KUKA基礎(chǔ)培訓(xùn)之2機(jī)器人運(yùn)動(dòng)

1、KUKA基礎(chǔ)培訓(xùn)之2機(jī)器人運(yùn)動(dòng) 課課 程程 內(nèi)內(nèi) 容容選擇并設(shè)置運(yùn)行方式單獨(dú)運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的各軸與機(jī)器人相關(guān)的坐標(biāo)系機(jī)器人在世界坐標(biāo)系中運(yùn)動(dòng)機(jī)器人機(jī)器人運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)在工具坐標(biāo)系中移動(dòng)機(jī)器人在基坐標(biāo)系中移動(dòng)機(jī)器人用一個(gè)固定工具進(jìn)行手動(dòng)移動(dòng) 機(jī)器人控制系統(tǒng)的信息提示 一、機(jī)器人控制系統(tǒng)的信息提示 信息提示概覽信息提示概覽:圖 1-1: 信息窗口和信息提示計(jì)數(shù)器1 信息窗口： 顯示 當(dāng)前信息提示2 信息提示計(jì)數(shù)器： 每種信息提示類型的信息提示數(shù)控制器與操作員的通信通過(guò)信息窗口實(shí)現(xiàn)。 其中有五種信息提示類型：圖標(biāo)圖標(biāo)類型類型 確認(rèn)信息確認(rèn)信息用于顯示需操作員確認(rèn)才能繼續(xù)處理機(jī)器人程序的狀態(tài)。（例如：“ 確認(rèn)緊

2、急停止”）確認(rèn)信息始終引發(fā)機(jī)器人停止或抑制其起動(dòng)。狀態(tài)信息狀態(tài)信息狀態(tài)信息報(bào)告控制器的當(dāng)前狀態(tài)。 （例如：“ 緊急停止”）只要這種狀態(tài)存在，狀態(tài)信息便無(wú)法被確認(rèn)。提示信息提示信息提示信息提供有關(guān)正確操作機(jī)器人的信息。 （例如：“ 需要啟動(dòng)鍵”）提示信息可被確認(rèn)。 只要它們不使控制器停止，則無(wú)需確認(rèn)。等待信息等待信息等待信息說(shuō)明控制器在等待哪一事件（狀態(tài)、信號(hào)或時(shí)間）。等待信息可通過(guò)按“ 模擬” 按鍵手動(dòng)取消。對(duì)話信息對(duì)話信息對(duì)話信息用于與操作員的直接通訊/ 問(wèn)詢。將出現(xiàn)一個(gè)含各種按鍵的信息窗口，用這些按鍵可給出各種不同的回答。圖標(biāo)圖標(biāo)類型類型 確認(rèn)信息確認(rèn)信息用于顯示需操作員確認(rèn)才能繼續(xù)處理機(jī)

3、器人程序的狀態(tài)。（例如：“ 確認(rèn)緊急停止”）確認(rèn)信息始終引發(fā)機(jī)器人停止或抑制其起動(dòng)。狀態(tài)信息狀態(tài)信息狀態(tài)信息報(bào)告控制器的當(dāng)前狀態(tài)。 （例如：“ 緊急停止”）只要這種狀態(tài)存在，狀態(tài)信息便無(wú)法被確認(rèn)。提示信息提示信息提示信息提供有關(guān)正確操作機(jī)器人的信息。 （例如：“ 需要啟動(dòng)鍵”）提示信息可被確認(rèn)。 只要它們不使控制器停止，則無(wú)需確認(rèn)。等待信息等待信息等待信息說(shuō)明控制器在等待哪一事件（狀態(tài)、信號(hào)或時(shí)間）。等待信息可通過(guò)按“ 模擬” 按鍵手動(dòng)取消。對(duì)話信息對(duì)話信息對(duì)話信息用于與操作員的直接通訊/ 問(wèn)詢。將出現(xiàn)一個(gè)含各種按鍵的信息窗口，用這些按鍵可給出各種不同的回答。信息的影響：信息的影響： 信息會(huì)影

4、響機(jī)器人的功能。 確認(rèn)信息始終引發(fā)機(jī)器人停止或抑制其起動(dòng)。 為了使機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，首先必須對(duì)信息予以確認(rèn)。指令“OK” （確認(rèn)）表示請(qǐng)求操作人員有意識(shí)地對(duì)信息進(jìn)行分析。對(duì)信息處理的建議：1.有意識(shí)地閱讀！2.首先閱讀較老的信息。 較新的信息可能是老信息產(chǎn)生的后果。切勿輕率地按下“Alle OK”。3.尤其是在啟動(dòng)后： 仔細(xì)查看信息。 在此過(guò)程中讓所有信息都顯示出來(lái)（按下信息窗口即擴(kuò)展信息列表）。7信息提示處理：信息提示處理： 信息提示中始終包括日期和時(shí)間，以便為研究相關(guān)事件提、供準(zhǔn)確的時(shí)間。 圖 1-2: 確認(rèn)信息 觀察和確認(rèn)信息提示的操作步驟：1. 觸摸信息窗口 (1) 以展開(kāi)信息提示列表。2.

5、 確認(rèn)： 用“OK” (2) 來(lái)對(duì)各條信息提示逐條進(jìn)行確認(rèn)。 或者： 用“ 全部 OK” (3) 來(lái)對(duì)所有信息提示進(jìn)行確認(rèn)。3. 再觸摸一下最上邊的一條信息提示或按屏幕左側(cè)邊緣上的“X” 將重新關(guān)閉信息提示列表。二、運(yùn)行方式KUKA 機(jī)器人的運(yùn)行方式： T1 （手動(dòng)慢速運(yùn)行） 用于測(cè)試運(yùn)行、編程和示教 程序執(zhí)行時(shí)的最大速度為 250 mm/s 手動(dòng)運(yùn)行時(shí)的最大速度為 250 mm/s T2 （手動(dòng)快速運(yùn)行） 用于測(cè)試運(yùn)行 程序執(zhí)行時(shí)的速度等于編程設(shè)定的速度！ 手動(dòng)運(yùn)行： 無(wú)法進(jìn)行 AUT （自動(dòng)運(yùn)行） 用于不帶上級(jí)控制系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人 程序執(zhí)行時(shí)的速度等于編程設(shè)定的速度！ 手動(dòng)運(yùn)行： 無(wú)法進(jìn)行

6、 AUT EXT （外部自動(dòng)運(yùn)行） 用于帶上級(jí)控制系統(tǒng)（PLC）工業(yè)機(jī)器人 程序執(zhí)行時(shí)的速度等于編程設(shè)定的速度！ 手動(dòng)運(yùn)行： 無(wú)法進(jìn)行10操作步驟： 如果在運(yùn)行過(guò)程中改變運(yùn)行方式，驅(qū)動(dòng)裝置即立刻關(guān)斷。 工業(yè)機(jī)器人以安全停止 2 停機(jī)。1. 在 KCP 上轉(zhuǎn)動(dòng)用于連接管理器的開(kāi)關(guān)，連接管理器隨即顯示。2. 選擇運(yùn)行方式。3. 將用于連接管理器的開(kāi)關(guān)再次轉(zhuǎn)回初始位置。 所選的運(yùn)行方式會(huì)顯示在 smartPAD 的狀態(tài)欄中 三、單獨(dú)運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的各軸機(jī)器人軸的運(yùn)動(dòng)：1.每根軸逐個(gè)沿正向和負(fù)向2.為此需要使用移動(dòng)鍵或者 KUKA smartPAD 的 3D 鼠標(biāo)。3.速度可以更改（手動(dòng)速度： HOV）4

7、.僅在 T1 運(yùn)行模式下才能手動(dòng)移動(dòng)。5.確認(rèn)鍵必須已經(jīng)按下。原理： 通過(guò)按確認(rèn)鍵激活驅(qū)動(dòng)裝置。 只要一按移動(dòng)鍵或 3D 鼠標(biāo)，機(jī)器人軸的調(diào)節(jié)裝置便啟動(dòng)，機(jī)器人執(zhí)行所需的運(yùn)動(dòng)。 運(yùn)動(dòng)可是連續(xù)的，也可是增量式的。 為此要在狀態(tài)欄中選擇增量值。 以下信息提示對(duì)手動(dòng)運(yùn)行有影響：信息提示信息提示原因原因補(bǔ)救措施補(bǔ)救措施“ 激活的指令被禁”出現(xiàn)停機(jī) (STOP) 訊息或引起激活的指令被禁的狀態(tài)。 （例如：按下了緊急停止按鈕或驅(qū)動(dòng)裝置尚未就緒）解鎖緊急停止按鈕并且/ 或者在信息窗口中確認(rèn)信息提示。 按了確認(rèn)鍵后可立即使用驅(qū)動(dòng)裝置?！?軟件限位開(kāi)關(guān) A5”以給定的方向（+ 或 -）移到所顯示軸（例如 A5）

8、的軟件限位開(kāi)關(guān)。將顯示的軸朝相反方向移動(dòng)。執(zhí)行按軸坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)的操作步驟： 1. 選擇軸作為移動(dòng)鍵的選項(xiàng)。2. 設(shè)置手動(dòng)速度。3. 將確認(rèn)開(kāi)關(guān)按至中間擋位并按住。在移動(dòng)鍵旁邊即顯示軸 A1 至 A6。4. 按下正或負(fù)移動(dòng)鍵，以使軸朝正方向或反方向運(yùn)動(dòng)。四、與機(jī)器人相關(guān)的坐標(biāo)系在工業(yè)機(jī)器人的操作、編程和投入運(yùn)行時(shí)坐標(biāo)系具有重要的意義。 在機(jī)器人控制系統(tǒng)中定義了下列坐標(biāo)系： WORLD | 世界坐標(biāo)系 ROBROOT | 機(jī)器人足部坐標(biāo)系 BASE | 基坐標(biāo)系 FLANGE | 法蘭坐標(biāo)系 TOOL | 工具坐標(biāo)系名稱名稱位置位置應(yīng)用應(yīng)用特點(diǎn)特點(diǎn)WORLD可自由定義ROBROOT 和BASE 的原點(diǎn)

9、大多數(shù)情況下位于機(jī)器人足部。ROBROOT固定于機(jī)器人足內(nèi)機(jī)器人的原點(diǎn)說(shuō)明機(jī)器人在世界坐標(biāo)系中的位置。BASE可自由定義工件、工裝說(shuō)明基坐標(biāo)在世界坐標(biāo)系中的位置。FLANGE固定于機(jī)器人法蘭上TOOL的原點(diǎn)原點(diǎn)為機(jī)器人法蘭中心。TOOL可自由定義工具TOOL 坐標(biāo)系的原點(diǎn)被稱為 “TCP”。（TCP = Tool CenterPoint，即工具中心點(diǎn)）。各坐標(biāo)系詳解： 五、機(jī)器人在世界坐標(biāo)系中運(yùn)動(dòng)世界坐標(biāo)系說(shuō)明：機(jī)器人工具可以根據(jù)世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向運(yùn)動(dòng)。在此過(guò)程中，所有的機(jī)器人軸也會(huì)移動(dòng)。1、 為此需要使用移動(dòng)鍵或者 KUKA smartPAD 的 3D 鼠標(biāo)。2、 在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置下，世界坐標(biāo)系

10、位于機(jī)器人底座 (Robroot) 中速度可以更改（手動(dòng)速度： HOV）3、 僅在 T1 運(yùn)行模式下才能手動(dòng)移動(dòng)。4、 確認(rèn)鍵必須已經(jīng)按下。3D 鼠標(biāo)鼠標(biāo)1、 通過(guò) 3D 鼠標(biāo)可以使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)變得直觀明了，因此是在世界坐標(biāo)系中進(jìn)行手動(dòng)移動(dòng)時(shí)的不二之選。 2、 鼠標(biāo)位置和自由度兩者均可更改。在世界坐標(biāo)系中的手動(dòng)移動(dòng)原理 在坐標(biāo)系中可以兩種不同的方式移動(dòng)機(jī)器人： 沿坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向平移（直線）： X、Y、Z 環(huán)繞著坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)/ 回轉(zhuǎn)）： 角度 A、B 和 C圖 5-1: 笛卡爾坐標(biāo)系使用世界坐標(biāo)系的優(yōu)點(diǎn)： 1、機(jī)器人的動(dòng)作始終可預(yù)測(cè)。 2、動(dòng)作始終是惟一的，因?yàn)樵c(diǎn)和坐標(biāo)方向

11、始終是已知的。 3、對(duì)于經(jīng)過(guò)零點(diǎn)標(biāo)定的機(jī)器人始終可用世界坐標(biāo)系。 4、可用3D 鼠標(biāo)直觀操作。1、平移： 按住并拖動(dòng)3D 鼠標(biāo)圖 5-2: 示例： 向左運(yùn)動(dòng) 圖 5-3: 示例： 繞 Z 軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)： 轉(zhuǎn)角 A 2、轉(zhuǎn)動(dòng)： 轉(zhuǎn)動(dòng)并擺動(dòng)3D 鼠標(biāo)3D 鼠標(biāo)的位置可根據(jù)人- 機(jī)器人的位置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整 圖 5-4: 3D 鼠標(biāo)：0 和 270例：執(zhí)行平移（世界坐標(biāo)系）1. 通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)調(diào)節(jié)器 (1) 來(lái)調(diào)節(jié) KCP 的位置。2. 選擇世界坐標(biāo)系作為 3D 鼠標(biāo)的選項(xiàng)。3. 設(shè)置手動(dòng)速度。4. 將確認(rèn)開(kāi)關(guān)按至中間擋位并按住。5. 用 3D 鼠標(biāo)將機(jī)器人朝所需方向移動(dòng)6. 此外也可使用移動(dòng)鍵六、在工具

12、坐標(biāo)系中移動(dòng)機(jī)器人工具坐標(biāo)說(shuō)明： 在工具坐標(biāo)系中手動(dòng)移動(dòng)時(shí)，可根據(jù)之前所測(cè)工具的坐標(biāo)方向移動(dòng)機(jī)器人。 因此，坐標(biāo)系并非固定不變（例如：世界坐標(biāo)系或基坐標(biāo)系），而是由機(jī)器人引導(dǎo)。 在此過(guò)程中，所有需要的機(jī)器人軸也會(huì)自行移動(dòng)。 哪些軸會(huì)自行移動(dòng)由系統(tǒng)決定，并因運(yùn)動(dòng)情況不同而異。工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)被稱為 TCP，并與工具的工作點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。1. 為此需要使用移動(dòng)鍵或者 KUKA smartPAD 的 3D 鼠標(biāo)。2. 可供選擇的工具坐標(biāo)系有 16 個(gè)。3. 速度可以更改（手動(dòng)速度： HOV）4. 僅在 T1 運(yùn)行模式下才能手動(dòng)移動(dòng)。5. 確認(rèn)鍵必須已經(jīng)按下。工具坐標(biāo)時(shí)手動(dòng)移動(dòng)的原則：在坐標(biāo)系中可以兩種不同

13、的方式移動(dòng)機(jī)器人：1. 沿坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向平移（直線）： X、Y、Z2. 環(huán)繞著坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)/ 回轉(zhuǎn)）： 角度 A、B 和 C圖 6-1: 笛卡爾坐標(biāo)系使用工具坐標(biāo)系的優(yōu)點(diǎn)：1. 如果工具坐標(biāo)系已知，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)始終可預(yù)測(cè)。2. 可以沿工具作業(yè)方向移動(dòng)或者繞 TCP 調(diào)整姿態(tài)。操作步驟：1. 選擇工具作為所用的坐標(biāo)系。2. 選擇工具編號(hào)3. 設(shè)定手動(dòng)速度。4. 按下確認(rèn)開(kāi)關(guān)的中間位置并保持按住。5. 用移動(dòng)鍵移動(dòng)機(jī)器人。6. 或者： 用3D 鼠標(biāo)將機(jī)器人朝所需方向移動(dòng)。七、在基坐標(biāo)系中移動(dòng)機(jī)器人基坐標(biāo)系說(shuō)明： 機(jī)器人的工具可以根據(jù)基坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向運(yùn)動(dòng)。 基坐標(biāo)系可以被單個(gè)測(cè)

14、量，并可以經(jīng)常沿工件邊緣、工件支座或者貨盤調(diào)整姿態(tài)。 由此可以進(jìn)行舒適的手動(dòng)移動(dòng)！ 在此過(guò)程中，所有需要的機(jī)器人軸也會(huì)自行移動(dòng)。 哪些軸會(huì)自行移動(dòng)由系統(tǒng)決定，并因運(yùn)動(dòng)情況不同而異。1. 為此需要使用移動(dòng)鍵或者 KUKA smartPAD 的 3D 鼠標(biāo)。2. 可供選擇的基坐標(biāo)系有 32 個(gè)。3. 速度可以更改（手動(dòng)倍率： HOV）4. 僅在 T1 運(yùn)行模式下才能手動(dòng)移動(dòng)。5. 確認(rèn)鍵必須已經(jīng)按下?；鴺?biāo)手動(dòng)移動(dòng)原理：在坐標(biāo)系中可以兩種不同的方式移動(dòng)機(jī)器人：1. 沿坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向平移（直線）： X、Y、Z2. 環(huán)繞著坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)/ 回轉(zhuǎn)）： 角度 A、B 和 C 圖 7-1:

15、 笛卡爾坐標(biāo)系使用基坐標(biāo)系的優(yōu)點(diǎn)：1. 只要基坐標(biāo)系已知，機(jī)器人的動(dòng)作始終可預(yù)測(cè)。2. 這里也可用3D 鼠標(biāo)直觀操作。 前提條件是操作員必須相對(duì)機(jī)器人以及基坐標(biāo)系正確站立。操作步驟：1. 選擇基坐標(biāo)作為移動(dòng)鍵的選項(xiàng)。2. 選擇工具坐標(biāo)和基坐標(biāo)3. 設(shè)置手動(dòng)速度。4. 將確認(rèn)開(kāi)關(guān)按至中間擋位并按住。5. 用移動(dòng)鍵沿所需的方向移動(dòng)。6. 作為選項(xiàng)，也可用 3D 鼠標(biāo)來(lái)移動(dòng)。八、用一個(gè)固定工具進(jìn)行手動(dòng)移動(dòng)優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域：某些生產(chǎn)和加工過(guò)程要求機(jī)器人操作工件而不是工具。 優(yōu)點(diǎn)是，部件無(wú)需先放置好便能加工，因此可節(jié)省夾緊工裝。 例如，這適用于以下情況：粘接、焊接等等 圖 8-1: 固定工具示例 雖然工具是固定（不運(yùn)動(dòng)）對(duì)象，但是工具還是有一個(gè)所屬坐標(biāo)系的工具參照點(diǎn)。 此時(shí)該參照點(diǎn)被稱為外部 TCP。 由于這是一個(gè)不運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系，所以數(shù)據(jù)可以如同基坐標(biāo)系一樣進(jìn)行管理，并可以作為基坐標(biāo)儲(chǔ)存！ （運(yùn)動(dòng)著）的工件則又可以作為工具坐標(biāo)儲(chǔ)存。 由此，可以相對(duì)于 TCP 沿著工件邊緣進(jìn)行移動(dòng)！用固定工具手動(dòng)移動(dòng)的操作步驟：圖 8-2: 在選項(xiàng)菜單中選擇外部 TCP1. 在工具選擇窗口中選擇由機(jī)器人導(dǎo)引的工件。2. 在基坐標(biāo)選擇窗口中選擇固定工具。3. 將 IpoMode （Ipo 模式）選擇設(shè)為外部工具。4. 作為移動(dòng)鍵/3D 鼠標(biāo)選項(xiàng)設(shè)定工具： 設(shè)定工具，以