完整工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用教案4 初識工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教

1、第四章 初識工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教 4.1 工業(yè)機(jī)器人示教的主要內(nèi)容 4.1.1 運(yùn)動軌跡 4.1.2 作業(yè)條件 4.1.3 作業(yè)順序 學(xué)習(xí)目標(biāo) 導(dǎo)入案例 課堂認(rèn)知 擴(kuò)展與提高 本章小結(jié) 思考練習(xí) 4.2 工業(yè)機(jī)器人的簡單試教學(xué)與再現(xiàn) 4.2.1 在線示教及其特點(diǎn) 4.2.2 在線示教的基本步驟其特點(diǎn) 4.3 工業(yè)機(jī)器人的離線編程技術(shù) 4.3.1 離線編程及其特點(diǎn) 4.3.2 離線編程系統(tǒng)的軟件架構(gòu) 4.3.3 離線編程的基本步驟 課前回顧 如何選擇機(jī)器人坐標(biāo)系和運(yùn)動軸？ 機(jī)器人點(diǎn)動與連續(xù)移動有何區(qū)別，分別適合在哪些場合運(yùn)用？ 學(xué)習(xí)目標(biāo) 認(rèn)知目標(biāo) 掌握工業(yè)機(jī)器人示教的主要內(nèi)容 熟悉機(jī)器人在線示教

2、的特點(diǎn)與操作流程 熟悉機(jī)器人離線編程的特點(diǎn)與操作流程 掌握機(jī)器人示教 - 再現(xiàn)工作原理 能力目標(biāo) 能夠進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人簡單作業(yè)在線示教與再現(xiàn) 能夠進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人離線作業(yè)示教與再現(xiàn) 導(dǎo)入案例 機(jī)器人職業(yè)前景分析 對于機(jī)器人企業(yè)來說，他們需要的高端人才，至少應(yīng)熟悉編程語言和仿真設(shè)計，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等常用控制算法，能達(dá)到指導(dǎo)員工的程度。在此基礎(chǔ)上，能依據(jù)實際情況自主研究算法。此外，最好還能主導(dǎo)大型機(jī)電一體化設(shè)備的研發(fā)，具備一定的管理能力。而其余調(diào)試，操作員工的要求相應(yīng)遞減。跟據(jù)職能劃分，大概可分為四個工種： 1. 工程師助手，主要責(zé)任是協(xié)助工程師繪制機(jī)械圖樣、電氣圖樣、簡單工裝夾具設(shè)計、制作工

3、藝卡片、指導(dǎo)工人按照裝配圖進(jìn)行組裝；2. 機(jī)器人生產(chǎn)線試產(chǎn)員與操作員；3. 機(jī)器人總裝與調(diào)試者；4.高端維修或售后服務(wù)人員。 課堂認(rèn)知 1 4.1 工業(yè)機(jī)器人示教的主要內(nèi)容 目前，企業(yè)引入的以第一代工業(yè)機(jī)器人為主，其基本工作原理是 “示教 - 再現(xiàn)” 。 “示教”也稱導(dǎo)引，即由操作者直接或間接導(dǎo)引機(jī)器人，一步步按實際作業(yè)要求告知機(jī)器人應(yīng)該完成的動作和作業(yè)的具體內(nèi)容，機(jī)器人在導(dǎo)引過程中以程序的形式將其記憶下來，并存儲在機(jī)器人控制裝置內(nèi)；“再現(xiàn)”則是通過存儲內(nèi)容的回放，機(jī)器人就能在一定精度范圍內(nèi)按照程序展現(xiàn)所示教的動作和賦予的作業(yè)內(nèi)容 程序是把機(jī)器人的作業(yè)內(nèi)容用機(jī)器人語言加以描述的文件，用于保存示

4、教操作中產(chǎn)生的示教數(shù)據(jù)和機(jī)器人指令。 機(jī)器人完成作業(yè)所需的信息包括 運(yùn)動軌跡、作業(yè)條件和作業(yè)順序 。 4.1.1 運(yùn)動軌跡 運(yùn)動軌跡是機(jī)器人為完成某一作業(yè)，工具中心點(diǎn)（ TCP ）所掠過的路徑，是機(jī)器示教的重點(diǎn)。從運(yùn)動方式上看，工業(yè)機(jī)器人具有點(diǎn)到點(diǎn)（ PTP ）運(yùn)動和連續(xù)路徑（ CP ）運(yùn)動2 種形式。按運(yùn)動路徑種類區(qū)分，工業(yè)機(jī)器人具有直線和圓弧 2 種動作類型。 示教時，直線軌跡示教 2 個程序點(diǎn)（直線起始點(diǎn)和直線結(jié)束點(diǎn)）；圓弧軌跡示教 3 個程序點(diǎn)（圓弧起始點(diǎn)、圓弧中間點(diǎn)和圓弧結(jié)束點(diǎn)）。在具體操作過程中，通常 PTP 示教各段運(yùn)動軌跡端點(diǎn)，而 CP 運(yùn)動由機(jī)器人控制系統(tǒng)的路徑規(guī)劃模塊經(jīng)插補(bǔ)

5、運(yùn)算產(chǎn)生。 機(jī)器人運(yùn)動軌跡 。每個程序點(diǎn)主要包含：機(jī)器人運(yùn)動軌跡的示教主要是確認(rèn)程序點(diǎn)的屬性 個轉(zhuǎn)動自由 3 個平動自由度和 6 個自由度（ 3 的位置坐標(biāo):描述機(jī)器人 TCP 度）。 機(jī)器人再現(xiàn)時，從前一程序點(diǎn)移動到當(dāng)前程序點(diǎn)的動作類型。插補(bǔ)方式: :機(jī)器人再現(xiàn)時，從前一程序點(diǎn)移動到當(dāng)前程序點(diǎn)的速度。再現(xiàn)速度 指從當(dāng)前程序點(diǎn)移動到下一程序點(diǎn)的整個過程不需要實施作業(yè)，用于示教空走點(diǎn): 除作業(yè)開始點(diǎn)和作業(yè)中間點(diǎn)之外的程序點(diǎn)。指從當(dāng)前程序點(diǎn)移動到下一程序點(diǎn)的整個過程需要實施作業(yè)，用于作業(yè)開:作業(yè)點(diǎn) 2 始點(diǎn)和作業(yè)中間點(diǎn)。 空走點(diǎn)和作業(yè)點(diǎn)決定從當(dāng)前程序點(diǎn)移動到下一程序點(diǎn)是否實施作業(yè)。 提示 作業(yè)區(qū)間

6、的再現(xiàn)速度一般按作業(yè)參數(shù)中指定的速度移動， 而空走區(qū)間的移動速度則按移動命令中指定的速度移動； 登錄程序點(diǎn)時，程序點(diǎn)屬性值也將一同被登錄。 工業(yè)機(jī)器人常見插補(bǔ)方式 動作圖示插補(bǔ)方式 動作描述 機(jī)器人在未規(guī)定采取何種軌跡移動時，默認(rèn)采用關(guān)節(jié)插關(guān)節(jié)插補(bǔ)補(bǔ)。出于安全考慮，通常在 用關(guān)節(jié)插補(bǔ)示程序點(diǎn) 1 教。 機(jī)器人從前一程序點(diǎn)到當(dāng)前程序點(diǎn)運(yùn)行一段直線，即直個程序點(diǎn) 1 線軌跡僅示教直線插補(bǔ) （直線結(jié)束點(diǎn)）即可。直線插補(bǔ)主要用于直線軌跡的作 業(yè)示教。 機(jī)器人沿著用圓弧插補(bǔ)示教 的 3 個程序點(diǎn)執(zhí)行圓弧軌 圓弧插補(bǔ)跡移動。圓弧插補(bǔ)主要用于圓弧軌跡的作業(yè)示教。 起點(diǎn) 4.1.2 作業(yè)條件 工業(yè)機(jī)器人作業(yè)條

7、件的登錄方法，有 3 種形式： 使用作業(yè)條件文件 輸入作業(yè)條件的文件稱為作業(yè)條件文件。使用這些文件，可使作業(yè)命令的應(yīng)用更簡便。 在作業(yè)命令的附加項中直接設(shè)定 首先需要了解機(jī)器人指令的語言形式，或程序編輯畫面的構(gòu)成要素。程序語句一般由行標(biāo)號、命令及附加項幾部分組成。 8: J P1 100% FINE 0008 MOVJ VJ = 80.00 (a) FANUC 機(jī)器人 (b) YASKAWA 機(jī)器人 程序語句的主要構(gòu)成要素 3 在某些應(yīng)用場合下，有關(guān)作業(yè)參數(shù)的設(shè)定需要手動進(jìn)行。手動設(shè)定 作業(yè)順序4.1.3 作業(yè)順序不僅可保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且可提高效率。作業(yè)順序的設(shè)置主要涉及：在某些簡單作業(yè)場合，

8、作業(yè)順序的設(shè)定同機(jī)器人運(yùn)動軌跡的 作業(yè)對象的工藝順序 示教合二為一。在完整的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中，除機(jī)器人本身 機(jī)器人與外圍周邊設(shè)備的動作順序 外，還包括一些周邊設(shè)備，如變位機(jī)、移動滑臺、自動工具快換裝置等。 工業(yè)機(jī)器人四巨頭的機(jī)器人移動命令 在線示教因簡單直觀、易于掌握，是工業(yè)機(jī)器人目前普遍采用的編程方式。 4.2.1 在線示教及特點(diǎn) 由操作人員手持示教器引導(dǎo)，控制機(jī)器人運(yùn)動，記錄機(jī)器人作業(yè)的程序點(diǎn)并插入所需的機(jī)器人命令來完成程序的編制。 典型的示教過程是依靠操作者觀察機(jī)器人及其末端夾持工具相對于作業(yè)對象的位姿，通過對示教器的操作，反復(fù)調(diào)整程序點(diǎn)處機(jī)器人的作業(yè)位姿、運(yùn)動參數(shù)和工藝條件，再轉(zhuǎn)入下一

9、程序點(diǎn)的示教。 工業(yè)機(jī)器人的在線示教 早期機(jī)器人作業(yè)編程系統(tǒng)中，亦有一種人工牽引示教（也稱直接示教或手把手示 4 教）。即由操作人員牽引裝有力 - 力矩傳感器的機(jī)器人末端執(zhí)行器對工件實施作業(yè)，機(jī)器人實時記錄整個示教軌跡與工藝參數(shù)，然后根據(jù)這些在線參數(shù)就能準(zhǔn)確再現(xiàn)整個作業(yè)過程。 在線示教作業(yè)任務(wù)編制共同特點(diǎn)： 1 ）利用機(jī)器人有較高的重復(fù)定位精度優(yōu)點(diǎn)，降低了系統(tǒng)誤差對機(jī)器人運(yùn)動絕對精度的影響。 2 ）要求操作者有專業(yè)知識和熟練的操作技能，近距離示教操作，有一定的危險性，安全性較差。 3 ）示教過程繁瑣、費(fèi)時，需要根據(jù)作業(yè)任務(wù)反復(fù)調(diào)整末端執(zhí)行器的位姿，占用了大量時間，時效性較差 。 4 ）機(jī)器人在

10、線示教精度完全靠操作者的經(jīng)驗?zāi)繙y決定，對于復(fù)雜運(yùn)動軌跡難以取得令人滿意的示教效果 。 5 ）機(jī)器人示教時關(guān)閉與外圍設(shè)備聯(lián)系功能。對需要根據(jù)外部信息進(jìn)行實時決策的應(yīng)用就顯得無能為力 。 6 ）在柔性制造系統(tǒng)中，這種編程方式無法與 CAD 數(shù)據(jù)庫相連接。 4.2.2 在線示教的基本步驟通過在線示教方式為機(jī)器人輸入從工件 A 點(diǎn)到 B 點(diǎn)的加工程序。 機(jī)器人運(yùn)動軌跡 設(shè)在同一位置。 6 和程序點(diǎn) 1 為提高工作效率，通常將程序點(diǎn) 程序點(diǎn)說明明程序點(diǎn) 說 程序點(diǎn)程序點(diǎn) 1 機(jī)器人原點(diǎn) 程序點(diǎn)作業(yè)臨近點(diǎn) 程序點(diǎn)程序點(diǎn) 2 運(yùn)動軌跡示教方法 說 3 作業(yè)開始點(diǎn) 4 作業(yè)結(jié)束點(diǎn) 明程序點(diǎn)明 說 程序點(diǎn) 程序

11、點(diǎn) 5 作業(yè)規(guī)避點(diǎn)機(jī)器人原點(diǎn) 6 (1) 示教前的準(zhǔn)備 (2) 新建作業(yè)程序 1 ） 工件表面清理。 作業(yè)程序是用機(jī)器人語言描述 2 ） 工件裝夾。 機(jī)器人工作單元的作業(yè)內(nèi)容，主要 3 ） 安全確認(rèn)。 用于登錄示教數(shù)據(jù)和機(jī)器人指令。 4 ） 機(jī)器人原點(diǎn)確認(rèn) 5 在線示教基本流程 (3) 程序點(diǎn)的登錄程序點(diǎn) 示教方法 程序點(diǎn) 1 （機(jī)器人原點(diǎn)）? 按第?將程序點(diǎn)屬性設(shè)定為“空走點(diǎn)”，插補(bǔ)方式選“ 3 章手動操縱機(jī)器人要領(lǐng)移動機(jī)器人到原點(diǎn)。 PTP ”。? 確認(rèn)保存程序點(diǎn) 1 為機(jī)器人原點(diǎn)。 6 ?手動操縱機(jī)器人移動到作業(yè)臨近點(diǎn)。 2 程序點(diǎn) ”。?將程序點(diǎn)屬性設(shè)定為“空走點(diǎn)”，插補(bǔ)方式選“ PT

12、P （作業(yè)臨近點(diǎn)） 為作業(yè)臨近點(diǎn)。?確認(rèn)保存程序點(diǎn) 2 ?手動操縱機(jī)器人移動到作業(yè)開始點(diǎn)。 3 程序點(diǎn) 為作業(yè)開始點(diǎn)。?確認(rèn)保存程序點(diǎn) 3 （作業(yè)開始點(diǎn)） ?如有需要，手動插入焊接開始作業(yè)命令。 ?手動操縱機(jī)器人移動到作業(yè)結(jié)束點(diǎn)。 4 程序點(diǎn) 將程序點(diǎn)屬性設(shè)定為“空走點(diǎn)”，插補(bǔ)方式選“直線插補(bǔ)”。? 4 為作業(yè)結(jié)束點(diǎn)。?確認(rèn)保存程序點(diǎn) （作業(yè)結(jié)束點(diǎn)） 如有需要，手動插入焊接結(jié)束作業(yè)命令。? ?手動操縱機(jī)器人移動到作業(yè)規(guī)避點(diǎn)。 5 程序點(diǎn) ?將程序點(diǎn)屬性設(shè)定為“空走點(diǎn)”，插補(bǔ)方式選“直線插補(bǔ)”。 （作業(yè)規(guī)避點(diǎn)） 為作業(yè)規(guī)避點(diǎn)。 5 ? 確認(rèn)保存程序點(diǎn) ?手動操縱機(jī)器人要領(lǐng)移動機(jī)器人到原點(diǎn)。 6

13、程序點(diǎn) ”。?將程序點(diǎn)屬性設(shè)定為“空走點(diǎn)”，插補(bǔ)方式選“ PTP （機(jī)器人原點(diǎn)） 為機(jī)器人原點(diǎn)。?確認(rèn)保存程序點(diǎn) 6 設(shè)定作業(yè)條件(4) 在作業(yè)開始命令中設(shè)定焊接開始規(guī)范及焊接開始動作次序； 在焊接結(jié)束命令中設(shè)定焊接結(jié)束規(guī)范及焊接結(jié)束動作次序； 手動調(diào)節(jié)保護(hù)氣體流量。 檢查試運(yùn)行(5) 跟蹤的主要目的是檢查示教生成的動作以及末端工具指向位置是否已登錄。 單步運(yùn)轉(zhuǎn)通過逐行執(zhí)行當(dāng)前行（光標(biāo)所在行）的程序 語句，機(jī)器人實現(xiàn)兩個臨近程序點(diǎn) 間的單步 1 結(jié)束正向或反向移動。 行后，機(jī)器 人動作暫停。連續(xù)運(yùn)通過逐行執(zhí)行當(dāng)前行（光標(biāo)所行）的程語句的末尾，機(jī)器人完成多個程點(diǎn)的順程序為順序執(zhí)行，所行的連續(xù)移動

14、僅能實現(xiàn)正向跟蹤多用于作業(yè)周期估計。 跟蹤方式 確認(rèn)機(jī)器人附近無人后，按以下順序執(zhí)行作業(yè)程序的測試運(yùn)轉(zhuǎn)： ）打開要測試的程序文件。1 ）移動光標(biāo)至期望跟蹤程序點(diǎn)所在命令行。2 ）持續(xù)按住示教器上的有關(guān)【跟蹤功能鍵】，實現(xiàn)機(jī)器人的單步或連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。3 提示】，機(jī)器人 當(dāng)前位置與光標(biāo)所在行不一致時，按下【 跟蹤功能鍵 TCP 當(dāng)機(jī)器人當(dāng)前位置與光標(biāo)所在TCP 將從當(dāng)前位置移動到光標(biāo)所在程序點(diǎn)位置；而當(dāng)機(jī)器人 7 行一致時，機(jī)器人將從當(dāng)前位置移動到下一臨近示教點(diǎn)位置。 執(zhí)行檢查運(yùn)行時，不執(zhí)行起弧、噴涂等作業(yè)命令，只執(zhí)行空再現(xiàn)。 利用跟蹤操作可快速實現(xiàn)程序點(diǎn)的變更、增加和刪除。 (6) 再現(xiàn)施焊 工業(yè)機(jī)

15、器人程序的啟動可用兩種方法： 手動啟動:使用示教器上的【啟動按鈕】 來啟動程序的方式。適合作業(yè)任務(wù)及測試階段 。 自動啟動:利用外部設(shè)備輸入信號來啟動程序的方式。在實際生產(chǎn)中經(jīng)常用到。 在確認(rèn)機(jī)器人的運(yùn)行范圍內(nèi)沒有其他人員或障礙物后，接通保護(hù)氣體，采用手動啟動方式實現(xiàn)自動焊接作業(yè)。 1 ）打開要再現(xiàn)的作業(yè)程序，并移動光標(biāo)到程序開頭。 2 ）切換【模式旋鈕】至“再現(xiàn) / 自動”狀態(tài)。 3 ）按示教器上的【伺服 ON 按鈕】，接通伺服電源。 4 ）按【啟動按鈕】，機(jī)器人開始運(yùn)行。 提示 執(zhí)行程序時，光標(biāo)跟隨再現(xiàn)過程移動，程序內(nèi)容自動滾動顯示。 4.3.1 離線編程及其特點(diǎn) 離線編程是利用計算機(jī)圖形

16、學(xué)的成果，建立起機(jī)器人及其工作環(huán)境的幾何模型，通過對圖形的控制和操作，使用機(jī)器人編程語言描述機(jī)器人作業(yè)任務(wù)，然后對編程的結(jié)果進(jìn)行三維圖形動畫仿真，離線計算、規(guī)劃和調(diào)試機(jī)器人程序的正確性，并生成機(jī)器人控制器可執(zhí)行的代碼，最后通過通訊接口發(fā)送至機(jī)器人控制器。 機(jī)器人的離線編程 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的機(jī)器人作業(yè)編程已成為機(jī)器人學(xué)中的新興研究方向，它將虛擬現(xiàn)實作為高端的人機(jī)接口，允許用戶通過聲、像、力以及圖形等多種交互設(shè)備 實時地與虛擬環(huán)境交互。 8 機(jī)器人的虛擬示教 4.3.2 離線編程系統(tǒng)的軟件構(gòu)架典型的機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的軟件架構(gòu)，主要由建模模塊、布局模塊、編程模 塊、仿真模塊、程序生成及通訊模塊組

17、成。 典型機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的軟件架構(gòu) 建模模塊:這是離線編程系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為機(jī)器人和工件的編程與仿真提供可視的三 維幾何造型。 按機(jī)器人實際工作單元的安裝格局在仿真環(huán)境下進(jìn)行整個機(jī)器人系統(tǒng)模布局模塊: 型的空間布局。 包括運(yùn)動學(xué)計算、軌跡規(guī)劃等，前者是控制機(jī)器人運(yùn)動的依據(jù)；后者用:編程模塊 來生成機(jī)器人關(guān)節(jié)空間或直角空間里的軌跡。 9 仿真模塊:用來檢驗編制的機(jī)器人程序是否正確、可靠，一般具有碰撞檢查功能。 程序生成:把仿真系統(tǒng)所生成的運(yùn)動程序轉(zhuǎn)換成被加載機(jī)器人控制器可以接受的代 碼指令，以命令真實機(jī)器人工作。 接口通訊:離線編程系統(tǒng)的重要部分分為用戶接口和通訊接口：前者設(shè)計成交互 式，可利用

18、鼠標(biāo)操作機(jī)器人的運(yùn)動；后者負(fù)責(zé)連接離線編程系統(tǒng)與機(jī)器人 控制器。 提示 在離線編程軟件中，機(jī)器人和設(shè)備模型均為三維顯示，可直觀設(shè)置、觀察機(jī)器人的位置、動作與干涉情況。在實際購買機(jī)器人設(shè)備之前，通過預(yù)先分析機(jī)器人工作站的配置情況，可使選型更加準(zhǔn)確。 離線編程軟件使用的力學(xué)、工程學(xué)等計算公式和實際機(jī)器人完全一致。因此，模擬精度很高，可準(zhǔn)確無誤地模擬機(jī)器人的動作。 離線編程軟件中的機(jī)器人設(shè)置、操作和實際機(jī)器人上的幾乎完全相同，程序的編輯畫面也與在線示教相同。 利用離線編程軟件做好的模擬動畫可輸出為視頻格式，便于學(xué)習(xí)和交流。 4.3.3 離線編程的基本步驟 通過離線方式輸入從 A 到 B 作業(yè)點(diǎn)程序。

19、 設(shè)在同一位置。 1 和程序點(diǎn) 為提高工作效率，通常將程序點(diǎn)6 機(jī)器人運(yùn)動軌跡 01 11 離線編程的基本流程 (1) 幾何建模 機(jī)器人工作臺的幾何建模 提示各機(jī)器人公司開發(fā)的離線編程軟件的模型庫中基本含有其生產(chǎn)的所有型號的機(jī)器 人本體模型和一些典型周邊設(shè)備模型；軟件繪制的機(jī)器人工作環(huán)境模型時，要注意參考坐標(biāo)系是否一 CAD 在導(dǎo)入由其他 21致問題。 (2) 空間布局 提供一個與機(jī)器人進(jìn)行交互的虛擬環(huán)境，需要把整個機(jī)器人系統(tǒng)（包括機(jī)器人本體、變位機(jī)、工件、周邊作業(yè)設(shè)備等）的模型按照實際的裝配和安裝情況在仿真環(huán)境中進(jìn)行布局。 機(jī)器人及其作業(yè)環(huán)境布局 (3) 運(yùn)動規(guī)劃 。 作業(yè)位置規(guī)劃和作業(yè)路徑

20、規(guī)劃 運(yùn)動規(guī)劃主要有兩個方面：在機(jī)器人運(yùn)動空間可達(dá)性的條件下，盡可能的減少機(jī)器人在作業(yè)過 作業(yè)位置規(guī)劃 程中的極限運(yùn)動或機(jī)器人各軸的極限位置。在保證末端工具作業(yè)姿態(tài)的前提下，避免機(jī)器人與工件、夾具、周作業(yè)路徑規(guī)劃 邊設(shè)備等發(fā)生碰撞。 機(jī)器人運(yùn)動規(guī)劃 31提示 同在線示教一樣，機(jī)器人的離線運(yùn)動規(guī)劃需新建一個作業(yè)程序以保存示教數(shù)據(jù)和機(jī)器人指令。 采用在線示教方式操作機(jī)器人運(yùn)動主要是通過示教器上的按鍵，而離線編程操作機(jī)器人三維圖形運(yùn)動主要用鼠標(biāo)。 (4) 動畫仿真 系統(tǒng)對運(yùn)動規(guī)劃的結(jié)果進(jìn)行三維圖形動畫仿真，模擬整個作業(yè)情況，檢查末端工具發(fā)生碰撞的可能性及機(jī)器人的運(yùn)動軌跡是否合理，并計算機(jī)器人的每個工

21、步的操作時間和整個工作過程的循環(huán)時間，為離線編程結(jié)果的可行性提供參考。 作業(yè)結(jié)束點(diǎn)仿真作業(yè)開始點(diǎn)仿真 程序生成及傳輸(5) 作業(yè)程序的仿真結(jié)果完全達(dá)到作業(yè)的要求后，將該作業(yè)程序轉(zhuǎn)換成機(jī)器人的控制程序和數(shù)據(jù)，并通過通信接口下載到機(jī)器人控制柜，驅(qū)動機(jī)器人執(zhí)行指定的作業(yè) 任務(wù)。 (6) 運(yùn)行確認(rèn)與施焊 處于安全考慮，離線編程生成的目標(biāo)作業(yè)程序在自動運(yùn)轉(zhuǎn)前需跟蹤試運(yùn)行。 點(diǎn)的離線作業(yè)編程操作完畢。點(diǎn)到 B A 至此，機(jī)器人從工件 提示 開始再現(xiàn)前，請做如下準(zhǔn)備工作：工件表面清理與裝夾、機(jī)器人原點(diǎn)確認(rèn)。出于生產(chǎn)現(xiàn)場的復(fù)雜性、作業(yè)的可靠性等方面的考慮，工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教在 短期內(nèi)仍將無法脫離在線示教的現(xiàn)

22、狀。無論在線示教還是離線編程，其主要目的是完成機(jī)器人運(yùn)動軌跡、作業(yè)條件和作 業(yè)順序的示教。 41 機(jī)器人示教的主要內(nèi)容 擴(kuò)展與提高 機(jī)器人作業(yè)程序的編輯常見的操作有程序點(diǎn)的追加、變更和刪除，機(jī)器人移動速度的修改以及機(jī)器人指 令的添加。 程序點(diǎn)的追加、變更和刪除1 程序點(diǎn)編輯方法 編輯類別?使用跟蹤功能將機(jī)器人移動到程序點(diǎn)置。 示教點(diǎn)的?手動操作機(jī)器人移動到新的目標(biāo)點(diǎn)位置（程序 追加點(diǎn) 3 ）。操作要領(lǐng) 動作圖示 1 位 ? 。3 點(diǎn)按示教器按鍵登錄程序點(diǎn) 3程序點(diǎn) ?使用跟蹤功能將機(jī)器人移動到程序點(diǎn) 2 位 示教點(diǎn)的置。 變更? 手動操作機(jī)器人移動到新的目標(biāo)點(diǎn)位置。 程序點(diǎn) 2 ? 點(diǎn)按示教器

23、按鍵登錄程序點(diǎn) 2 。 ? 示教點(diǎn)的使用跟蹤功能將機(jī)器人移動到程序點(diǎn) 2 位 刪除置。 ? 。 點(diǎn)按示教器按鍵刪除程序點(diǎn)2 3程序點(diǎn) 機(jī)器人移動速度的修改2示 3 類動作速度：手動操作機(jī)器人移動時的示教再現(xiàn)操作過程中，涉及 。再現(xiàn)速度、程序自動運(yùn)轉(zhuǎn)時的跟蹤速度、運(yùn)動軌跡確認(rèn)時的教速度 51示教速度 使用示教器手動操作機(jī)器人移動的速度，分點(diǎn)動速度和連續(xù)移動速度。 跟蹤速度 使用示教器進(jìn)行運(yùn)行軌跡確認(rèn)，或者程序編輯中跟蹤機(jī)器人到某一程序點(diǎn)位置時的移動速度。跟蹤操作時，一般有作業(yè)條件速度、移動命令速度以及高低檔速度切換三種選擇。 再現(xiàn)速度 運(yùn)行示教程序的機(jī)器人移動速度。同跟蹤速度類似，在作業(yè)區(qū)間內(nèi)按

24、照作業(yè)命令中的速度運(yùn)行，而空走區(qū)間按照移動命令中的速度運(yùn)行。 3機(jī)器人指令的添加 機(jī)器人指令分為以下幾類：動作指令、作業(yè)指令、寄存器指令、 I/O 指令、跳轉(zhuǎn)指令和其他指令。 動作指令:指以指定的移動速度和插補(bǔ)方式使機(jī)器人向作業(yè)空間內(nèi)的指定位置移動 的指令。 作業(yè)指令:依據(jù)機(jī)器人具體應(yīng)用領(lǐng)域而編制的一類指令，如碼垛指令、焊接指令搬 運(yùn)指令等。 寄存器指令:進(jìn)行寄存器的算術(shù)運(yùn)算的指令。 I/O 指令:改變向外圍設(shè)備的輸出信號，或讀取輸入信號狀態(tài)的指令。 跳轉(zhuǎn)指令:使程序的執(zhí)行從程序某一行轉(zhuǎn)移到其他（程序的）行，如標(biāo)簽指令、程 序結(jié)束指令、條件轉(zhuǎn)移指令及無條件轉(zhuǎn)移指令等。 其他指令:如計時器指令、

25、注釋指令等。 本章小結(jié) 目前國際上商品化、實用化的工業(yè)機(jī)器人基本都屬屬于第一代工業(yè)機(jī)器人，它的基本工作原理是“示教 - 再現(xiàn)”?！笆窘獭本褪菣C(jī)器人學(xué)習(xí)的過程，“再現(xiàn)”是機(jī)器人按照示教時記錄下來的程序展現(xiàn)這些動工業(yè)機(jī)器人工作前，通常是通過“示教”的方法為機(jī)器人作業(yè)程序生成運(yùn)動命令，目前主要采用兩種方式進(jìn)行：一是在線示教；二是離線編程。 對工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)任務(wù)進(jìn)行編程，不論是在線示教還是離線編程，其主 要涉及運(yùn)動軌跡、作業(yè)條件和作業(yè)順序三方面的示教。 思考練習(xí) 1、填空也稱導(dǎo)引，即由操作者直接或間接導(dǎo)引機(jī)器人，一步步按實際作業(yè)(1) _ 要求告知機(jī)器人應(yīng)該完成的動作和作業(yè)的具體內(nèi)容，機(jī)器人在導(dǎo)引過程中以則是通過存的形式將其記憶下來，并存儲在機(jī)器人控制裝置內(nèi)； _ _ 儲內(nèi)容的回放，機(jī)器人就能在一定精度范圍內(nèi)按照程序展現(xiàn)所示教的動作和賦予 的作業(yè)內(nèi)容。的主要目的是檢查示教生成的動作以及末端工具指向位置是否已登(2) _ 錄。是利用計算機(jī)圖形學(xué)的