的阿西亞公司（ASEA）和瑞士的布朗勃法瑞公司（BBCBrownBoveri）在1988年合并而來。主要產(chǎn)品有電力方面的大型變壓器、發(fā)電機(jī)等等，應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的大型水電項(xiàng)目和風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目。ABBRobot是ABB在工業(yè)機(jī)器人方面的主打產(chǎn)品。從推出至今一出過多重機(jī)型，應(yīng)用于眾多行業(yè)。1.3.ABB機(jī)器人的組成從ABB機(jī)器人甚至整個(gè)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)來看，工業(yè)機(jī)器人主要是有控制柜（contorller）和機(jī)器人本體（robot）倆部分組成

控制柜機(jī)器人本體

1.4.ABB機(jī)器人的分類機(jī)器人的分類可以按照倆大標(biāo)準(zhǔn)分類：

一：按照控制柜的系統(tǒng)類型分類

1：S41994-1996年生產(chǎn)的機(jī)器人（主要控制柜的類型有M94系列）

2：S4C1997_1999年生產(chǎn)的機(jī)器人（主要controller類型有M98）

3：S4Cplus2000年以后生產(chǎn)的機(jī)器人（主要controller類型有M2000系列和IRC5系列）二：按照機(jī)械手（Manipulator）類型分類***常規(guī)機(jī)械手型號(hào)：IRB140,IRB1400,IRB2400,IRB4400,IRB640,IRB6400(IRB指ABB機(jī)械手臂)

第一位數(shù)字（1，2，4，6）指機(jī)械手的大小尺寸。第二位（4）是指機(jī)械手的控制系統(tǒng)是屬于S4/S4C/S4Cplus系統(tǒng)。

IRB140:體積小，承載小，最大承載為5KG，用于焊接。

IRB1400/1410:承載小，最大承載為5kg，用于焊接。

IRB2400:承載小，最大承載為16kg，用于焊接。

IRB4400:承載較大，最大承載為60kg，用于大范圍焊接和搬運(yùn)。

IRB640:4軸機(jī)器人，最大承載為160kg，用于堆垛。

IRB6400:承載較大，最大承載為250kg，常用于搬運(yùn)和點(diǎn)焊。***特殊機(jī)械手型號(hào)：IRB340,IRB7600,IRB840,IRB540,IRB580.IRB340:承載很小,最大承載為1kg，速度很快，常用于取小件。

IRB7600:承載很大,最大承載為500kg，常用于汽車行業(yè)的搬運(yùn)。

IRB540/580:承載較小，防暴性能很好，噴涂專用。

第三章.ABB機(jī)器人入門知識(shí)1.1.了解ABB機(jī)器人的教導(dǎo)盒功能機(jī)器人的基本操作教導(dǎo)合主要有倆種一：M2000控制柜以及以前的所有控制柜上的教導(dǎo)盒二：IRC5控制柜的教導(dǎo)盒。這部分又學(xué)習(xí)這自己結(jié)合ABB我公司的書面培訓(xùn)教程和實(shí)機(jī)想結(jié)合學(xué)習(xí)。下面我介紹下機(jī)器人教導(dǎo)和上面按鍵的基本功能如下：窗口鍵

Jogging操縱窗口：手動(dòng)狀態(tài)下，用來操作機(jī)器人。顯示屏上現(xiàn)實(shí)機(jī)器人當(dāng)前位置以及正在使用的坐標(biāo)。

Program編程窗口：手動(dòng)狀態(tài)下，用來編輯程序與測(cè)試。所有編輯工作在編輯窗口中完成。

Input/Outputs輸入/輸出窗口：顯示輸入輸出信號(hào)表。顯示輸入輸出信號(hào)的值，可以給輸出信號(hào)賦值使其變?yōu)楦唠妷夯蛘叩碗妷骸?/p>

Misc.其他窗口：包括系統(tǒng)參數(shù)、服務(wù)、生產(chǎn)及其文件管理窗口。導(dǎo)航鍵

運(yùn)動(dòng)控制鍵1.2.控制柜中的組成

一般如M94,M98,M2000和IRC5控制柜中都是有以下幾部分主要組件組成：

1：Transformer變壓器

2:DClink將三相交流電轉(zhuǎn)換為三相直流電，以便于雙閉環(huán)控制電流、電壓和頻率

3:DriveUnit把三相直流轉(zhuǎn)變?yōu)槿嘟涣麟?，好?qū)動(dòng)伺服電機(jī)。

4：Supplyunit供電單元，起到過電流和過電壓保護(hù)

5:主計(jì)算機(jī)板，軸計(jì)算機(jī)板及其IO板。入學(xué)者應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)根據(jù)教導(dǎo)和報(bào)錯(cuò)的錯(cuò)誤代碼確定控制柜中哪個(gè)組件壞掉1.2.程序編寫中常用的邏輯語(yǔ)句作為本公司的技術(shù)人員必須要了解ABB編程的方式以及邏輯語(yǔ)言。ABB邏輯語(yǔ)言和目前工業(yè)機(jī)器人一樣主要應(yīng)用的是以C語(yǔ)言為基礎(chǔ)的模塊化RAPID計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。除此，我們還要了解ABB機(jī)器人語(yǔ)言主要是有主程序（main）和子程序（Routine）。一個(gè)完整的可以運(yùn)行的程序必須有一個(gè)且只有一個(gè)主程序（main），但是子程序不一定要有，也可以有很多。然而在工業(yè)上運(yùn)行的程序是包涵所有程序的。子程序（Routine）也可以有幾種，一下我介紹集中1：普通的子程序2：中斷子程序有優(yōu)先其他程序的權(quán)力3：函數(shù)子程序下面我給大家介紹幾種常用的邏輯語(yǔ)句：pactIF為條件語(yǔ)句，當(dāng)IF后面的條件為“真”的時(shí)候，執(zhí)行下面的程序。否則直接跳過不執(zhí)行2.IF和上面CompactIF用法一樣，只是格式不一樣3.WHILE如果條件滿足，則重分執(zhí)行對(duì)于的程序4.TEST對(duì)于條件執(zhí)行不同的程序。5.GOTO跳轉(zhuǎn)到例行程序內(nèi)標(biāo)簽的位置6.Label跳轉(zhuǎn)標(biāo)簽1.3.如何編寫簡(jiǎn)單的程序1.3.1.上一節(jié)我們講到ABB程序主要有一個(gè)主程序（main）和多個(gè)子程序組成，但是子程序（Routine）按照功能分類又可以分為三類：

1：普通的運(yùn)用子程序；

PROCrSetSpeed()IFdiDCMROGSA=1THENIFnRO_V_MAX<40THENVelSetnRO_V_MAX,1000;ELSEVelSet40,1000;ENDIFELSEVelSetnRO_V_MAX,5000;ENDIFRETURN;ENDPROC2：中斷子程序（）

TRAPtrDCMLoadISleepidiDCMROFIN;rDCMLoadDoor;IWatchidiDCMROFIN;ENDTRAP

當(dāng)然中斷子程序是需要用信號(hào)signal觸發(fā)的，下面為其中一種觸發(fā)指令：PROCInitiallCONNECTidiDCMROFINWITHtrDCMLoad;ISignalDIdiDCMROFIN,0,idiDCMROFIN;RETURN;ENDPROC3：函數(shù)子程序

FUNCnumcmCTime()VARstringsSeconds;VARnumnResult;VARboolbResult;sSeconds:=CTime();sSeconds:=StrPart(sSeconds,7,2);bResult:=StrToVal(sSeconds,nResult);RETURNnResult;ENDFUNC這種類型的程序運(yùn)用較少通過上面幾種程序我們編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的完整的程序MODULElinkinQYaMing

PERStooldatatool0:=[TRUE,[[0,-256,423],[1,0,0,0]],[25,[0,0,400],[1,0,0,0],0,0,0]];CONSTrobtargetpHomePos:=[[993.28,-229.37,2625.54],[0.998946,-0.0451491,9.1838E-05,0.00825184],[-1,-1,0,1],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]];CONSTrobtargetpWaitPos:=[[933.56,487.66,2812.47],[0.697077,-0.0457979,-0.00146964,0.71553],[0,-1,0,1],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]];PROCmain

MoveAbsJ

[[84.3297,-0.386175,-0.541146,-1.87217,-75.4756,53.3419],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]\NoEOffs,v1000,z50,tool0;WHILETRUEDO

Initiall；

MoveLpHome,v1000,z50,tool0;

MoveLpWait,v1000,z50,tool0;ENDWHILEENDPROC

TRAPtrDCMLoadISleepidiDCMROFIN;rDCMLoadDoor;IWatchidiDCMROFIN;ENDTRAPPROCInitiall

CONNECTidiDCMROFINWITHtrDCMLoad;

ISignalDIdiDCMROFIN,0,idiDCMROFIN;RETURN;ENDPROCENDMODULE

如此一個(gè)簡(jiǎn)單的完整的程序編寫完成，但是在實(shí)際運(yùn)用中還有很多設(shè)置，比如EIO，數(shù)據(jù)等等。下面一一介紹。

.1.3.2.機(jī)器人安全區(qū)域worldzone使用下面我們介紹下安全區(qū)域的程序，安全區(qū)域的程序編寫方法是多鐘多樣的，但是使用的基本指令是不變的。

MODULESafeArea

PERSwzstationaryRectangle1:=[1];VARshapedatashCChange;PROCPowerUp()CONSTposLowLeft:=[-310,910,1163];CONSTposHighRight:=[810,3264,2890];

WZBoxDef\Inside,shCChange,LowLeft,HighRight;WZDOSet\Stat,Rectangle1\Inside,shCChange,DO_OutOf_DCM,1;TPWrite"PowerUpisRunning";ENDPROCENDMODULE上面為安全區(qū)域的設(shè)定，其中WZBoxDef

作為基本指令，用在安全區(qū)域中。其中需要把安全區(qū)域的程序作為后臺(tái)任務(wù)來使用。里面有一些設(shè)置需要在實(shí)際運(yùn)用中再作詳細(xì)講解。1.3.3.機(jī)器人EIO配置建議線看看教程《工業(yè)機(jī)器人—實(shí)操與應(yīng)用技巧》，然后我將在機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)操作給大家看，這部分需要自己好好摸索。

在這里我介意大家先把《工業(yè)機(jī)器人—實(shí)操與應(yīng)用技巧》詳細(xì)的閱讀。第四章.ABB與外圍設(shè)備的運(yùn)用1.1.機(jī)器人與焊機(jī)的運(yùn)用1.1.1.ABB機(jī)器人焊機(jī)的弧焊運(yùn)用。如何把ABB機(jī)器人與焊機(jī)相連接？根據(jù)焊機(jī)的性質(zhì)可以大致分為倆種：

1：手動(dòng)焊機(jī)這類焊機(jī)與機(jī)器人的連接很簡(jiǎn)單，不需要機(jī)器人有專門的焊接系統(tǒng)，普通的系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)和之類焊機(jī)的連接焊接。但是這類焊機(jī)與ABB機(jī)器人連接的時(shí)候需要自己建立EIO信號(hào)。用EIO信號(hào)來實(shí)現(xiàn)焊接功能。

2：自動(dòng)焊機(jī)這一類的焊機(jī)是專門用于與機(jī)器人聯(lián)合使用的焊機(jī)，要想把此類焊機(jī)與機(jī)器人相連接，首先需要機(jī)器人有專門用于焊接的系統(tǒng)；其次此類焊機(jī)有專門的通訊通道，比如DeviceNet等。下面我們通過圖教的方法，從如何建立系統(tǒng)到如何連接焊機(jī)作個(gè)全過程講解。首先我們需要一個(gè)ABB運(yùn)用軟件RobotStudio5.14版本，打開界面如下圖

點(diǎn)擊界面上的offline

得到如下界面：點(diǎn)擊界面上的systembuilder，界面如下

在建立系統(tǒng)之前，我們需要有機(jī)器人系統(tǒng)生成的key，或者有機(jī)器人系統(tǒng)backup。下面我們用備份生成系統(tǒng)的方法來做含有弧焊功能的system。點(diǎn)擊Greatformbackup，得到如下界面：按照上面提示一步一步，一直到如下界面。

然后選擇Applicationarc在633-1Arc錢打勾，如下圖。然后點(diǎn)擊633-1Arc界面如下：在圖示上選擇你需要的焊接包這里我們以標(biāo)準(zhǔn)的焊接包為例，在650-7前打勾然后一直點(diǎn)擊“下一步”直到完成如下圖：

至此含有焊機(jī)功能的系統(tǒng)生產(chǎn)完成，然后只要把系統(tǒng)down到機(jī)器人的controller里面即可（如何d