MovemasterEXRV-M1裝配機器人的編程語言課件

第6章工業(yè)機器人編程6.1編程方式介紹6.2機器人編程語言的基本要求和類別6.3編程語言的應用

6.4工業(yè)機器人程序設計過程習題

第6章工業(yè)機器人編程6.1編程方式介紹16.1編程方式介紹

1.順序控制的編程在順序控制的機器中,所有的控制都是由機械或電氣的順序控制器實現(xiàn)的。按照我們的定義,這里沒有程序設計的要求。順序控制的靈活性小,這是因為所有的工作過程都已編好,每個過程或由機械擋塊或由其他確定的辦法所控制。大量的自動機都是在順序控制下操作的。這種方法的主要優(yōu)點是成本低,易于控制和操作。

6.1編程方式介紹1.順序控制的編程22.示教方式編程(手把手示教)目前大多數(shù)機器人還是采用示教方式編程。示教方式是一項成熟的技術(shù),易于被熟悉工作任務的人員所掌握,而且用簡單的設備和控制裝置即可進行。示教過程進行得很快,示教過后,馬上即可應用。在對機器人進行示教時,將機器人的軌跡和各種操作存入其控制系統(tǒng)的存儲器。如果需要,過程還可以重復多次。在某些系統(tǒng)中,還可以用與示教時不同的速度再現(xiàn)。

2.示教方式編程(手把手示教)3如果能夠從一個運輸裝置獲得使機器人的操作與搬運裝置同步的信號,就可以用示教的方法來解決機器人與搬運裝置配合的問題。示教方式編程也有一些缺點:(1)只能在人所能達到的速度下工作;(2)難與傳感器的信息相配合;(3)不能用于某些危險的情況;(4)在操作大型機器人時,這種方法不實用;(5)難獲得高速度和直線運動;(6)

難于與其他操作同步。

如果能夠從一個運輸裝置獲得使機器人的操作與搬運裝置同步的43.示教盒示教利用裝在控制盒上的按鈕可以驅(qū)動機器人按需要的順序進行操作。在示教盒中,每一個關(guān)節(jié)都有一對按鈕,分別控制該關(guān)節(jié)在兩個方向上的運動;有時還提供附加的最大允許速度控制。雖然為了獲得最高的運行效率,人們一直希望機器人能實現(xiàn)多關(guān)節(jié)合成運動,但在示教盒示教的方式下,卻難以同時移動多個關(guān)節(jié)。電視游戲機上的游戲桿雖可用來提供在幾個方向上的關(guān)節(jié)速度,但它也有缺點。這種游戲桿通過移動控制盒中的編碼器或電位器來控制各關(guān)節(jié)的速度和方向,但難以實現(xiàn)精確控制。現(xiàn)在已經(jīng)有了能實現(xiàn)多關(guān)節(jié)合成運動的示教機器人。示教盒一般用于對大型機器人或危險作業(yè)條件下的機器人示教。但這種方法仍然難以獲得高的控制精度,也難以與其他設備同步，

且不易與傳感器信息相配合。

3.示教盒示教5

4.脫機編程或預編程脫機編程和預編程的含意相同,是指用機器人程序語言預先進行程序設計,而不是用示教的方法編程。脫機編程有以下幾個方面的優(yōu)點:(1)編程時可以不使用機器人,以騰出機器人去做其他工作。(2)可預先優(yōu)化操作方案和運行周期。(3)以前完成的過程或子程序可結(jié)合到待編的程序中去。(4)可用傳感器探測外部信息,從而使機器人作出相應的響應。這種響應使機器人可以工作在自適應的方式下。

4.脫機編程或預編程6(5)控制功能中可以包含現(xiàn)有的計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助制造(CAM)的信息。(6)可以預先運行程序來模擬實際運動,從而不會出現(xiàn)危險。利用圖形仿真技術(shù),可以在屏幕上模擬機器人運動來輔助編程。(7)對不同的工作目的,只需替換一部分待定的程序。在非自適應系統(tǒng)中,沒有外界環(huán)境的反饋,僅有的輸入是各關(guān)節(jié)傳感器的測量值,因此可以使用簡單的程序設計手段。(5)控制功能中可以包含現(xiàn)有的計算機輔助設計(CAD)76.2機器人編程語言的基本要求和類別

從描述操作命令的角度來看,機器人編程語言的水平可以分為:動作級、對象級和任務級。(1)動作級語言。動作級語言以機器人末端操作器的動作為中心來描述各種操作,要在程序中說明每個動作。這是一種最基本的描述方式。(2)對象級語言。對象級語言允許較粗略地描述操作對象的動作、操作對象之間的關(guān)系等。使用這種語言時,必須明確地描述操作對象之間的關(guān)系和機器人與操作對象之間的關(guān)系。它特別適用于組裝作業(yè)。6.2機器人編程語言的基本要求和類別從描述操作命令的8(3)任務級語言。任務級語言則只要直接指定操作內(nèi)容就可以了,為此,機器人必須一邊思考一邊工作。這是一種水平很高的機器人程序語言?，F(xiàn)在還有人在開發(fā)一種系統(tǒng),它能按某種原則給出最初的環(huán)境狀態(tài)和最終的工作狀態(tài),然后讓機器人自動進行推理、計算,最后自動生成機器人的動作。這種系統(tǒng)現(xiàn)在仍處于基礎(chǔ)研究階段,還沒有形成機器人語言。本章主要介紹動作級和對象級語言。(3)任務級語言。任務級語言則只要直接指定操作內(nèi)容就9到現(xiàn)在為止,已經(jīng)有多種機器人語言問世,其中有的是研究室里的實驗語言,有的是實用的機器人語言。前者中比較有名的有美國斯坦福大學開發(fā)的AL語言,IBM公司開發(fā)的AUTOPASS語言，英國愛丁堡大學開發(fā)的RAFT語言等;后者中比較有名的有由AL語言演變而來的VAL語言，日本九州大學開發(fā)的IML語言，IBM公司開發(fā)的AMI語言等,詳見表6.1。到現(xiàn)在為止,已經(jīng)有多種機器人語言問世,其中有的是研究10表6.1國外常用的機器人語言舉例

表6.1國外常用的機器人語言舉例11MovemasterEXRV-M1裝配機器人的編程語言課件126.3編程語言的應用6.3.1AL語言1.變量的表達及特征AL變量的基本類型有標量(SCALAR)、矢量(VECTOR)、旋轉(zhuǎn)(ROT)、坐標系(FRAME)和變換(TRANS)。(1)標量:標量與計算機語言中的實數(shù)一樣,是浮點數(shù),可以進行加、減、乘、除和指數(shù)五種運算,也可以進行三角函數(shù)和自然對數(shù)的變換。AL中的標量可以表示時間(TIME)、距離(DISTANCE)、角度(ANGLE)、力(FORCE)或者它們的組合,并可以處理這些變量的量綱,即秒(sec)、英寸(inch)、度(deg)或盎司(ounce)等。AL中有幾個事先定義的標量,例如:PI=3.14159,TRUE＝1,FALSE=0。

6.3編程語言的應用6.3.1AL語言13(2)矢量:矢量由一個三元實數(shù)(x,y,z)構(gòu)成,表示對應于某坐標系的平移和位置之類的量。與標量一樣,它們可以是有量綱的。利用VECTOR函數(shù),可以由三個標量表達式來構(gòu)造矢量。在AL中有幾個事先定義過的矢量:xhat＜-VECTOR(1,0,0);yhat＜-VECTOR(0,1,0);zhat＜-VECTOR(0,0,1);nilvect＜-VECTOR(0,0,0)。矢量可以進行加、減、內(nèi)積、叉積及與標量相乘、相除等運算。

(2)矢量:矢量由一個三元實數(shù)(x,y,z)構(gòu)成14(3)旋轉(zhuǎn):旋轉(zhuǎn)表示繞一個軸旋轉(zhuǎn),用以表示姿態(tài)。旋轉(zhuǎn)用函數(shù)ROT來構(gòu)造,ROT函數(shù)有兩個參數(shù):一個代表旋轉(zhuǎn)軸,用矢量表示;另一個是旋轉(zhuǎn)角度。旋轉(zhuǎn)規(guī)則按右手法則進行。此外,x函數(shù)AXIS(x)表示求取x的旋轉(zhuǎn)軸,而│x│表示求取x的旋轉(zhuǎn)角。AL中有一個稱為nilrot的事先說明過的旋轉(zhuǎn),定義為ROT(zhat,0*deg)。(3)旋轉(zhuǎn):旋轉(zhuǎn)表示繞一個軸旋轉(zhuǎn),用以表示姿態(tài)。15(4)坐標系:坐標系可通過調(diào)用函數(shù)FRAME來構(gòu)成。該函數(shù)有兩個參數(shù):一個表示姿態(tài)的旋轉(zhuǎn),另一個表示位置的距離矢量。AL中定義STATION代表工作空間的基準坐標系。圖6.1是機器人插螺栓作業(yè)的示意圖,可以建立起圖中的base坐標系、beam坐標系和feeder坐標系,程序如下:

FRAMEbasebeamfeeder;坐標系變量說明base＜－FRAME(nilrot,VECTOR(20,0,15)*inches);坐標系base的原點位于全局坐標系原點(20,0,15)英寸處,Z軸平行于全局坐標系Z軸(4)坐標系:坐標系可通過調(diào)用函數(shù)FRAME來構(gòu)成。16

beam＜－FRAME(ROT(Z,90*deg),VECTOR(20,15,0)*inches);坐標系beam的原點位于全局坐標系原點(20,15,0)英寸處,并繞全局坐標系Z軸旋轉(zhuǎn)90°feeder＜－FRAME(nilrot,VECTOR(25,20,0)*inches);坐標系feeder的原點位于全局坐標系(25,20,0)英寸處,且Z軸平行于全局坐標系的Z軸

對于在某一坐標系中描述的矢量,可以用矢量WRT坐標系的形式來表示(WRT:WithRespectTo),如xhatWRTbeam,表示在全局坐標系中構(gòu)造一個與坐標系beam中的xhat具有相同方向的矢量。beam＜－FRAME(ROT(Z,90*deg),VE17MovemasterEXRV-M1裝配機器人的編程語言課件18(5)變換:TRANS型變量用來進行坐標系間的變換。與FRAME一樣,TRANS包括兩部分:一個旋轉(zhuǎn)和一個向量。執(zhí)行時,先與相對于作業(yè)空間的基坐標系旋轉(zhuǎn)部分相乘,然后再加上向量部分。當算術(shù)運算符“＜－”作用于兩個坐標系時,是指把第一個坐標系的原點移到第二個坐標系的原點,再經(jīng)過旋轉(zhuǎn)使其軸重合。因此可以看出,描述第一個坐標系相對于基坐標系的過程,可通過對基坐標系右乘一個TRANS來實現(xiàn)。如圖6.1所示,可以建立起各坐標系之間的關(guān)系:(5)變換:TRANS型變量用來進行坐標系間的變換。19T6＜-base*TRANS(ROT(x,180*deg),VECTOR(15,0,0)*inches);建立坐標系T6,其Z軸繞base坐標系的X軸旋轉(zhuǎn)180°,原點距base坐標系原點(15,0,0)英寸處E＜-T6*TRANS(nilrot,VECTOR(0,0,5)*inches);建立坐標系E,其Z軸平行于T6坐標系的Z軸,原點距T6坐標系原點(0,0,5)英寸處bolt-tip＜-feeder*TRANS(nilrot,VECTOR(0,0,1)*inches);beam-bore＜-beam*TRANS(nilrot,VECTOR(0,2,3)*inches);T6＜-base*TRANS(ROT(x,180*d20

2.主要語句及其功能(1)運動語句:MOVE語句用來表示機器人由初始位姿到目標位姿的運動。在AL中,定義了barm為藍色機械手,yarm為黃色機械手,為了保證兩臺機械手在不使用時能處于平衡狀態(tài),AL語言定義了相應的停放位置bpark和ypark。假定機械手在任意位置,可把它運動到停放位置,所用的語句是MOVEbarmTObpark;如果要求在4s內(nèi)把機械手移動到停放位置,所用指令是

MOVE

barm

TO

bpark

WITH

DURATION＝4*seconds;2.主要語句及其功能21符號“@”可用在語句中,表示當前位置,如MOVEbarmTO@-2*zhat*inches;該指令表示機械手從當前位置向下移動2英寸。由此可以看出,基本的MOVE語句具有如下形式:MOVE(機械手)TO(目的地)(修飾子句);例如:MOVEbarmTO＜destination＞VIAf1f2f3表示機械手經(jīng)過中間點f1、f2、f3移動到目標坐標系＜destination＞。

MOVE

barm

TO

block

WITHAPPROACH＝3*zhat*inches

符號“@”可用在語句中,表示當前位置,如22表示把機械手移動到在Z軸方向上離block3英寸的地方;如果用DEPARTURE代替APPROACH,則表示離開block。關(guān)于接近/退避點可以用設定坐標系的一個矢量來表示,如WITHAPPROACH=＜表達式＞;WITHDEPARTURE=＜表達式＞;如圖6.2所示,要求機器人由初始位置經(jīng)過A點運動到螺釘處,再經(jīng)過B、C后到達D點。描述該運動軌跡的程序如下:MOVEbarmTOboltgraspVIAAWITHAPPROACH=-ZWRTfeeder;MOVEbarmTOBVIAAWITHDEPARTURE=ZWRTfeeder;MOVEbarmTOBVIACWITHAPPROACH=-ZWRTbeambore;表示把機械手移動到在Z軸方向上離block3英寸的地方;23(2)手爪控制語句。手爪控制語句的一般形式為:OPEN<hand>TO(sval);CLOSE<hand>TO(sval);這兩條語句是使手爪張開或閉合后相距(sval)。(sval)是表示開度的距離值。

(2)手爪控制語句。手爪控制語句的一般形式為:24圖6.2機器人插螺釘作業(yè)的路徑

圖6.2機器人插螺釘作業(yè)的路徑253.AL程序設計舉例用AL語言編制如圖6.2所示的機器人把螺栓插入其中一個孔里的作業(yè)。這個作業(yè)需要把機器人移至料斗上方A點,抓取螺栓,經(jīng)過B點、C點,再把它移至導板孔上方D點(見圖6.2),并把螺栓插入其中一個孔里。編制這個程序的步驟是：(1)定義機座、導板、料斗、導板孔、螺栓柄等的位置和姿態(tài)。(2)把裝配作業(yè)劃分為一系列動作,如移動機器人、抓取物體和完成插入等。(3)加入傳感器以發(fā)現(xiàn)異常情況和監(jiān)視裝配作業(yè)的過程。(4)重復步驟(1)～(3),調(diào)試并改進程序。

3.AL程序設計舉例26按照上面的步驟,編制的程序如下:BEGINinsertion設置變量bolt-diameter＜-0.5*inches;bolt-height＜-1*inches;tries＜-0;grasped＜false;beam＜—FRAME(ROT(z,90*deg),VECTOR(20,15,0)*inches);定義機座坐標系feeder＜—FRAME(nilrot,VECTOR(20,20,0)*inches);

按照上面的步驟,編制的程序如下:27bolt-grasp＜－feeder*TRANS(nilrot,nilvect);定義特征坐標系bolt-tip＜－bolt-grasp,TRANS(nilrot,VECTOR(0,0,0.5)*inches);beam-bore＜－beam*TRANS(nilrot,VECTOR(0,0,1)*inches);A＜－feeder*TRANS(nilrot,VECTOR(0,0,5)*inches);定義經(jīng)過的點坐標系B＜－feeder*TRANS(nilrot,VECTOR(0,0,8)*inches);C＜－beam-bore*TRANS(nilrot,VECTOR(0,0,5)*inches);D＜－beam-bore*TRANS(nilrot,boltheight*Z);OPENbhandTOboltdiameter+1*inches;張開手爪bolt-grasp＜－feeder*TRANS(nilro28MOVEbarmTOboltgraspVIAAWITHAPPROACH=－ZWRTfeeder;使手準確定位于螺栓上方試著抓取螺栓DOCLOSEbhandTO0.9*boltdiameter;IFbhand＜boltdiameterTHENBEGINOPENbhandTOboltdiameter+1*inches;抓取螺栓失敗，再試一次MOVEbarmTO@-1*Z*inches;ENDELSEgrasped＜-TRUE;tries＜-tries+1;MOVEbarmTOboltgraspVIA29UNTILgraspedOP(tries＞3);如果嘗試三次未能抓取螺栓,則取消這一動作IFNOTgraspedTHENABORT;抓取螺栓失敗MOVEbarmTOBVIAAWITHDEPARTURE=ZWRTfeeder;將手臂運動到B位置MOVEbarmTOVIAC；將手臂運動到D位置WITHAPPROACH=-ZWRTbeambore;MOVEbarmTO@-0.1*Z*inchesONFORCE(Z)＞10*ounce檢驗是否有孔DOABORT；無孔MOVEbarmTObeamboreDIRECTLY；進行柔順性插入WITHFORCE(Z)=-10*ounce;WITHFORCE(X)=0*ounce;UNTILgraspedOP(tries＞3);30WITHFORCE(Y)=0*ounce;WITHDURATION=5*seconds;ENDinsertionWITHFORCE(Y)=0*ounce;316.3.2VAL-Ⅱ語言VAL-Ⅱ是在1979年推出的,用于Unimation和Puma機器人。它是基于解釋方式執(zhí)行的語言,并且具有程序分支、傳感信息輸入/輸出通信、直線運動以及許多其他特征。例如,用戶可以在沿末端操作器a軸的方向指定一個距離height,將它與語句命令APPRO(用于接近操作)或DEPART(用于離開操作)結(jié)合,便可實現(xiàn)無碰撞地接近物體或離開物體。MOVE命令用來使機器人從它的當前位置運動到下一個指定位置，而MOVES命令則是沿直線執(zhí)行上述動作。為了說明VAL-Ⅱ的一些功能,我們通過下面的程序清單來描述其命令語句：6.3.2VAL-Ⅱ語言321PROGRAMTEST程序名2SPEED30ALWAYS設定機器人的速度3height＝50設定沿末端執(zhí)行器a軸方向抬起或落下的距離4MOVESp1沿直線運動機器人到點p15MOVEp2用關(guān)節(jié)插補方式運動機器人到第二個點p26REACT1001如果端口1的輸入信號為高電平(關(guān)),則立即停止機器人7BREAK當上述動作完成后停止執(zhí)行8DELAY2延遲2秒執(zhí)行9IFSIG(1001)GOTO100檢測輸入端口1,如果為高電平(關(guān)),則轉(zhuǎn)入繼續(xù)執(zhí)行第100行命令,否則繼續(xù)執(zhí)行下一行命令10OPEN打開手爪1PROGRAMTEST程序名3311MOVEp5運動到點p512SIGNAL2打開輸出端口213APPROp6,height將機器人沿手爪(工具坐標系)的a軸移向p6,直到離開它一段指定距離height的地方,這一點叫抬起點14MOVEp6運動到位于p6點的物體15CLOSE關(guān)閉手爪,并等待直至手爪閉合16DEPARTheight沿手爪的5軸(工具坐標系)向上移動height距離17MOVEp1將機器人移到p1點18TYPEalldone″在顯示器上顯示alldone19END11MOVEp5運動到點p5346.3.3AML語言AML語言是IBM公司為3P3R機器人編寫的程序。這種機器人帶有三個線性關(guān)節(jié),三個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),還有一個手爪。各關(guān)節(jié)由數(shù)字＜1,2,3,4,5,6,7＞表示,1、2、3表示滑動關(guān)節(jié),4、5、6表示旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),7表示手爪。描述沿x、y、z軸運動時,關(guān)節(jié)也可分別用字母JX、JY、JZ表示,相應地JR、JP、JY分別表示繞翻轉(zhuǎn)(Roll)、俯仰(Pitch)和偏轉(zhuǎn)(Yaw)軸(用來定向)旋轉(zhuǎn),而JG表示手爪。

6.3.3AML語言35在AML中允許兩種運動形式：MOVE命令是絕對值,也就是說,機器人沿指定的關(guān)節(jié)運動到給定的值;DMOVE命令是相對值,也就是說,關(guān)節(jié)從它當前所在的位置起運動給定的值。這樣,MOVE(1,10)就意味著機器人將沿x軸從坐標原點起運動10英寸,而DMOVE(1,10)則表示機器人沿x軸從它當前位置起運動10英寸。AML語言中有許多命令,它允許用戶可以編制復雜的程序。以下程序用于引導機器人從一個地方抓起一件物體,并將它放到另一個地方,并以此例來說明如何編制一個機器人程序。

在AML中允許兩種運動形式：MOVE命令是絕對值,也就3610SUBR(PICKPLACE);子程序名20PT1:NEW＜4,－24,2,0,0,－13＞;位置說明30PT2:NEW<－2,13,2,135,－90,－33＞;40PT3:NEW＜－2,13,2,150,－90,－33,1＞;50SPEED(0.2);指定機器人的速度(最大速度的20％)60MOVE(ARM,0,0);將機器人(手臂)復位到參考坐標系原點70MOVE(＜1,2,3,4,5,6＞,PT1);將手臂運動到物體上方的點1MOVE(7,3);將抓持器打開到3英寸90DMOVE(3,－1);將手臂沿z軸下移1英寸100DMOVE(7,－1.5);將抓持器閉合1.5英寸110DMOVE(3,1);沿x軸將物體抬起1英寸120MOVE(＜JX,JY,JZ,JR,JR,JY＞,PT2);將手臂運動到點210SUBR(PICKPLACE);37130DMOVE(JZ,－3);沿z軸將手臂下移3英寸放置物體140MOVE(JG,3);將抓持器打開到3英寸150DMOVE(JZ,11);將手臂沿z軸上移11英寸160MOVE(ARM,PT3);將手臂運動到點3170END;130DMOVE(JZ,－3);沿z軸將手臂下386.3.4AUTOPASS語言AUTOPASS語言是一種對象級語言。對象級語言是靠對象狀態(tài)的變化給出大概的描述,把機器人的工作程序化的一種語言。AUTOPASS、LUMA、RAFT等都屬于這一級語言。AUTOPASS是IBM公司屬下的一個研究所提出來的機器人語言,它像給人的組裝說明書一樣,是針對機器人操作的一種語言。程序把工作的全部規(guī)劃分解成放置部件、插入部件等宏功能狀態(tài)變化指令來描述。AUTOPASS的編譯是用稱作環(huán)境模型的數(shù)據(jù)庫,邊模擬工作執(zhí)行時環(huán)境的變化邊決定詳細動作,作出對機器人的工作指令和數(shù)據(jù)。AUTOPASS的指令分成如下四組:6.3.4AUTOPASS語言39(1)狀態(tài)變更語句:PLACE,INSERT,EXTRACT,LIFT,LOWER,SLIDE,PUSH,ORIENT,TURN,GRASP,RELEASE,MOVE。(2)工具語句:OPERATE,CLUMP,LOAP,UNLOAD,FETCH,REPLACE,SWITCH,LOCK,UNLOCK。(3)緊固語句:ATTACH,DRIVEIN,RIVET,FASTEN,UNFASTEN。(4)其他語句:VERIFY,OPEN

STATE

OF,CLOSEDSTATE

OF,NAME,END。

(1)狀態(tài)變更語句:PLACE,INSERT,40例如,對于PLACE的描述語法為:

PLACE＜object＞＜prepositionphrase＞＜object＞＜graspingphrase＞＜finalconditionphrase＞＜constraintphrase＞＜thenhold＞。

其中,＜object＞是對象名;＜prepositionphrase＞表示ON或IN那樣的對象物間的關(guān)系;＜graspingphrase＞是提供對象物的位置和姿態(tài)、抓取方式等;＜constraintphrase＞是末端操作器的位置、方向、力、時間、速度、加速度等約束條件的描述選擇;＜thenhold＞是指令機器人保持現(xiàn)有位置。

例如,對于PLACE的描述語法為:41下面是AUTOPASS程序示例,從中可以看出,這種程序的描述很容易理解。但是該語言在技術(shù)上仍有很多問題沒有解決。(1)OPERATEnuffeederWITHcarrettabnutATfixture.nest(2)PLACEbracketINfixtureSUCHTHATbracket.bottom(3)PLACEinterlockONbracketRUCHTHATinterlock.holeISALIGNEDWITHbracket.top下面是AUTOPASS程序示例,從中可以看出,這種程42(4)DRIVEINear－ret－intlk－studINTOcar－ret－tab－nutAtinterlock.holeSUCHTHATTORQUEisEQ12.0INLBSUSINGairdriverATTACHINGbracketANDinterlock(5)NAMEbracketinterlockcarretintlkstudcarrettabnutASSEMBLYsuppot－bracket(4)DRIVEINear－ret－intlk436.4工業(yè)機器人程序設計過程

1.MovemasterEXRV-M1裝配機器人各硬件的功能如圖1.15所示，MovemasterEXRV-M1裝配機器人各主要硬件功能如下：(1)機器人主體：具有和人手臂相似的動作機能，可在空間中抓放物體或進行其他動作。6.4工業(yè)機器人程序設計過程1.Movemaste44(2)機器人控制器：可以通過RS232接口和Centronicsconnector連接上位編程PC機，實現(xiàn)控制器存儲器與PC機存儲器程序之間的相互傳送；可以與示教盒相接，處理操作者的示教信號并驅(qū)動相應的輸出；可以把外部I/O信號轉(zhuǎn)換成控制器的CPU可以處理的信號；可以與驅(qū)動器(直流電機)直接連接，用控制器CPU處理的結(jié)果去控制相應的關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動速度與轉(zhuǎn)動角速度。(3)示教盒：操作者可利用示教盒上所具有的各種功能的按鈕來驅(qū)動工業(yè)機器人的各關(guān)節(jié)軸，從而完成位置定義等功能。(4)PC機：可通過三菱公司所提供的編程軟件對機器人進行在線和離線編程。(2)機器人控制器：可以通過RS232接口和Cent45

2.MovemasterEXRV-M1裝配機器人的編程語言這款機器人的編程語言如附錄A所示，編程指令可分為5類：位置/動作控制功能指令、程序控制功能指令、手爪控制功能指令、I/O控制功能指令、通信功能指令。

3.設計流程圖設計流程圖實際上是用流程圖形式表示機器人的動作順序。對于簡單的機器人動作，這一步可以省略，直接進行編程，但對于復雜的機器人動作，為了完整地表達機器人所要完成的動作，這一步必不可少?？梢钥闯?，該任務中雖然機器人需要取放60個工件，但每一個工件的動作過程都是一樣的，所以采用循環(huán)編程的方式，設計出的流程圖如圖6.3所示。2.MovemasterEXRV-M1裝配機器人的46圖6.3MovemasterEXRV-M1裝配機器人工件檢測動作流程圖圖6.3MovemasterEXRV-M1裝配機器47

4.按功能塊進行編程(1)初始化程序。對于工業(yè)機器人，初始化一般包括復位、設置末端操作器的參數(shù)、定義位置點、定義貨盤參數(shù)、給貨盤計數(shù)器賦初值等。定義位置點:PD50，0，20，0，0;位置號為50，只在Z軸上有20mm的偏移量復位：10NT ；復位4.按功能塊進行編程48定義末端操作器參數(shù)：15TL145 ；工具長度設為145mm20GP10，8，10 ；設置手爪的開/閉參數(shù)定義貨盤參數(shù)：25PA1，12，5；定義貨盤1(垂直12×水平5)30PA2，15，4；定義貨盤2(垂直15×水平4)定義貨盤計數(shù)器初值：35SC11，1 ；設置貨盤1縱向計數(shù)器的初值40SC12，1 ；設置貨盤1橫向計數(shù)器的初值45SC21，1 ；設置貨盤2縱向計數(shù)器的初值50SC22，1 ；設置貨盤2橫向計數(shù)器的初值定義末端操作器參數(shù)：49(2)主程序。100RC60 ；設置從該行到140行的循環(huán)次數(shù)為60110GS200 ；跳轉(zhuǎn)至200行，從貨盤1上夾起工件120GS30 ；跳轉(zhuǎn)至300行，將工件裝在檢測設備上130GS400 ；跳轉(zhuǎn)至400行，將工件放在貨盤2上140NX ；返回100行150ED ；結(jié)束(2)主程序。50(3)從貨盤1(如圖6.4所示)夾起要檢測的工件子程序。200SP7 ；設置速度202PT1 ；定義貨盤1上所計光柵數(shù)的坐標為位置1204MA1，50，O ；機器人移至位置1上方(Z方向)20mm處，此時機械手打開206SP2 ；設置速度為2級,較慢208MO1，O ；機器人移至位置1210GC ；閉合手爪，抓緊工件(3)從貨盤1(如圖6.4所示)夾起要檢測的工件子程序。51212MA1，50，C ；抓緊工件，機器人移至位置1上方(Z方向)20mm214IC11 ；貨盤1的縱向計數(shù)器按1遞增216CP11 ；將計數(shù)器11的值放入內(nèi)部比較寄存器218EQ13，230 ；如計數(shù)器的值等于13，程序跳轉(zhuǎn)至230執(zhí)行220RT ；結(jié)束子程序230SC11，1 ；初始化計數(shù)器11232IC