ABB工業(yè)機(jī)器人編程與操作PPT完整全套教學(xué)課件

工業(yè)機(jī)器人及應(yīng)用項目一、任務(wù)1一、機(jī)器人的一般概念1.機(jī)器人的產(chǎn)生機(jī)器人凡是用來代替人的機(jī)器，都屬于機(jī)器人的范疇。機(jī)器人不一定類人。

?

概念辨析：機(jī)器、機(jī)床

只是工具，不能代替人。名詞的由來?

Robot=Robota（捷克語）=奴隸、苦力。

提出：1921，捷克作家Karel?apek（卡雷爾·恰佩克）

?

Robotics=機(jī)器人學(xué)（學(xué)科名）。

提出：1942，美國科幻小說家IsaacAsimov（艾薩克·阿西莫夫）。機(jī)器人（研發(fā)）三原則要點：

不得傷害人類；執(zhí)行人的命令；能夠自我保護(hù)。

最早的產(chǎn)品

Unimate（美國，1959年）。?

性質(zhì)：工業(yè)機(jī)器人（用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的機(jī)器人）。2.機(jī)器人的發(fā)展

第一代：行為需人演示、教導(dǎo)（示教），但能記錄并復(fù)制（再現(xiàn)）動作。?示教（Teach.in）機(jī)器人。

第二代：有一定傳感器，能進(jìn)行簡單分析、推理，適當(dāng)調(diào)整行為。?感知機(jī)器人。第三代：有大量傳感器，能進(jìn)行復(fù)雜分析、推理，自主決定行為。?智能機(jī)器人。?要點：

判別機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)：是否能離開人獨立工作。只要能代替人的機(jī)器，都屬于機(jī)器人范疇。

洗碗機(jī)、掃地機(jī)、理療機(jī)、無人飛機(jī)、火星探測車、無人潛水器都是機(jī)器人。最早研制的機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人以第一代為主；服務(wù)機(jī)器人屬于第三代。3.機(jī)器人的分類

?按應(yīng)用場合，分工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人兩類；見P6圖1-2-1。

工業(yè)機(jī)器人（IndustrialRobots，簡稱IR）

：

用于工業(yè)環(huán)境的可編程、多用途自動化設(shè)備；

作業(yè)環(huán)境、要求為已知，產(chǎn)品以第一代機(jī)器人居多；用來代替人工操作，保障人身安全、減輕勞動強(qiáng)度、提高勞動生產(chǎn)率。?主要產(chǎn)品：

加工類：焊接、切割、拋光、研磨等粗加工。

目的：保障人身安全與健康，不是、也不能用于精密加工（與CNC機(jī)床不同）！裝配類：噴涂、油漆、電子元件插接（3C行業(yè)）等；目的：保障人身健康、代替重復(fù)勞動、提高生產(chǎn)效率。搬運(yùn)類：物品輸送、裝卸等；目的：提高自動化程度、避免繁重作業(yè)。包裝類：分揀、包裝（食品、藥品行業(yè)），碼垛等；目的：保障安全衛(wèi)生、提高自動化程度。服務(wù)機(jī)器人（ServiceRobots）：服務(wù)于人類非生產(chǎn)性活動的機(jī)器人總稱；作業(yè)環(huán)境為未知，大多具備“行走”功能，產(chǎn)品技術(shù)要求高，以第二、三代機(jī)器人居多；市場廣闊、潛力巨大，產(chǎn)品占機(jī)器人的95%以上。?主要產(chǎn)品：個人/家庭機(jī)器人（Personal/DomesticRobots）：洗碗、掃地、麻將機(jī)等。軍事機(jī)器人（MilitaryRobots）

:無人駕駛飛行器（無人機(jī)）、機(jī)器人武裝戰(zhàn)車、多功能后勤保障機(jī)器人、機(jī)器人戰(zhàn)士等。醫(yī)療機(jī)器人（medicaltreatmentRobots）：診斷、手術(shù)或手術(shù)輔助、康復(fù)機(jī)器人等。場地機(jī)器人（FieldRobots）：用于科學(xué)研究和公共事業(yè)服務(wù)的、可進(jìn)行大范圍作業(yè)的機(jī)器人。如太空探測、水下作業(yè)、危險作業(yè)、消防救援、園林作業(yè)等。4.各國水平

美國：

機(jī)器人發(fā)源地，水平遙遙領(lǐng)先，產(chǎn)品以第三代機(jī)器人為主，占全球60%以上市場。

?著名企業(yè)：個人/家用機(jī)器人：iRobot、Neato等。醫(yī)療機(jī)器人：IntuitiveSurgical（直覺外科）等。軍事機(jī)器人：LockheedMartin（洛克希德馬?。?、BostonDynamics（波士頓動力，已被Google并購）等

場地機(jī)器人：

Boeing（波音）、NASA（NationalAeronauticsandSpaceAdministration，美國宇航局）、Remotec等

。BigDog-LS3（軍事）Curiosity火星車（場地）

Care-O-Bot4（家庭）

日本：

工業(yè)機(jī)器人及減速器、個人/家用機(jī)器人，產(chǎn)量第一（占50%）、護(hù)理（醫(yī)療）機(jī)器人水平領(lǐng)先。

?著名企業(yè)：工業(yè)機(jī)器人&機(jī)器人減速器：FANUC（發(fā)那科）、YASKAWA（安川）、KAWASAKI（川崎）等。個人/家用&護(hù)理機(jī)器人：Panasonic（松下）、HONDA（本田）、RikenInstitute（理化學(xué)研究所）等。

歐盟：

?著名企業(yè)：工業(yè)機(jī)器人：ABB（瑞典&瑞士）、KUKA（庫卡，德）、REIS（徠斯，KUKA成員）。服務(wù)機(jī)器人：德國宇航中心、Karcher、FraunhoferInstituteforManufacturingEngineeringandAutomatic（弗勞恩霍夫制造技術(shù)自動化研究所）等。

中國：工業(yè)機(jī)器人：全球最大的市場。2014年：全球22.5萬，中國5.7萬、占25.3%；

2015年：全球24.8萬，中國6.7萬、占27%；

2016年：全球29.4萬，中國8.7萬、占30%；

2017年：全球38萬，中國14.1萬、占37%。軍事、場地機(jī)器人：處于世界先進(jìn)水平。?練一練：

完成P17技能訓(xùn)練項目一、任務(wù)2一、工業(yè)機(jī)器人組成與特點1.系統(tǒng)組成（P17、圖2-1-1）?后述內(nèi)容中，工業(yè)機(jī)器人簡稱“機(jī)器人”?機(jī)電設(shè)備=機(jī)械+電氣

機(jī)械部分

本體（必需）

又稱操作機(jī)，實現(xiàn)機(jī)器人動作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；

包括機(jī)械部件、驅(qū)動電機(jī)、傳感器等；

由關(guān)節(jié)（Joint）和連桿（Link）連接而成；?關(guān)節(jié)：可回轉(zhuǎn)、擺動的間接連接機(jī)構(gòu)（轉(zhuǎn)動副）；連桿：連接關(guān)節(jié)的剛性構(gòu)件。執(zhí)行器（必需）用于作業(yè)的工具；安裝在機(jī)器人末端關(guān)節(jié)上；可以根據(jù)需要更換。變位器（可選）

擴(kuò)大機(jī)器人作業(yè)范圍（增加自由度）的輔助機(jī)構(gòu)；

包括機(jī)械部件、驅(qū)動電機(jī)、傳感器等；

有回轉(zhuǎn)、直線兩類，通常為1~4軸。回轉(zhuǎn)變位器直線變位器關(guān)節(jié)執(zhí)行器連桿本體

電氣部分控制器

功能與數(shù)控系統(tǒng)相同；

產(chǎn)生機(jī)器人運(yùn)動軌跡控制脈沖；

控制軸數(shù)較多（通常6軸）。操作單元機(jī)器人的操作面板；又稱示教器；結(jié)構(gòu)簡單、采用手持式結(jié)構(gòu)。

驅(qū)動器將控制脈沖轉(zhuǎn)換為電機(jī)轉(zhuǎn)角；多采用交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)。?控制器、驅(qū)動器安裝在控制柜內(nèi)示教器控制柜2.基本特點擬人

結(jié)構(gòu)形態(tài)類似人類；部件稱腰、手臂（上、下臂）、手腕（手腕、爪）；傳感器以視覺、聽覺、觸覺為主（智能機(jī)器人）。柔性

有完整、獨立的控制系統(tǒng)；可通過編程來改變其動作和行為；可安裝不同的執(zhí)行器，實現(xiàn)不同的應(yīng)用。通用

可通過程序改變動作；可通過執(zhí)行器改變功能。3.工業(yè)機(jī)器人

PK

數(shù)控機(jī)床相同點

控制要求（軌跡控制）、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同；定義類似：可編程、可定位、多用途設(shè)備。區(qū)別

作用

CNC機(jī)床：工作母機(jī)，零件加工的必需設(shè)備；

IR：服務(wù)于機(jī)床、代替人工操作的輔助設(shè)備。地位

CNC機(jī)床：國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)；

IR：自動化制造的配套設(shè)備。價值

CNC機(jī)床：占裝備總價的85%以上，最高可達(dá)數(shù)億；

IR：在裝備總價的10%左右，最高為數(shù)十萬。形態(tài)

CNC機(jī)床：直線運(yùn)動軸為主，回轉(zhuǎn)、擺動為輔；

IR：回轉(zhuǎn)、擺動軸為主，直線運(yùn)動為輔。性能

CNC機(jī)床：高精度輪廓加工，多為0.001mm級；

IR：粗略軌跡運(yùn)動，多為0.1mm級。

控制

CNC機(jī)床：一般5軸及以下，準(zhǔn)確輪廓運(yùn)動；

IR：一般6軸及以上，粗略軌跡運(yùn)動。

軟件

CNC機(jī)床：笛卡爾坐標(biāo)運(yùn)動為主，相對簡單；

IR：多軸擺動空間合成運(yùn)動，相當(dāng)復(fù)雜。?結(jié)論：不在同一體量。4.工業(yè)機(jī)器人

PK機(jī)械手PLC機(jī)械手機(jī)器人控制系統(tǒng)相同點

作用相同，都是自動化制造的輔助設(shè)備；定義類似：機(jī)器人=可編程的機(jī)械手。區(qū)別

控制

機(jī)械手：由CNC系統(tǒng)的PLC控制，無獨立控制系統(tǒng)；

IR：有獨立的控制系統(tǒng)。作用

機(jī)械手：單功能、固定用途和動作；

IR：可操作、可編程，多功能、多用途。驅(qū)動

機(jī)械手：PLC開關(guān)量控制，液壓、氣動系統(tǒng)為主；

IR：軌跡插補(bǔ)控制，必須用伺服驅(qū)動系統(tǒng)。二、工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)形態(tài)1.垂直串聯(lián)（VerticalArticulated

）要點

最常見結(jié)構(gòu)，1973年KUKA研發(fā)；關(guān)節(jié)沿垂直方向串聯(lián)，數(shù)量5-7個；通用性好，可用于各種場合。關(guān)節(jié)名稱S（或J1）：腰（Swing）回轉(zhuǎn)；L（或J2）：下臂（LowerArm）擺動；U（或J3）：上臂（UpperArm）擺動；R（或J4）：腕回轉(zhuǎn)（Wrist

Rolling

）；B（或J5）：腕擺動（WristBending

）；T（或J6）：手回轉(zhuǎn)（Turning

）。?關(guān)節(jié)數(shù)量可根據(jù)實際需要增減（如5、7）。名詞說明機(jī)身：S/L/U（J1/J2/J3）軸，主要用于機(jī)器人作業(yè)工具定位，稱為定位機(jī)構(gòu)；手腕：R/B/T（J4/J5/J6）軸，主要用來調(diào)整作業(yè)工具方向，稱為定向機(jī)構(gòu)。

回轉(zhuǎn)（Roll）：轉(zhuǎn)動范圍一般大于270°；

擺動（Bend）：轉(zhuǎn)動范圍一般小于等于270°。2.水平串聯(lián)（HorizontalArticulated

）要點典型結(jié)構(gòu)為日本山梨大學(xué)1978年研發(fā)，稱SCARA（SelectiveComplianceAssemblyRobotArm），關(guān)節(jié)以水平串聯(lián)為主（2~3個），總數(shù)4-5個；速度快，多用于輕載、平面作業(yè)（3C、食品、藥品）。Z3.并聯(lián)（Parallel

）要點基本結(jié)構(gòu)為6連桿運(yùn)動，1965年英國Stewart研發(fā)（簡稱Stewart平臺）；簡化結(jié)構(gòu)為3連桿擺動（常用）

，1985年瑞士研發(fā)（簡稱Delta結(jié)構(gòu)）。Stewart平臺Delta結(jié)構(gòu)

Stewart平臺至少6個直線升降軸、控制復(fù)雜，多用于重載搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人，較少采用。Delta機(jī)身為3軸擺動結(jié)構(gòu)、手腕安裝在機(jī)身上，控制簡單；一般采用倒掛式安裝，多用于食品、藥品行業(yè)的輕載包裝（分揀）工業(yè)機(jī)器人；三、工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)性能?參見P26、表1.2-1主要參數(shù)：工作范圍（作業(yè)空間）、承載能力、自由度、運(yùn)動速度、定位精度。1.工作范圍（WorkingRange）

要點是工業(yè)機(jī)器人TRP點能夠運(yùn)動的區(qū)域。?TRP：工具參考點（Tool

Reference

Point），機(jī)器人工具安裝的基準(zhǔn)位置——手腕工具安裝法蘭中心。

典型結(jié)構(gòu)機(jī)器人的TRP點位置如下圖：TRPTRPTRP垂直串聯(lián)DeltaSCARA通常場合可用“作業(yè)半徑R”簡單表示。工作范圍大多是不規(guī)則形狀、不完整空間。

?垂直串聯(lián)結(jié)構(gòu)（包括球坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)）的作業(yè)死區(qū)較大，稱“部分范圍作業(yè)”機(jī)器人。R=740RR?SCARA、Delta結(jié)構(gòu)（以及直角坐標(biāo)）機(jī)器人的作業(yè)死區(qū)較小，稱“全范圍作業(yè)”機(jī)器人。2.承載能力（Payload）

要點機(jī)器人可承受的最大負(fù)載（質(zhì)量、轉(zhuǎn)矩或切削力）；實際承載能力與負(fù)載的重心位置有關(guān)，樣本數(shù)據(jù)通常是假設(shè)負(fù)載重心位于TRP點時的最大理論值。?承載能力6kg機(jī)器人的允許負(fù)載圖：尺寸基準(zhǔn)TRP負(fù)載重心ZL1003006kg1kg3.自由度（DegreeofFreedom

）

要點

機(jī)器人能產(chǎn)生的獨立運(yùn)動數(shù)（相對于地面），包括直線、回轉(zhuǎn)、擺動；自由度實際就是機(jī)器人系統(tǒng)的總控制軸數(shù)；自由度包括變位器運(yùn)動，使用變位器可增加自由度；自由度不包括執(zhí)行器的運(yùn)動（如刀具旋轉(zhuǎn)等）；自由度越多，運(yùn)動越靈活；有6個自由度，理論上可實現(xiàn)3維空間的任意運(yùn)動；自由度可用規(guī)定的符號表示。?見P33、圖2.3-6。4.速度與精度

要點

程序速度是機(jī)器人TCP點相對與大地的運(yùn)動速度；?TCP：工具控制點（ToolControlPoint），有時稱工具中心點（ToolCenterPoint），是機(jī)器人作業(yè)位置和運(yùn)動控制目標(biāo)點

；

樣本參數(shù)為機(jī)器人空載時，各關(guān)節(jié)所能達(dá)到的最大回轉(zhuǎn)速度的形式表示；

TCP速度（程序速度）是所有參與運(yùn)動的關(guān)節(jié)軸的速度合成值；速度反映機(jī)器人工作效率，速度越高、效率越高。精度以TCP實際位置和理論位置的誤差表示；通常以重復(fù)定位精度的形式表示；測量標(biāo)準(zhǔn)與CNC機(jī)床不同，即使數(shù)值相同，實際誤差遠(yuǎn)大于CNC機(jī)床；

機(jī)器人不是高精度設(shè)備，不能用于精密加工。?練一練：

完成P34技能訓(xùn)練。項目二、任務(wù)1?基本概念：產(chǎn)量小，沒有統(tǒng)一的編程標(biāo)準(zhǔn)、語言、格式；無導(dǎo)向部件（導(dǎo)軌），很難描述運(yùn)動、只能示教；粗略控制、定位點基本靠目測。一、程序與編程1.編程方法

?

不同廠家的機(jī)器人，雖程序不同，但方法一致：FANUC、安川：程序結(jié)構(gòu)、編程方法類似，指令不同；ABB：RAPID語言，結(jié)構(gòu)最復(fù)雜（可參見《ABB工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)全集》，人民郵電出版社、2020?！锔拍畋嫖鍪窘叹幊桃环N編程方法（最簡單），通過手動機(jī)器人移動、人機(jī)對話操作，將機(jī)器人位置、運(yùn)動要求告知控制器（示教）；控制器記錄、保存運(yùn)動過程，在需要時重復(fù)相同動作（再現(xiàn)）；再現(xiàn)運(yùn)行的機(jī)器人運(yùn)動速度，可與示教操作不同；雖然，示教編程必須在機(jī)器人現(xiàn)場、在線進(jìn)行，但不能將其稱為“現(xiàn)場編程”或“在線編程”?，F(xiàn)場編程只表明編程場所，是否在機(jī)器人現(xiàn)場（車間）；不限定編程方法，可采用示教、也可采用虛擬仿真。在線、離線編程只表明設(shè)備的電氣連接狀態(tài)，機(jī)器人控制器與編程設(shè)備有電氣連接（電纜線）：在線；無連接：離線。不限定編程方法，可采用示教、也可采用虛擬仿真。虛擬仿真用仿真軟件的機(jī)器人虛擬運(yùn)動，代替示教操作的機(jī)器人實際運(yùn)動，生成程序的一種方法；與編程場所、是否存在電氣連接無關(guān)?！锝Y(jié)論：機(jī)器人編程方法只有示教、虛擬仿真2種，其他的提法都不夠嚴(yán)謹(jǐn)。2.RAPID程序結(jié)構(gòu)任務(wù)（Task）包含一項作業(yè)所需的全部指令和數(shù)據(jù)，是一個完整的RAPID應(yīng)用程序。由若干程序模塊、系統(tǒng)模塊組成；簡單系統(tǒng)通常只有一個任務(wù)；復(fù)雜控制系統(tǒng)，可同步執(zhí)行多個任務(wù)；任務(wù)的屬性，可通過任務(wù)特性參數(shù)定義。程序模塊（Programmodule）RAPID應(yīng)用程序的主體，它程序數(shù)據(jù)（Programdata）、作業(yè)程序（Routine，ABB說明書稱例行程序）；程序數(shù)據(jù)用來定義移動目標(biāo)位置、工具、工件、作業(yè)參數(shù)等指令操作數(shù)；作業(yè)程序是用來控制機(jī)器人動作。系統(tǒng)模塊（Systemmodule）用來定義控制系統(tǒng)功能和參數(shù)的程序；定義機(jī)器人系統(tǒng)的軟硬件功能；定義機(jī)器人規(guī)格結(jié)構(gòu)；由程序（Routine）和數(shù)據(jù)（Systemdata）組成；由工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)廠家定義，用戶一般不可更改；在控制系統(tǒng)起動時自動加載；與用戶編程無關(guān)。二、程序模塊格式1.組成標(biāo)題（Header）程序的簡要說明文本；可根據(jù)實際需要添加、無強(qiáng)制性要求；以字符“%%%”作為開始、結(jié)束標(biāo)記。注釋（comment）為了方便程序閱讀所附加的說明文本；注釋只能顯示，而不具備任何其他功能；可根據(jù)要求自由添加或省略；以符號“！”（指令COMMENT的簡寫）作為起始標(biāo)記；以換行符結(jié)束。指令（Instruction）系統(tǒng)的控制命令，用來定義系統(tǒng)需要執(zhí)行的操作。?如：PERStooldatatMIG1:=……

用來定義系統(tǒng)的工具數(shù)據(jù)tMIG1；

MoveJp1,v100,z30,……

用來定義機(jī)器人運(yùn)動等。標(biāo)識（identifier）又稱名稱，它是應(yīng)用程序構(gòu)成元素的識別標(biāo)記。?如：PERStooldatatMIG1:=…，tMIG1工具數(shù)據(jù)名；VARspeeddatavrapid:=…，vrapid移動速度名。32字、首字符必須為字母，不能使用空格、保留字；不可重復(fù)使用，不能僅通過大小寫區(qū)分。2.格式主模塊

MODULE模塊名稱（屬性）；//模塊聲明（起始）模塊注釋程序數(shù)據(jù)定義主程序子程序1……子程序n

ENDMODULE//模塊結(jié)束

三、作業(yè)程序格式1.程序格式主程序Mainprogram

PROC主程序名稱（參數(shù)表）//程序聲明程序注釋一次性執(zhí)行子程序

WHILETRUEDO循環(huán)子程序執(zhí)行等待指令

ENDWHILEERROR錯誤處理程序

ENDIFENDPROC普通程序PROC（Procedures）

PROC程序名稱（參數(shù)表）//程序聲明程序指令……

ENDPROC功能程序FUNC（Functions）

FUNC數(shù)據(jù)類型功能名稱（參數(shù)表）//程序聲明程序數(shù)據(jù)定義程序指令……

RETURN返回數(shù)據(jù)

ENDFUNC中斷程序TRAP（Traproutines）//程序聲明

TRAP程序名稱（參數(shù)表）程序指令……

ENDTRAP2.程序聲明格式

使用范圍限定調(diào)用該程序的模塊，可為全局（GLOBAL）或局域（LOCAL）；系統(tǒng)默認(rèn)GLOBAL（可省略）；

局域程序只能由本模塊調(diào)用，優(yōu)先級高于全局程序；局域程序的結(jié)構(gòu)、編程方法與全局程序并無區(qū)別。程序類型可選擇普通（PROC）、功能（FUNC）和中斷（TRAP）。程序名稱程序的識別標(biāo)記，按RAPID標(biāo)識規(guī)定定義；

功能程序FUNC的名稱前必須定義返回數(shù)據(jù)的類型。程序參數(shù)用于參數(shù)化程序，在名稱后的括號內(nèi)附加（見后述）；不使用參數(shù)的普通程序PROC需要保留括號；中斷程序TRAP不能使用參數(shù)，名稱后不能加括號；功能程序FUNC必須使用參數(shù)。3.程序參數(shù)格式

選擇標(biāo)記無前綴：必需參數(shù)；前綴“\”：可選參數(shù)；

可選參數(shù)通常用于以函數(shù)命令Present（當(dāng)前值）作為判斷條件的IF指令。訪問模式參數(shù)轉(zhuǎn)換方式：IN（輸入）、INOUT（輸入/輸出）；

IN參數(shù)系統(tǒng)默認(rèn)、可省略IN；需要指定初始值；

不能在程序中改變參數(shù)值（數(shù)值不變）。INOUT參數(shù)。必須加INOUT；需要指定初始值；

可以在程序中改變參數(shù)值（數(shù)值可變）。數(shù)據(jù)性質(zhì)定義使用方法及保存、賦值、更新要求（見后述）；可為VAR（程序變量）、PERS（永久數(shù)據(jù)）；VAR（程序變量）為系統(tǒng)默認(rèn)，無需標(biāo)注。數(shù)據(jù)類型用來規(guī)定參數(shù)的數(shù)據(jù)格式，

十進(jìn)制數(shù)值num、邏輯狀態(tài)bool等。參數(shù)/數(shù)組名稱參數(shù)識別標(biāo)記，數(shù)組名稱后需要加“｛*｝”。排斥參數(shù)用“｜”分隔，只能選擇其中之一；通常用于以Present作為判斷條件的IF指令。4.數(shù)據(jù)性質(zhì)常量CONST

具有恒定的值，程序執(zhí)行完成可繼續(xù)保持；

必須通過數(shù)據(jù)定義指令定義；

通常在模塊中定義；?定義示例賦值指令：CONSTnuma:=3；表達(dá)式：CONSTnumindex:=a+6；數(shù)組（1階、3元數(shù)組）：CONSTposseq{3}:=[[0,0,0],[0,0,500],[0,0,1000]];?“:=”為賦值符，相當(dāng)于等號“=”。永久數(shù)據(jù)PERS可定義初始值，數(shù)值可利用程序改變、結(jié)果能保存；

只能在模塊中定義，主程序、子程序可使用、改變；可利用賦值指令、函數(shù)命令或表達(dá)式定義或修改；全局永久數(shù)據(jù)未定義初始值，系統(tǒng)將自動取0（空白）。?定義示例賦值指令：PERSnuma:=3；表達(dá)式：PERSnumindex:=a+6；數(shù)組（1階、3元數(shù)組）：PERSposseq{3}:=[[0,0,0],[0,0,500],[0,0,1000]];永久數(shù)據(jù)PERS可定義初始值，數(shù)值可利用程序改變、結(jié)果能保存；

只能在模塊中定義，主程序、子程序可使用、改變；可利用賦值指令、函數(shù)命令或表達(dá)式定義或修改；全局永久數(shù)據(jù)未定義初始值，系統(tǒng)將自動取0（空白）。?定義示例賦值指令：PERSnuma:=3；表達(dá)式：PERSnumindex:=a+6；數(shù)組（1階、3元數(shù)組）：PERSposseq{3}:=[[0,0,0],[0,0,500],[0,0,1000]];程序變量VAR可在模塊、程序中自由定義、自由使用；

數(shù)值只對指定的程序有效；

程序執(zhí)行完成后，變量值將被自動清除；

可通過程序中的賦值指令、函數(shù)命令或表達(dá)式定義或修改。?定義示例賦值指令：VARnum

counter;

//counter=0VARpospStart:=[100,100,50];表達(dá)式：VARnum

index:=a+b數(shù)組（1階、3元數(shù)組）：VARposseq{3}:=[[0,0,0],[0,0,500],[0,0,1000]];

四、普通程序執(zhí)行與調(diào)用1.一次性執(zhí)行在主程序起始位置編制；以無條件調(diào)用指令調(diào)用；

子程序無條件調(diào)用指令ProcCall可直接省略；只需要在程序行編寫子程序名稱。?調(diào)用示例rCheckHomePos;//無條件調(diào)用子程序rCheckHomePosrWelding；//無條件調(diào)用子程序rWelding2.循環(huán)執(zhí)行

一般通過條件循環(huán)指令“WHILE—DO”實現(xiàn)；循環(huán)條件可使用判別、比較式、邏輯狀態(tài)；如果循環(huán)條件直接定義為“TRUE”，將無限重復(fù)WHILE至ENDWHILE間的指令。?調(diào)用示例

WHILE

循環(huán)條件

DO子程序名稱（子程序調(diào)用指令）……執(zhí)行等待指令ENDWHILEENDPROC3.重復(fù)調(diào)用

一般通過指令FOR實現(xiàn)，重復(fù)次數(shù)由計數(shù)器指定；

子程序調(diào)用指令（名稱）編寫在指令FOR至ENDFOR之間；

可附加正（加）或負(fù)（減）整數(shù)STEP，執(zhí)行FOR至ENDFOR間的指令，計數(shù)值可加一個STEP；

省略STEP時，默認(rèn)“STEP=1”。?調(diào)用示例FOR計數(shù)器FROM起始值TO結(jié)束值[STEP增量]DO

子程序名稱（子程序調(diào)用指令）

……

ENDFOR4.IF條件調(diào)用

IF—THEN指令：子程序調(diào)用指令編寫在IF與ENDIF間，如滿足IF條件，調(diào)用子程序；否則，跳過子程序；?調(diào)用示例

IFreg1＜5THENwork1;//reg1＜5時執(zhí)行子程序work1

ENDIF

IF—THEN—ELSE指令：IF條件滿足，執(zhí)行IF與ELSE間的子程序、跳過ELSE與ENDIF間的子程序；IF條件不滿足，跳過IF與ELSE間的子程序、執(zhí)行ELSE與ENDIF間的子程序。

5.TEST條件調(diào)用TEST測試數(shù)據(jù)等于CASE測試值（可多個），執(zhí)行隨后的指令；

CASE編程次數(shù)不受限制；DEFAULT可使用或省略；?調(diào)用示例

TEST測試數(shù)據(jù)

CASE

測試值1,測試值2,……：子程序名稱（子程序調(diào)用指令）

CASE測試值n,測試值n+1,……：子程序名稱（子程序調(diào)用指令）

DEFAULT：

//以上條件都不滿足子程序名稱（子程序調(diào)用指令）ENDTEST項目二、任務(wù)2一、程序數(shù)據(jù)定義指令格式

使用范圍分全局GLOBAL、任務(wù)TASK和局部LOCAL三類。

GLOBAL可供所有任務(wù)、模塊和程序使用、數(shù)值唯一；GLOBAL是系統(tǒng)默認(rèn)，無需在指令中聲明；TASK只供本任務(wù)使用、LOCAL只供本模塊使用；

系統(tǒng)優(yōu)先使用LOCAL，可替代同名的GLOBAL、TASK。使用范圍可以是CONST、PERS、VAR（variable）和程序參數(shù)；程序參數(shù)用于參數(shù)化編程的程序。數(shù)據(jù)類型用來規(guī)定程序數(shù)據(jù)的格式與用途；?例如：num：十進(jìn)制數(shù)值bool：二進(jìn)制邏輯狀態(tài)string：字符串文本robtarget：機(jī)器人TCP位置可通過等同指令A(yù)LIAS，對數(shù)據(jù)類型增加一個別名。數(shù)據(jù)名稱/個數(shù)數(shù)據(jù)名稱是程序數(shù)據(jù)的識別標(biāo)記，不應(yīng)重復(fù)定義；數(shù)組數(shù)據(jù)的名稱后需要后綴“{數(shù)據(jù)元數(shù)}”，標(biāo)明個數(shù)。數(shù)據(jù)初始值必須符合程序數(shù)據(jù)的格式要求；可為數(shù)值，也可以為表達(dá)式的運(yùn)算結(jié)果；未定義時，自動取系統(tǒng)默認(rèn)值“0”或“空白”等。?注意：類型相同的數(shù)據(jù)可直接使用表達(dá)式，結(jié)果為同類數(shù)據(jù)；不同類型的數(shù)據(jù)原則上不能直接運(yùn)算。二、基本型數(shù)據(jù)定義基本說明

基本型（atomic）數(shù)據(jù)在ABB機(jī)器人說明書中譯為“原子型數(shù)據(jù)”；通常由數(shù)字、字符等基本元素構(gòu)成；

一般只能整體使用，而不能進(jìn)行分解。主要有數(shù)值（num）、雙精度數(shù)值（dnum）、字節(jié)（byte）、邏輯狀態(tài)（bool）、字符串（string或stringdig）4類。數(shù)值型數(shù)據(jù)用數(shù)值表示，分為num、dnum2類;num、dnum可為整數(shù)、小數(shù)、指數(shù)；也可為二進(jìn)制（bin）、8進(jìn)制（oct）或16進(jìn)制（hex）；十進(jìn)制的表示方法

num：32位二進(jìn)制，數(shù)值23位、指數(shù)8位、符號1位；數(shù)值范圍-223~（223-1）；

dnum：64位二進(jìn)制，數(shù)值52位、指數(shù)11位、符號1位；數(shù)值范圍-252~（252-1）。在num數(shù)值范圍內(nèi)，num/dnum可自動轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行運(yùn)算。通過運(yùn)算得到的num、dnum數(shù)據(jù)不能用于“等于”、“不等于”比較運(yùn)算。字節(jié)、邏輯狀態(tài)型數(shù)據(jù)字節(jié)型數(shù)據(jù)byte只能是8位二進(jìn)制正整數(shù)，數(shù)值范圍0~255；字節(jié)型數(shù)據(jù)主要用來表示開關(guān)量輸入/輸出組信號的狀態(tài)。邏輯狀態(tài)型數(shù)據(jù)bool數(shù)據(jù)只能是邏輯狀態(tài)；

邏輯狀態(tài)0、1通常以字符“FALSE”、“TRUE”表示。字符串型數(shù)據(jù)稱string數(shù)據(jù)，由字母、數(shù)字、符號組成，80字符以下。在RAPID程序中需要用雙引號（＂）標(biāo)記；數(shù)據(jù)本身的雙引號＂、反斜杠\，需要連續(xù)書寫2個；由純數(shù)字0~9組成的特殊字符串稱stringdig，可用來表示正整數(shù)，數(shù)值范圍0~232；stringdig數(shù)據(jù)可直接進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和比較處理。三、復(fù)合型數(shù)據(jù)與數(shù)組定義復(fù)合型數(shù)據(jù)

復(fù)合型數(shù)據(jù)recode由多個數(shù)據(jù)（構(gòu)成元）按規(guī)定格式復(fù)合而成；

在ABB機(jī)器人說明書中有時譯為“記錄型”數(shù)據(jù)；

構(gòu)成元可為基本型數(shù)據(jù)，也可為其他復(fù)合型數(shù)據(jù)；

復(fù)合型數(shù)據(jù)可整體使用，也可只用一部分，或部分?jǐn)?shù)據(jù)中的某一項；復(fù)合型數(shù)據(jù)及構(gòu)成元均可用表達(dá)式、函數(shù)命令；

構(gòu)成元、數(shù)據(jù)項可用“數(shù)據(jù)名．構(gòu)成元名”、“數(shù)據(jù)名．構(gòu)成元名．?dāng)?shù)據(jù)項名”的形式引用。數(shù)組

類型相同的多個數(shù)據(jù)可用數(shù)組一次性定義；多個數(shù)組還可用復(fù)合數(shù)組（多價數(shù)組）定義；

復(fù)合數(shù)組所包含的數(shù)組數(shù)稱為價數(shù)或維數(shù)；每一數(shù)組所包含的數(shù)據(jù)數(shù)，稱為數(shù)據(jù)元數(shù)；以數(shù)組形式定義的數(shù)據(jù)，其名稱相同；1價（1維）數(shù)組需要在名稱后加“｛元數(shù)｝”；引用時，需要在名稱后加“｛元序號｝”；

對于多價（多維）數(shù)組需要在名稱后加“｛價數(shù)，元數(shù)｝”，引用時需要在名稱后加“｛階序號，元序號｝”。四、表達(dá)式與運(yùn)算表達(dá)式

用來計算程序數(shù)據(jù)數(shù)值、邏輯狀態(tài)的運(yùn)算式或比較式；表達(dá)式可用于程序數(shù)據(jù)賦值、定義IF條件等；運(yùn)算數(shù)可以是程序數(shù)據(jù)或CONST、PERS、VAR；

運(yùn)算數(shù)需要用運(yùn)算符連接；簡單四則運(yùn)算和比較操作可使用基本運(yùn)算符，復(fù)雜運(yùn)算需要用函數(shù)命令或功能程序。?參見P54、表2.2-1。運(yùn)算指令

?參見P56、表2.2-3，P57、表2.2-4。函數(shù)命令

?參見P55、表2.2-2。項目二、任務(wù)3一、機(jī)器人基準(zhǔn)與軸組1.運(yùn)動軸與運(yùn)動單元運(yùn)動軸伺服電機(jī)驅(qū)動、控制機(jī)器人或工件運(yùn)動的坐標(biāo)軸；以關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)為主；又稱關(guān)節(jié)軸、運(yùn)動軸；機(jī)器人運(yùn)動軸眾多，需要進(jìn)行分組控制。運(yùn)動單元根據(jù)機(jī)械組件的功能、用途，對伺服軸進(jìn)行的分組；ABB：機(jī)器人關(guān)節(jié)軸稱機(jī)器人單元，機(jī)器人整體移動軸稱基座單元，工件運(yùn)動軸稱工裝單元；基座軸、工裝軸統(tǒng)稱外部軸；系統(tǒng)越復(fù)雜、軸組越多，單機(jī)器人只有1個機(jī)器人單元。單元1：機(jī)器人1單元2：機(jī)器人2單元3：機(jī)器人1基座單元4：工裝?見P63、圖2.3-42.機(jī)器人基準(zhǔn)點

?機(jī)器人的基準(zhǔn)點有工具控制點（TCP）、工具參考點（TRP）、手腕中心點（WCP）3個。TCP工具控制點（ToolControlPoint）的英文簡稱，又稱工具中心點（ToolCenterPoint）；是機(jī)器人末端執(zhí)行器（工具）的實際作業(yè)點和機(jī)器人運(yùn)動控制的目標(biāo)點；機(jī)器人手動操作、編程位置、插補(bǔ)運(yùn)動軌跡都是針對TCP點而言；TCP點的位置與作業(yè)工具的形狀、安裝方式等密切相關(guān)。

?

弧焊機(jī)器人TCP：焊槍槍尖；

點焊機(jī)器人TCP：焊鉗固定電極的端點。TRP機(jī)器人工具參考點（ToolReferencePoint）的英文簡稱;是機(jī)器人工具安裝的基準(zhǔn)點，通常為機(jī)器人手腕上的工具安裝法蘭中心點；是確定TCP、定義工具質(zhì)量和重心的基準(zhǔn)位置和工具坐標(biāo)系原點；不安裝工具或未定義工具坐標(biāo)系，系統(tǒng)默認(rèn)的TCP位置就是TRP。TRPWCP是機(jī)器人手腕中心點（WristCenterPoint）的英文簡稱；是確定機(jī)器人姿態(tài)、判別奇點（Singularity）的基準(zhǔn)位置；垂直串聯(lián)機(jī)器人的WCP點一般為手腕擺動軸j5、手回轉(zhuǎn)軸j6的回轉(zhuǎn)中心線交點。WCP3.垂直串聯(lián)機(jī)器人基準(zhǔn)線?

垂直串聯(lián)機(jī)器人有回轉(zhuǎn)中心線、下臂中心線、上臂中心線、手回轉(zhuǎn)中心線。作用：定義機(jī)器人坐標(biāo)系、判別機(jī)器人奇點。

?奇點（Singularity）：機(jī)器人運(yùn)動狀態(tài)和速度不可預(yù)測的點，奇點不能用正常的方法控制。機(jī)器人回轉(zhuǎn)中心線：通過腰回轉(zhuǎn)軸J1（S）回轉(zhuǎn)中心、且與安裝底平面垂直的直線。下臂中心線：機(jī)器人下臂上，與下臂擺動軸j2中心線和上臂擺動軸j3擺動中心線垂直相交的直線。上臂中心線：機(jī)器人上臂上，通過手腕回轉(zhuǎn)軸j4回轉(zhuǎn)中心，且與手腕擺動軸擺動中心線垂直相交的直線。手回轉(zhuǎn)中心線：通過手回轉(zhuǎn)軸J6（T）回轉(zhuǎn)中心，且與手腕工具安裝法蘭面垂直的直線。二、

機(jī)器人本體坐標(biāo)系?基座坐標(biāo)系、關(guān)節(jié)坐標(biāo)系是所有機(jī)器人必備的基本坐標(biāo)系基座坐標(biāo)系（Basecoordinates）以機(jī)器人安裝基座為基準(zhǔn)的虛擬笛卡爾直角坐標(biāo)系，用來描述機(jī)器人相對于基座的運(yùn)動；又稱機(jī)器人坐標(biāo)系、全局坐標(biāo)系；以機(jī)器人回轉(zhuǎn)中心線為Z軸、以機(jī)器人基座安裝底面為XY平面的虛擬笛卡爾直角坐標(biāo)系；垂直安裝底面向上方向為+Z向，垂直基座前側(cè)面向外的方向為+X向，Y軸用右手定則進(jìn)行確定。關(guān)節(jié)坐標(biāo)系（Jointcoordinates）用來表示關(guān)節(jié)位置（相對于零位的絕對回轉(zhuǎn)角度）的坐標(biāo)系；每一軸獨立定義，坐標(biāo)軸方向、零點位置由機(jī)器人生產(chǎn)廠家規(guī)定（見下）；是系統(tǒng)進(jìn)行實際控制的基準(zhǔn)坐標(biāo)系，機(jī)器人工作范圍就是關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的運(yùn)動范圍；?

關(guān)節(jié)坐標(biāo)原點及方向（

★基準(zhǔn)：基座坐標(biāo)系

）：腰回轉(zhuǎn)軸J1（S）；以+Z軸為基準(zhǔn)、右手定則確定方向；上臂中心線平行+XZ平面的位置為0°。下臂擺動軸J2（L）；J1=0°時，以+Y為基準(zhǔn)、右手定則確定方向，下臂中心線與+Z軸平行位置為0°。上臂擺動軸J3（U）；J1、J2均0°時，以-Y軸為基準(zhǔn)、用右手定則確定方向，上臂中心線與+X軸平行的位置，為0°。腕回轉(zhuǎn)軸J4（R）；J1~J3均為0°時，以-X軸為基準(zhǔn)、用右手定則確定方向，手回轉(zhuǎn)中心線與+Z軸平行的位置為0°。腕彎曲軸J5（B）；J1~J4均為0°時，以-Y軸為基準(zhǔn)、用右手定則確定方向，手回轉(zhuǎn)中心線與-X軸平行的位置為0°。手回轉(zhuǎn)軸J6（T）；J1~J5均為0°時，以-X軸為基準(zhǔn)、用右手定則確定方向；J6軸通?？蔁o限回轉(zhuǎn)，零點位置由工具安裝法蘭上的定位基準(zhǔn)確定。右手定則回轉(zhuǎn)軸直線軸?基座坐標(biāo)系&關(guān)節(jié)坐標(biāo)系4.

其他坐標(biāo)系?工具(作業(yè)必需)

;工件/大地/用戶坐標(biāo)系(選擇)工件坐標(biāo)系（Objectcoordinates）以工件為基準(zhǔn)、用來描述機(jī)器人相對于工件運(yùn)動的笛卡爾直角坐標(biāo)系；進(jìn)行多工件、相同作業(yè)時，對不同工件的作業(yè)，只需要改變工件坐標(biāo)系、無需改變程序。工具坐標(biāo)系（Toolcoordinates）以手腕基準(zhǔn)坐標(biāo)系為基準(zhǔn)、用來描述機(jī)器人工具姿態(tài)（TCP位置和方向）的坐標(biāo)系；無工具時，工具坐標(biāo)系和手腕基準(zhǔn)坐標(biāo)系重合；機(jī)器人用不同工具進(jìn)行相同作業(yè)時，對不同工具，只需要改變工具坐標(biāo)系、無需改變程序。

?手腕基準(zhǔn)坐標(biāo)系

原點：手腕工具安裝基準(zhǔn)點（TRP）；大地坐標(biāo)系（Worldcoordinates）又稱世界坐標(biāo)系。以大地為基準(zhǔn)、用來描述機(jī)器人基座相對于地面運(yùn)動的笛卡爾直角坐標(biāo)系；無基座軸（機(jī)器人變位器）的機(jī)器人系統(tǒng)，大地坐標(biāo)系與基座坐標(biāo)系重合。用戶坐標(biāo)系（Usercoordinates）以工裝零位為基準(zhǔn)、用來描述機(jī)器人相對于工裝運(yùn)動（工件變位器運(yùn)動）的笛卡爾直角坐標(biāo)系；無工裝軸組（工件變位器）的機(jī)器人系統(tǒng)，用戶坐標(biāo)系與基座坐標(biāo)系重合。方向：J5=0°時，基座坐標(biāo)系+X向、+Z向分別為手腕基準(zhǔn)坐標(biāo)系的+Z向、+X向（注意軸交換?。┤C(jī)器人與工具姿態(tài)1.機(jī)器人位置的指定關(guān)節(jié)位置直接以關(guān)節(jié)坐標(biāo)系位置描述，稱為關(guān)節(jié)位置；由于關(guān)節(jié)位置以電機(jī)相對零位所轉(zhuǎn)過的脈沖數(shù)表示，故又稱脈沖位置；

?機(jī)器人關(guān)節(jié)位置是準(zhǔn)確的、唯一的位置。XYZ位置以基座、工件、工具等虛擬笛卡爾直角坐標(biāo)系的X/Y/Z坐標(biāo)值描述的位置；可通過多種關(guān)節(jié)位置合成，必須同時規(guī)定機(jī)器人與工具的姿態(tài)。例如：對于P1點定位：機(jī)身向前下臂向上、上臂前伸、手向下俯機(jī)身向前下臂前伸、上臂上仰、手向下俯機(jī)身向后下臂后傾、上臂上仰、手向上仰2.機(jī)器人姿態(tài)（Robotconfiguration）姿態(tài)與定義用來描述機(jī)器人關(guān)節(jié)軸的狀態(tài)，又稱機(jī)器人形態(tài)或機(jī)器人配置；不同公司產(chǎn)品的定義方法不統(tǒng)一；安川機(jī)器人用機(jī)身前/后、正肘/反肘、手腕俯/仰，以及J1/J4/J6（S/R/T）軸角度進(jìn)行定義。機(jī)身狀態(tài)（前/后）判別依據(jù)：、手腕中心點（WCP）在基準(zhǔn)面的位置（與J1軸位置有關(guān)）；基準(zhǔn)面：基座坐標(biāo)系YZ平面。

?

機(jī)身前后（P66、圖2.3-7）J1＜180°J1≥180°前前后后J1＜180°：WCP位于基準(zhǔn)面前側(cè)為“前”；J1≥180°：WCP位于基準(zhǔn)面后側(cè)為“前”；臂奇點：WCP位于基準(zhǔn)平面為臂奇點。正肘/反肘用來描述機(jī)器人上/下臂J2/J3（L/U）軸狀態(tài)；基準(zhǔn)：過WCP點、與J2軸回轉(zhuǎn)中心線垂直相交的直線；下臂中心線與基準(zhǔn)線夾角α＞0°為正肘、α＜0°為反肘；α=0°為肘奇點

（J2/J3/J5回轉(zhuǎn)中心線在同一平面）。α＞0°α＜0°正肘反肘手腕俯/仰用來描述腕擺動J5（B）軸狀態(tài)；基準(zhǔn)線：上臂中心線；手回轉(zhuǎn)中心線與基準(zhǔn)線夾角β＞0°為仰，β＜0為俯，β=0°為腕奇點（J4和J6中心線重合）。

β＞0°β＜0°仰俯J1/J4/J6（S/R/T）區(qū)間用來限定奇點運(yùn)動、避免失控，ABB用象限代號定義。臂奇點：J1/J4（S/R）失控。肘奇點：J4（R）失控。腕奇點：J4/J6（R/T）失控。臂奇點肘奇點腕奇點3.工具姿態(tài)（Toolconfiguration）姿態(tài)與定義工具姿態(tài)用來規(guī)定作業(yè)工具的TCP位置和方向；一般通過設(shè)定工具坐標(biāo)系定義；工具方向有多種描述方法；安川、FANUC用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度描述，ABB用四元數(shù)描述。TCPTCP工具坐標(biāo)系的設(shè)定基準(zhǔn)：手腕基準(zhǔn)坐標(biāo)系；TCP位置：TCP點在手腕基準(zhǔn)坐標(biāo)系的X/Y/Z值；工具方向：工具坐標(biāo)系繞手腕基準(zhǔn)坐標(biāo)系X/Y/Z回轉(zhuǎn)的角度/Rx/Ry/Rz。Rx=180Ry

=90、Rz

=180項目二、任務(wù)4一、機(jī)器人定位位置1.移動要素定位位置移動指令的目標(biāo)位置，又稱程序點、示教點；可以直接在程序中給定，也可以通過示教操作設(shè)定；可以是機(jī)器人、外部軸關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的絕對位置；也可是機(jī)器人TCP點在笛卡爾直角坐標(biāo)系上的XYZ值；以笛卡爾直角坐標(biāo)系XYZ方式定義的目標(biāo)位置，需要同時規(guī)定機(jī)器人的姿態(tài)。到位區(qū)間又稱定位等級（PositioningLevel）、定位類型（Continuoustermination）、定位允差等;是控制系統(tǒng)用來判斷機(jī)器人是否到達(dá)目標(biāo)位置的依據(jù);

?如機(jī)器人TCP已到達(dá)目標(biāo)位置的到位區(qū)間范圍，控制系統(tǒng)便認(rèn)為當(dāng)前的移動指令已經(jīng)執(zhí)行完成、執(zhí)行下一程序指令。

注意！！

?閉環(huán)位置控制系統(tǒng)（伺服驅(qū)動系統(tǒng)）的到位區(qū)間并不是運(yùn)動軸最終的定位誤差，運(yùn)動軸到達(dá)到位區(qū)間后，伺服系統(tǒng)仍能夠通過閉環(huán)自動調(diào)節(jié)功能，進(jìn)一步消除誤差、直至達(dá)到系統(tǒng)可能的最小值。移動軌跡就是機(jī)器人TCP點在3維空間的運(yùn)動路線；需要通過移動指令規(guī)定，項目四學(xué)習(xí)

?

MoveAbsJ：絕對位置定位

MoveJ：關(guān)節(jié)插補(bǔ)

MoveL：直線插補(bǔ)

MoveC：圓弧插補(bǔ)等。

移動速度定義機(jī)器人、外部軸的運(yùn)動速度；關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的絕對定位直接指定關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)或直線移動速度；關(guān)節(jié)、直線、圓弧插補(bǔ)指定機(jī)器人TCP點在笛卡爾直角坐標(biāo)系的移動速度（合成速度）。

2.關(guān)節(jié)位置以各關(guān)節(jié)軸自身的計數(shù)零位（原點）為基準(zhǔn)，直接用回轉(zhuǎn)角度或直線位置描述的關(guān)節(jié)軸、外部軸絕對位置；關(guān)節(jié)位置是機(jī)器人絕對定位的目標(biāo)位置，無需考慮機(jī)器人、工具姿態(tài)。?關(guān)節(jié)位置：j1~j4、j6=0°；j5=30°；e1=682mm，e2=45°關(guān)節(jié)位置數(shù)據(jù)jointtarget定義robax：機(jī)器人本體關(guān)節(jié)軸絕對位置；extax：外部軸（基座、工裝軸）絕對位置，未使用的外部軸位置定義為“9E9”。?

格式&示例VARjointtargetp0;//

僅程序點（取初始值0）；p0:=[[0,0,0,0,0,0],[0,0,9E9,9E9,9E9,9E9]];//完整p0.robax:=[0,45,30,0,-30,0]；//僅本體p0.extax:=[-500,-180,9E9,9E9,9E9,9E9]；//僅外部軸

2.TCP位置利用虛擬笛卡爾直角坐標(biāo)系定義的機(jī)器人TCP位置；是關(guān)節(jié)、直線、圓弧插補(bǔ)的移動目標(biāo)位置；與所選擇的坐標(biāo)系有關(guān)。?P1的TCP位置：基座坐標(biāo)系：（800,0,1000）；大地坐標(biāo)系：（600,682,1200）；工件坐標(biāo)系：（300,200,500）P1TCP位置數(shù)據(jù)robtarget定義trans：TCP在指定坐標(biāo)系上的（x，y，z）值。rot：用四元數(shù)法表示的工具姿態(tài)；robconf：機(jī)器人姿態(tài)[cf1，cf4，cf6，cfx]，cf1/cf4/cf6為j1/j4/j6軸區(qū)間號(見圖3.4-7),cfx機(jī)器人姿態(tài)號0~7(見任務(wù)1、練習(xí)2);extax：外部軸e1~e6絕對位置,同關(guān)節(jié)位置。?

格式&示例VARrobtargetp1;//僅定義程序點，初始值0p1:=[[0,0,0],[1,0,0,0],[0,1,0,0],[0,0,9E9,9E9,9E9,9E9]];//完整p1.pos:=[50,100,200]；//僅定義XYZp1.pos.z:=200；//僅定義Z值二、機(jī)器人到位區(qū)間作用是系統(tǒng)結(jié)束當(dāng)前指令、啟動下一指令的條件，不是機(jī)器人TCP的實際定位誤差；連續(xù)移動轉(zhuǎn)換點，系統(tǒng)一方面閉環(huán)調(diào)節(jié)上一指令誤差；同時開始下一移動，將產(chǎn)生圓拐角；到位區(qū)間越大，移動指令的執(zhí)行時間就越短，運(yùn)動連續(xù)性就越好；到位區(qū)間大，TCP的運(yùn)動軌跡偏離指令目標(biāo)點就越遠(yuǎn)、軌跡精度也就越低。編程ABB機(jī)器人稱到位區(qū)間（zone）；系統(tǒng)預(yù)定義到位區(qū)間為z0~z200，z0為準(zhǔn)確定位、z200為半徑200mm的范圍；也通過程序數(shù)據(jù)zonedata，直接在程序中定義。準(zhǔn)確定位添加一個大于100ms的程序暫停動作；利用到位區(qū)間fine自動實現(xiàn)的機(jī)器人準(zhǔn)確定位；到位檢測還可進(jìn)一步增加移動速度、停頓時間、拐角半徑等更多的判斷條件。到位區(qū)間數(shù)據(jù)zonedata定義finep：定位方式，TRUE為暫停、FALSE為連續(xù)；pzone_tcp：TCP到位區(qū)間，單位mm；pzone_ori：工具姿態(tài)到位區(qū)間，≥pzone_tcp；pzone_eax：外部軸到位區(qū)間，≥pzone_tcp；zone_ori：工具定向到位區(qū)間，單位deg；zone_leax：外部直線軸到位區(qū)間，單位mm；zone_reax：外部回轉(zhuǎn)軸到位區(qū)間，單位deg。?

格式&示例VARzonedatapath1;//定義到位區(qū)間、初始值0path1:=[FALSE,25,35,40,10,35,5];//完整Path1.pzone_tcp:=30;//僅定義TCP區(qū)間Path1.pzone_ori:=40;//僅定義工具姿態(tài)區(qū)間

?

系統(tǒng)預(yù)定義z0：準(zhǔn)確定位（fine）；z1/5/10/15/20/30/40/50/60/80/100/150/200：pzone_tcp=1/5/10/15/20/30/40/50/60/80/100/150/200；pzone_ori/pzone_eax/zone_leax/zone_ori/zone_reax

=1.5×（pzone_tcp）。?

需要時可增加到位檢測條件添加項\Inpos三、機(jī)器人移動速度關(guān)節(jié)速度用于機(jī)器人手動、關(guān)節(jié)絕對定位；通常，回轉(zhuǎn)/擺動軸單位°/s；直線軸單位mm/s；最大速度不允許超過，TCP、工具定向速度受此限制。通常以最大速度倍率（百分率）的形式定義；不能用于機(jī)器人TCP點運(yùn)動速度的定義；手動操作、關(guān)節(jié)絕對定位時，TCP線速度為各關(guān)節(jié)軸運(yùn)動的合成。TCP速度關(guān)節(jié)、直線、圓弧插補(bǔ)時的機(jī)器人TCP線速度；所有參與插補(bǔ)的運(yùn)動合成速度，基本單位mm/s；可用速度值、移動時間的形式定義；關(guān)節(jié)軸的實際關(guān)節(jié)速度需要通過TCP速度的逆向求解得到，但不能超過關(guān)節(jié)軸的最大速度，否則，控制系統(tǒng)將自動限制TCP速度。工具定向速度工具定向是TCP點不變的工具方向調(diào)整運(yùn)動；通過TRP繞TCP的回轉(zhuǎn)運(yùn)動實現(xiàn)，單位°/s；關(guān)節(jié)軸回轉(zhuǎn)速度最大速度；可采用速度值或移動時間定義。速度數(shù)據(jù)speeddata定義格式：[v_tcp，v_ori，v_leax，v_reax]v_tcp：TCP速度定義，單位mm/s；v_ori：工具定向速度定義，單位°/s；v_leax：外部直線軸移動速度定義，單位mm/s；v_reax：外部回轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)速度定義，單位°/s。?

格式&示例VARspeeddatav_work;//定義速度，初始值0v_work:=[500,30,250,15];//完整v_work.v_tcp:=200;//僅定義v_tcpv_work.v_ori:=12;//僅定義v_ori?

系統(tǒng)預(yù)定義TCP速度（mm/s）：v5/10/20/30/40/50/60/80/100/150/200/300/400/500/600/800/1000/1500/2000/2500/3000/4000/5000/6000/7000。v_ori：500°/s；v_reax：1000°/s；v_leax：5000mm/s?；剞D(zhuǎn)速度（°/s）：vrot1/2/5/10/20/50/100；v_tcp、v_leax：0。直線運(yùn)動速度（mm/s）：vlin10/20/50/100/200/500/1000。v_tcp、v_ori、v_reax：0。一、移動指令格式指令

?

見P91、表3.1-1。MoveAbsJ：機(jī)器人絕對定位（關(guān)節(jié)位置）；MoveExtJ：外部軸絕對定位（關(guān)節(jié)位置）；MoveJ：關(guān)節(jié)插補(bǔ)（TCP位置）；MoveL：直線插補(bǔ)（TCP位置）；MoveC：圓弧插補(bǔ)（TCP位置）。項目三、任務(wù)1程序數(shù)據(jù)目標(biāo)位置ToJointPoint：關(guān)節(jié)位置，數(shù)據(jù)類型jointtarget；ToPoint：TCP位置，數(shù)據(jù)類型robtarget，可通過工具偏移RelTool、程序偏移Offs等函數(shù)命令指定；

*：通過手動示教操作指定目標(biāo)位置。移動速度數(shù)據(jù)類型為speeddata；可使用系統(tǒng)預(yù)定義的速度v*、vrot*、vlin*；可通過添加項\V或\T直接設(shè)定。到位區(qū)間數(shù)據(jù)類型為zonedata；可為系統(tǒng)預(yù)定義的區(qū)間z*、fine；可通過數(shù)據(jù)添加項\Z、\Inpos，直接指定到位允差、到位檢測條件。作業(yè)工具數(shù)據(jù)類型為tooldata；用來確定TCP位置、工具方向、負(fù)載特性等；未安裝工具時，選擇系統(tǒng)預(yù)定義數(shù)據(jù)Tool0；可通過添加項\WObj、\TLoad、\Corr；工具固定、機(jī)器人移動工件時必須加\WObj。添加項\Conc：連續(xù)執(zhí)行，機(jī)器人移動的同時，啟動并執(zhí)行后續(xù)的非移動指令。\V或\T：\V直接定義TCP速度；\T可定義運(yùn)動時間，間接指定移動速度。\Z、\Inpos：直接定義到位區(qū)間、到位檢測條件。\Wobj：選擇工件坐標(biāo)系、用戶坐標(biāo)系等工件數(shù)據(jù)；工具固定、機(jī)器人移動工件時必須加。

\TLoad：機(jī)器人負(fù)載，使用Load0以外數(shù)據(jù)時，工具數(shù)據(jù)tooldata中的負(fù)載特性項tload將無效。二、

移動指令編程1.定位指令編程絕對定位MoveAbsJ[\Conc，]ToJointPoint[\ID][\NoEOffs]，Speed[\V]│[\T]，Zone[\Z][\Inpos]，Tool[\Wobj][\TLoad]；用于機(jī)器人本體快速定位（關(guān)節(jié)位置）。?編程示例MoveAbsJp1，v1000，fine，grip1；//使用系統(tǒng)預(yù)定義數(shù)據(jù)定位MoveAbsJ\Conc,p4[\NoEOffs]，v1000，fine，tool1；//使用指令添加項外部軸絕對定位MoveExtJ[\Conc,]ToJointPoint[\ID][\UseEOffs]，Speed[\T]，Zone[\Inpos]；用于變位器（外部軸）快速定位（關(guān)節(jié)位置）；機(jī)器人相對于基座無運(yùn)動，無工具、負(fù)載影響，不需要指定工具、工件數(shù)據(jù)。?編程示例

MoveExtJp1，vrot10，z30；

//使用系統(tǒng)預(yù)定義數(shù)據(jù)定位MoveExtJ\Conc,p3，vrot10，fine；//使用指令添加項2.插補(bǔ)指令編程關(guān)節(jié)插補(bǔ)MoveJ[\Conc，]ToPoint[\ID]，Speed[\V]│[\T]，Zone[\Z][\Inpos]，Tool[\Wobj][\TLoad]；用于機(jī)器人TCP定位（TCP位置）；機(jī)器人全部軸同時啟動、同時停止，TCP運(yùn)動軌跡通常不是直線。?編程示例

MoveJp1，v1000，fine，grip1；

//使用系統(tǒng)預(yù)定義數(shù)據(jù)插補(bǔ)MoveJp2，v500\V:=520，z30\Z:=35，tool1；//直接指定速度和到位區(qū)間直線插補(bǔ)MoveL[\Conc，]ToPoint[\ID]，Speed[\V]│[\T]，Zone[\Z][\Inpos]，Tool[\Wobj][\Corr][\TLoad]；用于機(jī)器人TCP直線移動；機(jī)器人全部軸同步運(yùn)動，TCP運(yùn)動軌跡為連接起點和終點的直線。?編程示例

MoveLp1，v500，z30，Tool1；

//使用系統(tǒng)預(yù)定義數(shù)據(jù)插補(bǔ)MoveLp2,v1000\T:=5,fine\Inpos:=inpos20,tool1；//直接指定移動時間和到位區(qū)間圓弧插補(bǔ)MoveC[\Conc,]CirPoint，ToPoint[\ID]，Speed[\V]│[\T]，Zone[\Z][\Inpos]，Tool[\Wobj][\Corr][\TLoad]；用于機(jī)器人TCP圓弧移動；機(jī)器人全部軸同步運(yùn)動，TCP運(yùn)動軌跡為連接起點、中間點（CirPoint）和終點（ToPoint

）的圓弧。?編程示例

MoveCp1，p2，v500，z30，Tool1；

//使用系統(tǒng)預(yù)定義數(shù)據(jù)插補(bǔ)MoveCp2，p3，v500\V:=550，z30\Z:=35，Tool1；//直接指定移動速度和到位區(qū)間

要點：不能用于終點和起點重合的360°全圓移動；全圓需要2條或以上的圓弧插補(bǔ)指令實現(xiàn)；3點定圓弧，中間點（CirPoint）盡可能選擇在圓弧中間位置；起點（Start）、中間點（CirPoint）、終點（ToPoint

）需要滿足圖示條件。?編程示例

MoveLp1，v500，z30，Tool1；

//直線移動至P1

MoveCp2,p3,v500,z30,Tool1；//圓弧插補(bǔ)至P3

MoveLp4,v500,z30,Tool1；

//直線移動至P4P4P1P2P3起點3.編程實例假設(shè)弧焊機(jī)器人（工具數(shù)據(jù)tool1）的運(yùn)動要求如圖所示，試編制機(jī)器人移動程序。p0→p1：絕對定位v800、z50；p1→p2：關(guān)節(jié)插補(bǔ)v500、z30；p2→p3：直線插補(bǔ)v300、fine；p3→p4：直線插補(bǔ)10s、z10；p4→p5：直線插補(bǔ)125mm/sec、inpos20；p5→p6：直線插補(bǔ)v300、z30；p6→p1：關(guān)節(jié)插補(bǔ)v500、fine。移動程序：

MoveAbsJp1，v800，z50，tool1；//P0→P1

MoveJp2，v500，z30，tool1；//P1→P2

MoveLp3，v300，z30，tool1；//P2→P3MoveLp4,v300\T:=10,z10,tool1；//P3→P4

MoveLp5,v100\T:=125,fine,tool1；

//P4→P5

MoveLp6，v300，z30，tool1；

//P5→P6

MoveJp1，v500，fine，tool1；//P6→P1一、狀態(tài)讀入函數(shù)命令

1.指令與功能狀態(tài)讀入指令輸入信號DI、GI、AI：直接用程序數(shù)據(jù)di*、gi*、ai*讀取；輸出信號DO、GO、AO：通過函數(shù)命令讀取。

?

見P189、表4.2-1。項目三、任務(wù)22.指令編程DI/DO、AI/AO狀態(tài)讀入利用賦值指令、函數(shù)命令讀入；執(zhí)行結(jié)果為DIO數(shù)值（dionum）數(shù)據(jù)（0或1）。?編程示例

flag1:=di1;//讀入di1狀態(tài)flag2:=DOutput(do1);//讀入do1狀態(tài)reg1:=ai1;//讀入ai1值reg2:=AOutput(ao1);//讀入ao1值GI/GO狀態(tài)讀入一次性讀入8~32點DI/DO信號狀態(tài)；執(zhí)行結(jié)果為數(shù)值數(shù)據(jù)num或雙精度數(shù)值數(shù)據(jù)dnum。?編程示例

reg1:=gi1;//讀入gi1組16點DI狀態(tài)reg2:=GOutput(go1);//讀入go1組16點DO狀態(tài)reg3:=GInputDnum(gi1);//讀入gi1組32點DI狀態(tài)reg4:=GOutputDnum(go1);//讀入go1組32點DO狀態(tài)二、輸出控制命令編程輸出ON/OFF設(shè)定DO信號輸出ON/OFF狀態(tài)；使DO信號現(xiàn)行輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。?指令&編程Setdo2;//do2輸出ONResetdo15;//do15輸出OFFInvertDOdo10;//do10輸出狀態(tài)取反脈沖輸出在DO信號輸出脈沖信號；可使用以下添加項：

\PLength：脈沖寬度s，系統(tǒng)默認(rèn)0.2s。

\High：執(zhí)行前DO為“0”，輸出正脈沖；執(zhí)行前DO為“1”，保持\PLength時間（默認(rèn)0.2s）；?指令&編程PulseDOdo15;//do15輸出0.2s脈沖PulseDO\PLength:=1.0,do2;//do2輸出1s脈沖PulseDO\High,do3;//do3輸出0.2s脈沖，或保持1狀態(tài)0.2s輸出設(shè)置設(shè)定DO、GO、AO信號輸出狀態(tài)；可使用以下添加項：

\Sdelay：輸出延時，允許0.001~2000s；脈沖寬度s，系統(tǒng)默認(rèn)0.2s。

\Sync：需要確認(rèn)實際輸出狀態(tài)，只有實際輸出狀態(tài)改變后，才能繼續(xù)執(zhí)行下一指令。?指令&編程SetDOdo1,1;//do1輸出1SetAOao1,5.5;//ao1輸出5.5SetGOgo1