工業(yè)機器人現(xiàn)場編程-機器人程序的流程控制編程教案

1、工業(yè)機器人現(xiàn)場編程-機器人程序的流程控制編程教案機器人程序的流程控制編程主要內(nèi)容 If 分支編程 Switch-case分支編程 循環(huán)編程1）無限循環(huán)編程2）計數(shù)循環(huán)編程3）當型循環(huán)編程4）直到型循環(huán)編程5）等待函數(shù)編程If分支編程If分支是用于將程序分為多個路徑，給程序多個選擇，判斷后執(zhí)行其后面的指令。使用if分支后，便可以只在特定的條件下執(zhí)行程序段。帶選擇語句分支沒有選擇的分支語句使用if分支的示例左圖為沒有可選的if分支。先聲明一個整數(shù)類型的變量，并開始初始化，再進行if指令的條件判斷，如果出現(xiàn)錯誤等于5的時候，則執(zhí)行then后的指令，讓機器人移動至P21點，否則執(zhí)行endif。左圖為有

2、可選分支的if分支。如果變量不等于5，則要執(zhí)行else后的指令，讓機器人移動到P22點。使用if分支的示例左圖為有復雜執(zhí)行條件的if分支語句當執(zhí)行條件復雜，有不止一個的時候，if指令會分別進行判斷，然后選擇執(zhí)行的指令。左圖為有布爾表達式的分支。如果聲明一個布爾變量，有布爾表達式的if分支，也是同樣的執(zhí)行方式，分支中表達式IF no_error=TRUE THEN 可以簡化為 IF no_errorTHEN，省略始終表示為真。Switch-case分支編程Switch-case分支是一個分支或多重分支，并且用于不同情況，用switch-case指令則能達到區(qū)分多種情況并為每種情況執(zhí)行不同操作的目

3、的。Switch-case分支可以和INT數(shù)據(jù)類型、CHAR數(shù)據(jù)類型和枚舉詩句類型結(jié)合使用。INT整數(shù)的使用CHAR單個字符的使用枚舉數(shù)據(jù)類型的使用左圖是無替代路徑的情況僅含定義的switch-case分支，當編號不等于1或2或3時，則直接跳到endswitch，不執(zhí)行指令。左圖是有一種替代路徑的情況僅含定義的switch-case分支和一種替代情況，當編號不等于1或2或3時，則直接跳入default，以執(zhí)行其指令。左圖是case具有多種情況當編號不等于3或4或5時，則直接跳入下一個case，以執(zhí)行其指令。Switch-case分支舉例無替代情況的switch-case分支首先聲明變量erro

4、r_nr，當 等于1或2或3或4時，執(zhí)行其后的指令，否則跳至endswitch，不執(zhí)行指令。有替代選擇的分支示例在error_nr不等于1或2或3或4時，執(zhí)行default后的指令，將機器人駛至起始位置。Switch-case分支舉例枚舉示例定義顏色的枚舉變量和常量，進行聲明和初始化后，執(zhí)行switch指令，當顏色符合定義的case，則執(zhí)行指令，否則跳至endswitch，不執(zhí)行指令。循環(huán)編程循環(huán)是用來控制結(jié)構(gòu)的流程，它可以不斷重復執(zhí)行程序的指令，直到出現(xiàn)讓其中斷的條件才會結(jié)束循環(huán)，并且不允許從外部跳入循環(huán)結(jié)構(gòu)中。循環(huán)可以相互嵌套，有不同的循環(huán)類型，如下：1）無限循環(huán)2）計數(shù)循環(huán)3）條件循環(huán)其

5、中條件循環(huán)又分為當型循環(huán)和直到型循環(huán)。無限循環(huán)編程無限循環(huán)即是每次運行完之后都會重新運行的循環(huán)，具體句法如下：左圖是無限循環(huán)的程序流程圖在運行過程中，只有通過外部控制來終止，可直接用EXIT退出，如果是兩個無限循環(huán)相互嵌套，則需要兩個EXIT指令來退出兩個循環(huán)。使用無限循環(huán)編程的示例左圖為無中斷的無限循環(huán)。程序中有一個無限循環(huán)，并且沒有編輯退出語句，所以從編程的技術(shù)上來講，機器人永遠不會移動到P5，移至循環(huán)移動點P1、P2、P3、P4。左圖為帶中斷的無限循環(huán)。在無限循環(huán)中編輯中斷的條件，在無限循環(huán)中插入if指令，如果滿足條件則會中斷循環(huán)，沒有滿足則會無限循環(huán)下去。計數(shù)循環(huán)編程計數(shù)循環(huán)是一種可以

6、通過規(guī)定重復次數(shù)執(zhí)行一個或多個指令的控制結(jié)構(gòu)。在進行計數(shù)循環(huán)前，先聲明一個整型變量的循環(huán)計數(shù)器counter。執(zhí)行計數(shù)循環(huán)時從值start開始并最遲在last時結(jié)束，循環(huán)可借助EXIT立即退出，并可以按照指定的步幅計數(shù)。步幅時可以通過關(guān)鍵詞STEP指定為某個整數(shù)，如下圖為帶步幅的計數(shù)循環(huán)句法。如果沒有借助STEP指定步幅時，會自動使用步幅+1，如下圖所示。 計數(shù)循環(huán)又分為遞減計數(shù)和遞增計數(shù)，遞減計數(shù)是起始值大于等于終值，指定了負向的步數(shù)，逐步遞減。遞增計數(shù)則是相反。計數(shù)循環(huán)流程圖如下所示。 循環(huán)運行的原理（以遞增計數(shù)為例）： 首先循環(huán)計數(shù)器被用起始值進行初始化：counter=某個整數(shù)。然后，

7、循環(huán)計數(shù)器在endfor時會以步幅step遞增計數(shù)，循環(huán)又從for行開始，能夠接著進行循環(huán)的條件是計數(shù)變量必須小于等于指定的終值，否則會結(jié)束循環(huán)。根據(jù)檢查結(jié)果的不同，循環(huán)計數(shù)器會再次遞增計數(shù)或結(jié)束循環(huán)，結(jié)束循環(huán)后程序在endfor行后繼續(xù)運行。計數(shù)循環(huán)編程實例左圖為未指定步幅的單層計數(shù)循環(huán)。步幅自動定為+1，也就是說counter從等于1開始，每次+1，直到等于51時，停止循環(huán)，這是遞增計數(shù)循環(huán)。左圖為指定步幅的單層計數(shù)循環(huán)。該循環(huán)只會運行兩次。一次以起始數(shù)值counter=1，步幅是+2，所以另一次則以counter=3，計數(shù)值為5時，循環(huán)立即終止。左圖為指定步幅的雙層計數(shù)循環(huán)。該循環(huán)是兩個

8、計數(shù)循環(huán)嵌套在一起，每次都會先運行內(nèi)部循環(huán)，然后運行外部循環(huán)。當型循環(huán)的編程當型循環(huán)也被稱為前測試循環(huán)，它是用于先檢測是否開始某個重復過程，只要某一執(zhí)行條件得到滿足，這種循環(huán)就會一直將過程重復下去，如要完成循環(huán)，必須滿足執(zhí)行條件，執(zhí)行條件不滿足時會導致立即結(jié)束循環(huán)，并執(zhí)行ENDWHILE后的指令。當型循環(huán)可通過EXIT指令立即退出。當型循環(huán)編程示例左圖為具有簡單執(zhí)行條件的當型循環(huán)。設(shè)定輸入端：41為部件在庫中，執(zhí)行條件是部件備好在庫中，只要條件得到滿足，循環(huán)就會將接下來的指令重復下去，如果條件不滿足，則結(jié)束循環(huán)。左圖為具有簡單否定型執(zhí)行條件的當型循環(huán)。設(shè)定輸入端：42為庫中是空的，執(zhí)行條件是否

9、定條件，表明部件在庫中。左圖為具有復合執(zhí)行條件的當型循環(huán)。是多個條件一起執(zhí)行。AND相連的執(zhí)行條件都要滿足，OR連接的條件是滿足其中一個即可。直到型循環(huán)的編程直到型循環(huán)也稱為后測試循環(huán)。這種循環(huán)會在第一次執(zhí)行完循環(huán)的指令部分后，測試退出循環(huán)的條件是否已經(jīng)滿足。條件滿足時，退出循環(huán)，執(zhí)行UNTIL后的指令。條件不滿足時，在REPEAT處重新開始循環(huán)。直到型循環(huán)可通過EXIT指令立即退出。直到型循環(huán)編程示例左圖為具有簡單執(zhí)行條件的當型循環(huán)。設(shè)定輸入端：41為部件在庫中，執(zhí)行條件是部件備好在庫中，只要條件得到滿足，循環(huán)就會將接下來的指令重復下去，如果條件不滿足，則結(jié)束循環(huán)。左圖為具有復雜執(zhí)行條件的直

10、到型循環(huán)。退出循環(huán)的執(zhí)行條件是多個條件套用的，所以在檢查退出條件時要符合復雜的執(zhí)行條件。等待函數(shù)編程等待函數(shù)編程可以使程序進入等待狀態(tài)，直到設(shè)定的條件或者狀態(tài)達到為止。等待函數(shù)又分為時間等待函數(shù)和信號等待函數(shù)。時間等待函數(shù)的編程在過程可以繼續(xù)運行前，時間等待函數(shù)會等待指定的時間，具體句法如下圖所示。時間等待函數(shù)為單位s，KUKA計時器的時間單位為ms。時間值也可以用一個合適的變量來確定，最短的有意義的時間單元是秒，如果給出的時間為負值，則不等待。時間等待函數(shù)觸發(fā)預進停止，因此我們無法進行軌跡逼近，為了直接生成預進停止，課使用指令WAIT SEC 0。 時間等待函數(shù)編程示例左圖為具有固定時間的時

11、間等待函數(shù)在示例中，執(zhí)行指令移動到點P1、P2，會在點P2處中斷運動等待，再移動到P3點。左圖為具有計算出時間的時間等待函數(shù)在示例中，需要等待的時間值沒有直接給出，需要進行計算得出。左圖為具有變量的時間等待函數(shù)在示例中，時間值是一個變量，我們要事先聲明一個時間變量，并對變量賦值，然后執(zhí)行時間等待函數(shù)。 信號等待函數(shù)的編程信號等到函數(shù)在滿足條件時才切換到繼續(xù)進程，使過程得以繼續(xù)。具體句法如下圖所示。信號等待函數(shù)觸發(fā)預進停止，因此無法軌跡逼近，盡管已滿足了條件，仍生成預進停止，但是若在程序行中，指令CONTINUE被直接編輯到等到指令之前，如果條件及時得到滿足，就可以阻止預進停止，則可以進行軌跡逼近。 信號等待函數(shù)編程示例左圖帶預進停止的WAIT FOR等待函數(shù)在示例中，機器人運動到P2點時會中斷。精確暫停后對輸出端進行檢查。如果輸入端狀態(tài)正確，則可直接繼續(xù)運行，否則會等待達到正確狀態(tài)。因為觸發(fā)了預進停止，所以無法進行軌跡逼近。左圖為使用CONTINUE的信號等待