工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運維技術(shù) 課件 6任務(wù)四 工業(yè)機(jī)器人示教編程典型應(yīng)用

任務(wù)四工業(yè)機(jī)器人示教編程典型應(yīng)用2024年1月公司簡介CATALOGUE一學(xué)習(xí)目標(biāo)公司簡介CATALOGUE目錄二工作任務(wù)三實踐操作四問題探究五知識拓展六評價反饋七練習(xí)題1．了解工業(yè)機(jī)器人路徑定義；2．了解工業(yè)機(jī)器人路徑規(guī)劃方法；3．掌握工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用（搬運）示教編程方法。一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

二、工作任務(wù)1．計算機(jī)器人運動軌跡。2．根據(jù)任務(wù)要求建立程序。三、實踐操作-知識儲備機(jī)器人在進(jìn)行動作前需要進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃、動作規(guī)劃、軌跡規(guī)劃。軌跡規(guī)劃是根據(jù)作用任務(wù)要求，計算出預(yù)期的運動的軌跡。根據(jù)這個預(yù)期的軌跡，實時計算機(jī)器人運動的位移、速度、加速度，生成運動軌跡。軌跡規(guī)劃器方框圖三、實踐操作-知識儲備1.位置約束①初始點：給定速度和加速度（一般為零）。②提升點：中間點運動的連續(xù)。③下放點：同提升點。④終止點：給定速度和加速度（一般為零）。所有關(guān)節(jié)軌跡的極值必須不超出每個關(guān)節(jié)變量的物理和幾何極限。關(guān)節(jié)軌跡的位置條件三、實踐操作-知識儲備2.時間的考慮①軌跡的初始段和終止段：時間由機(jī)器人末端接近和離開支持表面的速率決定；也是由關(guān)節(jié)電機(jī)特性決定的某個常數(shù)。②軌跡的中間點或中間段：時間由各關(guān)節(jié)的最大速度和加速度決定，將使用這些時間中的一個最長時間（即用最低速關(guān)節(jié)確定的最長時間來歸一化）。分割軌跡的方法有4-3-4軌跡和3-5-3軌跡，這里只介紹4-3-4軌跡分割方法。4-3-4軌跡是每個關(guān)節(jié)有下面三段軌跡：第一段由初始點到提升點的軌跡用四次多項式表示。第二段（或中間段）由提升點到下放點的軌跡用三次多項式表示。最后一段由下放點到終止點的軌跡由四次多項式表示。三、實踐操作-Robox控制系統(tǒng)機(jī)器人示教編程1.建立程序文件登錄到“管理員”模式下，選擇”文件”菜單，在當(dāng)前界面下，新建程序文件（”新建”→”文件”輸入程序文件名”banyun1”，確認(rèn)后系統(tǒng)會自動跳轉(zhuǎn)到程序編程界面）。示教搬運程序建立”banyun1”程序三、實踐操作-Robox控制系統(tǒng)機(jī)器人示教編程2.示教程序搬運完整程序內(nèi)容如下：程序注釋MJOINT(*,v500,fine,tool0)(工作原點)MJOINT(*,v500,fine,tool0)(第一點)MJOINT(*,v500,fine,tool0)(第二點)io.output[9]:=true(夾取指令具體I/O根據(jù)實際操作)MJOINT(*,v500,fine,tool0)(第三點和第一點選擇一樣的點)MJOINT(*,v500,fine,tool0)(第四點)MJOINT(*,v500,fine,tool0)(第五點)MJOINT(*,v500,fine,tool0)(第六點)io.output[9]:=false(松開夾具指令具體I/O根據(jù)實際操作)MJOINT(*,v500,fine,tool0)(第七點)MJOINT(*,v500,fine,tool0)(第八點)三、實踐操作-Robox控制系統(tǒng)機(jī)器人示教編程3.軌跡確定在完成了機(jī)器人動作程序輸入后，運行程序，以便檢查各程序點是否有不妥之處。1）程序界面點擊左下方”編輯”，返回”代碼”界面。三、實踐操作-Robox控制系統(tǒng)機(jī)器人示教編程2）點擊”代碼”界面第一行程序語句，點擊”SetPC”三、實踐操作-Robox控制系統(tǒng)機(jī)器人示教編程3）將示教器打到”單步進(jìn)入”運行模式，使能打開，按住示教器上”啟動”鍵，機(jī)器人會執(zhí)行選中行指令（本程序點未執(zhí)行完前，松開則停止運動，按下繼續(xù)運動），通過機(jī)器人的動作確認(rèn)各程序點是否正確。執(zhí)行完一行后松開再次按下”啟動”鍵機(jī)器人開始執(zhí)行下一個程序點。程序點確認(rèn)完成后，可進(jìn)行自動運行。三、實踐操作-固高GTC-RC800控制系統(tǒng)機(jī)器人示教編程（1）建立程序文件確認(rèn)示教器上的模式旋鈕對準(zhǔn)”示教”，設(shè)定為示教模式；按下示教器上的”伺服準(zhǔn)備”鍵，”伺服準(zhǔn)備指示燈”開始閃爍；使用示教器”上移”、”下移”鍵，使”程序”變?yōu)樗{(lán)色；按下示教器上的”右移”鍵打開子菜單。然后按下”選擇”鍵進(jìn)入程序管理界面。在”目標(biāo)程序”中輸入要新建程序文件的名字。點擊界面上“新建”按鈕，即操作成功。進(jìn)入程序內(nèi)容界面，新建一空程序，只有NOP和END兩句。輕握示教器背面的”三段開關(guān)”，伺服電源接通。三、實踐操作-ROBOX控制系統(tǒng)機(jī)器人的示教編程固高GTC-RC800機(jī)器人程序：程序注釋MOVJV=25BL=0在關(guān)節(jié)坐標(biāo)模式下，以最大速度的25%運動MOVLV=25BL=0在直角坐標(biāo)模式下，以最大速度的25%運動。MOVCP1=001BL=0圓弧運動的中間點（第一個點默認(rèn)為上一點）。MOVCP2=002BL=0圓弧運動的末點。SPEEDSP=60調(diào)整速度至最高速的60%（默認(rèn)50%），對所有運動指令有效（此速度為示教文件全局速度）。COORD_NUMCOORD=TCSNUM=1切換工具坐標(biāo)系至1。DOUTDO=1VALUE=0把第一個通用輸出點復(fù)位掉。TIMER T=1000延時1sWAITDI=2VALUE=1等待第二個通用輸入點，為1（觸發(fā)時），繼續(xù)執(zhí)行。IFDI=1VALUE=0THEN判斷：當(dāng)?shù)谝粋€輸入點為0時，執(zhí)行下面動作CALLPROG=1調(diào)用名字為1的子程序END_IF結(jié)束上面IF判斷JUMPL=0001程序跳轉(zhuǎn)至第一行。三、實踐操作-ROBOX控制系統(tǒng)機(jī)器人的示教編程（2）示教程序：在示教從上一程序點到下一個程序點的過程中，不能切換不同的坐標(biāo)系，否則記錄會造成機(jī)器人運動異常。運動方式參數(shù)釋義MOVJP=1V=25BL=0（工作原點）MOVJP=2V=25BL=0（第一點）MOVLV=5BL=0（第二點）DOUTDO=1VALUE=1（夾取指令具體IO根據(jù)實際情況操作）MOVLP=2V=10BL=0（第三點和第一點選擇一樣的點）MOVJV=50BL=0（第四點）MOVJP=3V=50BL=0（第五點）MOVJV=10BL=0（第六點）DOUTDO=1VALUE=0（松開夾具指令具體IO根據(jù)實際情況操作）MOVJP=3V=20BL=0（第七點）MOVJP=1V=100BL=0（第八點）機(jī)器人搬運程序三、實踐操作-ROBOX控制系統(tǒng)機(jī)器人的示教編程（3）軌跡確認(rèn)：1）軌跡示教結(jié)束后，必須進(jìn)行軌跡確認(rèn)，并且在軌跡確認(rèn)的過程中必須清除機(jī)器人周圍的任何障礙物。2）隨時保持警覺狀態(tài)，確保出現(xiàn)故障時，能夠及時按下電控柜上的急停開關(guān)。在完成了機(jī)器人動作程序輸入后，運行程序，以便檢查各程序點是否有不妥之處。確認(rèn)步驟：步驟一，把光標(biāo)移到程序點1（行0001）。步驟二，一直按示教器上”前進(jìn)”鍵，機(jī)器人會執(zhí)行選中行指令（本程序點未執(zhí)行完前，松開則停止運動，按下繼續(xù)運動），通過機(jī)器人的動作確認(rèn)各程序點是否正確。執(zhí)行完一行后松開再次按下”前進(jìn)”鍵機(jī)器人開始執(zhí)行下一個程序點。步驟三，程序點確認(rèn)完成后，把光標(biāo)移到程序起始處。步驟四，連續(xù)運行程序，按下”三段開關(guān)”+”前進(jìn)”鍵，機(jī)器人連續(xù)回放所有程序點，一個循環(huán)后停止運行。四、問題探究工業(yè)機(jī)器人搬運的好處包括以下三方面？1.增加工人的安全性在一些惡劣的工業(yè)環(huán)境中，人類親身去執(zhí)行工作是非常危險的，現(xiàn)場機(jī)器和尖銳物體很容易傷害到人類，在一些高溫、粉塵、有毒環(huán)境下工作的員工時刻會有生命危險。2.提升工廠生產(chǎn)效率機(jī)器人雖然無法做到一切，有些工作還是需要人來完成的，但在許多領(lǐng)域使用機(jī)器人可以提升工作效率，特別是一些重復(fù)性的工作，搬運工業(yè)機(jī)器人可以24小時不停機(jī)工作，企業(yè)只需要支付電費即可。而且有些工作不需要照明系統(tǒng)，完成可以黑燈作業(yè)，這將進(jìn)一步減少工廠的成本。3.保證更好的搬運的整齊規(guī)范搬運機(jī)器人可以產(chǎn)生較高的生產(chǎn)品質(zhì)，因為它們被編程設(shè)定了精確、重復(fù)的動作，不會受到環(huán)境和情緒影響而犯錯誤。五、知識拓展

碼垛機(jī)器人和搬運機(jī)器人的區(qū)別：碼垛機(jī)器人多使用四軸的機(jī)器人，而自動搬運機(jī)器人一般使用的是六軸機(jī)器人。碼垛機(jī)器人應(yīng)用比較專一，對機(jī)器人靈活度要求不高，而工業(yè)搬運機(jī)器人不但要進(jìn)行抓取動作，有時候還要配合工序進(jìn)行產(chǎn)品的旋轉(zhuǎn)、前傾、側(cè)翻等動作，所以大部分的搬運都選擇軸數(shù)多的機(jī)器人來完成。碼垛機(jī)器人五、知識拓展

碼垛機(jī)器人是將已裝入容器的紙箱，裝入大袋的化工產(chǎn)品、水泥、糧食等按一定排列碼放在木質(zhì)（或塑料）托盤上，進(jìn)行自動堆碼，可堆碼多層，然后推出，便于叉車運至倉庫儲存。碼垛編程時通常包括碼垛和拆垛兩個過程。在建立碼垛程序時一般包括以下內(nèi)容：①建立用戶坐標(biāo)系。②設(shè)置碼垛參數(shù)：當(dāng)前已完成碼件數(shù)量、碼件總數(shù)量、放置方向、放置順序、進(jìn)入點、前點、后點。③根據(jù)任務(wù)與環(huán)境要求進(jìn)行編程。六、評價反饋基本素養(yǎng)（30分）序號評估內(nèi)容自評互評師評1紀(jì)律（無遲到、早退、曠課）（10分）

2安全規(guī)范操作（10分）

3團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、溝通能力（10分）

理論知識（40分）序號評估內(nèi)容自評互評師評1了解機(jī)器人坐標(biāo)系運動計算（15分）

2了解機(jī)器人基本旋轉(zhuǎn)矩陣、齊次矩陣（20分）

3了解機(jī)器人包括的坐標(biāo)系（5分）

技能操作（30分）序號評估內(nèi)容自評互評師評1采用Robox控制系統(tǒng)機(jī)器人完成搬運動作（15分）

2采用固高GTC-RC800控制系統(tǒng)機(jī)器人完成搬運動作（15分）

綜合評價

七、練習(xí)題一．填空題（1）機(jī)器人在進(jìn)行動作前需要進(jìn)行

、

、

。（2）對機(jī)器人手臂的每一次運動，都是四個點：

、

、

和

。（3）機(jī)器人所跟蹤的空間曲線與時間無關(guān)是

；機(jī)器人在其路線上中間位姿的時間順序與時間有關(guān)是指

。（4）通常進(jìn)行分割機(jī)器人軌跡的方法包括

和

。二．簡答題（1）機(jī)器人進(jìn)行動作時路線與軌跡的區(qū)別？（2）工業(yè)機(jī)器人搬運的好處有哪些？三．操作題建立新程序完成如圖所示的工件搬運，將圖中的形狀搬運到相應(yīng)的位置上。七、練習(xí)題（一）填空題1）任務(wù)規(guī)劃、動作規(guī)劃、軌跡規(guī)劃2）初始點、提升點、下放點、終止點3）路線、軌跡4）4-3-4軌跡、3-5-3軌跡（二