工業(yè)機(jī)器人離線編程應(yīng)用

1-1工業(yè)機(jī)器人離線編程應(yīng)用一、工作任務(wù)1、了解工業(yè)機(jī)器人常用編程方法。2、了解工業(yè)機(jī)器人離線編程與在線示教編程的優(yōu)缺點。3、了解工業(yè)機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的構(gòu)架。4、工業(yè)機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的應(yīng)用。二、實踐操作工業(yè)機(jī)器人常用編程方法工業(yè)機(jī)器人編程方法示教編程機(jī)器人語音編程離線編程二、實踐操作工業(yè)機(jī)器人常用編程方法1.示教編程示教編程是一項成熟的技術(shù)，它是目前大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人的編程方式。采用這種方法時，程序編制是在機(jī)器人現(xiàn)場進(jìn)行的。示教編程也稱為在線示教編程。2.機(jī)器人語言編程機(jī)器人語言編程是指采用專用的機(jī)器人語言來描述機(jī)器人的運動軌跡。目前應(yīng)用于工業(yè)中的機(jī)器人語言是動作級和對象級語言。二、實踐操作工業(yè)機(jī)器人常用編程方法3.離線編程離線編程是在專門的軟件環(huán)境下，用專用或通用程序在離線情況下進(jìn)行機(jī)器人軌跡規(guī)劃編程的一種方法。離線編程程序通過支持軟件的解釋或編譯產(chǎn)生目標(biāo)程序代碼，最后生成機(jī)器人路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)。一些離線編程系統(tǒng)帶有仿真功能，可以在不接觸實際機(jī)器人機(jī)器工作環(huán)境的情況下，在三維軟件中提供一個和機(jī)器人進(jìn)行交互作用的虛擬環(huán)境。在為您的機(jī)器人編程時，離線編程可與建立機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)同時進(jìn)行。二、實踐操作工業(yè)機(jī)器人離線編程與在線示教編程的比較工業(yè)機(jī)器人離線編程與在線示教編程各自具有自身的特點，如表1-1所示。示教編程離線編程需要實際機(jī)器人系統(tǒng)和工作環(huán)境編程時機(jī)器人停止工作在實際系統(tǒng)上試驗程序編程的質(zhì)量取決于編程者的經(jīng)驗難以實現(xiàn)復(fù)雜的機(jī)器人運行軌跡需要機(jī)器人系統(tǒng)和工作環(huán)境的圖形模型編程時不影響機(jī)器人工作通過仿真試驗程序可用CAD方法進(jìn)行最佳軌跡規(guī)劃可實現(xiàn)復(fù)雜運行軌跡的編程二、實踐操作工業(yè)機(jī)器人離線編程與在線示教編程的比較通過對比可見：1．減少機(jī)器人不工作時間。當(dāng)對機(jī)器人下一個任務(wù)進(jìn)行編程時，機(jī)器人仍可在生產(chǎn)線上工作，變成不占用機(jī)器人的工作時間。2．使用范圍廣，離線編程系統(tǒng)可對機(jī)器人的各種工作對象進(jìn)行編程。3．便于和CAD/CAM系統(tǒng)結(jié)合，做CAD/CAM/Robotics一體化。4．可使用高級計算機(jī)編程語言對復(fù)雜任務(wù)進(jìn)行編程。5．離線編程系統(tǒng)便于修改機(jī)器人程序。6．使編程者遠(yuǎn)離危險的編程環(huán)境。二、實踐操作工業(yè)機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的組成離線編程系統(tǒng)是當(dāng)前機(jī)器人實際應(yīng)用的一個必要手段，也是開發(fā)和研究任務(wù)級規(guī)劃方式的有力工具。離線編程系統(tǒng)主要由用戶接口、機(jī)器人系統(tǒng)三維幾何構(gòu)型，運動學(xué)計算、軌跡規(guī)劃、三維圖形動態(tài)仿真、通信接口和誤差校正等部分組成，其相互關(guān)系如圖1-1所示。二、實踐操作工業(yè)機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的組成1.用戶接口工業(yè)機(jī)器人一般提供兩個用戶接口，一個用于示教編程，另一個用于語言編程。示教編程可以用示教器直接編制機(jī)器人程序。語言編程則是用機(jī)器人語言編制程序，使機(jī)器人完成給定的任務(wù)。2.機(jī)器人系統(tǒng)的三維幾何構(gòu)型離線編程系統(tǒng)中的一個基本功能是利用圖形描述對機(jī)器人和工作單元進(jìn)行仿真，這就要求對工作單元中的機(jī)器人所有的卡具、零件和刀具等進(jìn)行三維實體幾何構(gòu)型。目前用于機(jī)器人系統(tǒng)三維幾何構(gòu)型的主要有以下三種方法：結(jié)構(gòu)的立體幾何表示、掃描變換表示、邊界表示。二、實踐操作工業(yè)機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的組成3．運動學(xué)計算運動學(xué)計算就是利用運動學(xué)方法在給出機(jī)器人運動參數(shù)和關(guān)節(jié)變量的情況下，計算出機(jī)器人的末端位姿；或者是在給定末端位姿的情況下計算出機(jī)器人的關(guān)節(jié)變量值。4．軌跡規(guī)劃在離線編程系統(tǒng)中，除需要對機(jī)器人的靜態(tài)位置進(jìn)行運動學(xué)計算之外，還需要對機(jī)器人的空間運動軌跡進(jìn)行仿真。5．三維圖形動態(tài)仿真機(jī)器人動態(tài)仿真是離線編程系統(tǒng)的重要組成部分，它能逼真地模擬機(jī)器人的實際工作過程，為編程者提供直觀的可視圖形，進(jìn)而可以檢驗編程的正確性和合理性。二、實踐操作工業(yè)機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的組成6．通信接口在離線編程系統(tǒng)中，通信接口起著連接軟件系統(tǒng)和機(jī)器人控制柜的橋梁作用。7．誤差校正離線編程系統(tǒng)中的仿真模型和實際的機(jī)器人模型之間存在誤差。產(chǎn)生誤差的原因主要是由于機(jī)器人本身結(jié)構(gòu)上的誤差、工作空間內(nèi)難以準(zhǔn)確確定物體（機(jī)器人、工件等）的相對位置和離線編程系統(tǒng)的數(shù)字精度等。二、實踐操作工業(yè)機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的應(yīng)用工業(yè)自動化市場競爭壓力日益加劇?？蛻粼谏a(chǎn)中要求更高的效率以降低價格提高質(zhì)量。若讓機(jī)器人編程在新產(chǎn)品生產(chǎn)之前話費時間檢測或試運行是行不通的，因為這要停止現(xiàn)有的生產(chǎn)以對新的或修改的部件進(jìn)行重新編程。冒險制造刀具和固定裝置而不首先驗證到達(dá)距離及工作區(qū)域已不再是首選方法?，F(xiàn)代生產(chǎn)廠家在設(shè)計階段就會對新部件的可制造性進(jìn)行檢查。在產(chǎn)品制造的同時對機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行編程，可提早開始產(chǎn)品生產(chǎn)，縮短上市時間。離線編程在實際機(jī)器人安裝前通過可視化及確認(rèn)解決方案和布局來降低風(fēng)險，并通過創(chuàng)建更加精確的路徑來獲得更高的部件質(zhì)量。早期的機(jī)器人只