1.3 工業(yè)機器人現(xiàn)場編程與仿真知識拓展

知識拓展AmericanFilmmaker

選擇合適的手動操作（手動關(guān)節(jié)、手動線性和手動重定位）進(jìn)行示教指令，了解奇異點及其處理方式；選擇合適的重啟方式；

ABB機器人數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)；ABB機器人轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新操作。教學(xué)目標(biāo)：知識拓展01工業(yè)機器人的手動操作

機器人的運動可以是單軸運動，也可以是多軸協(xié)調(diào)運動。要讓機器人手動運動到達(dá)你所需要的位置?？梢赃x擇手動三種方式：手動關(guān)節(jié)、手動線性和手動重定位。手動關(guān)節(jié)：各個軸單獨運動；線性運動：安裝在機器人第六軸法蘭盤上工具的TCP在空間作線性運動；重定位運動：法蘭盤上的工具TCP點在空間中繞著坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的運動。工業(yè)機器人的手動操作線性運動：機器人工具的位置改變，姿態(tài)不變,下圖(a)所示。重定位運動：工具姿態(tài)改變，位置不變，如下圖(b)所示。注：重定位運動時，必須先選擇工具坐標(biāo)工具中心點繞Y軸運動繞Z軸運動繞X軸運動（a）

線性運動（b）

重定位運動工業(yè)機器人的手動操作

在“基本”功能選項卡中,選擇“Freehand”中的可以對三種手動操作方式進(jìn)行切換，如下圖所示。手動操作切換1.快捷切換方式離線編程手動操作三種方式切換手動關(guān)節(jié)手動線性手動重定位

鼠標(biāo)右擊機器人，在彈出的對話框中，選擇精確手動控制方式：“機械裝置手動關(guān)節(jié)”或“機械裝置手動線性”。在彈出的對話框中，選擇“step”步長，然后點擊調(diào)節(jié)按鈕，即可進(jìn)行精確示教，如下圖所示。

精確手動操作2.精確手動操作離線編程手動操作三種方式切換1.步長2.調(diào)節(jié)角度

鼠標(biāo)右擊機器人，在彈出的對話框中，選擇“回到機械原點”。機器人回機械原點，并不是6個關(guān)節(jié)軸為0°，一般第5軸在30°位置，其他5軸關(guān)節(jié)軸在0°位置，如右圖所示。回機械原點3.回機械原點離線編程手動操作三種方式切換示教器在“手動”狀態(tài)下，單擊‘ABB’按鈕，選擇“手動操縱”；在彈出界面中，單擊“動作模式”；在彈出界面中，選擇手動操作方式，選則機器人動作模式：“軸1-3”、“軸4-6”“線性”或“重定位”，然后單擊”確定”，如下圖所示。1.手動切換方式示教器手動操作切換

點擊示教器上快捷切換方式，如右圖所示，其中：快捷切換1為“線性”和“重定位”兩種方式的快捷切換；快捷切換2為“軸1-3”和“軸4-6”兩種方式的快捷切換。2.快捷切換方式示教器手動操作切換快捷切換1快捷切換2

如果對使用操縱桿通過位移幅度來控制機器人運動的速度不熟練的話，那么可以使用“增量”模式來控制機器人的運動。在增量模式下，操縱桿每位移一次，機器人就移動一步。如果操縱桿持續(xù)一秒或數(shù)秒，機器人就會以每秒10步的速度持續(xù)移動。單擊‘ABB’按鈕，選擇“手動操縱”中“增量”，或者快捷方式修改，

兩種設(shè)置方式。（a）手動操作修改“增量模式”（b）“快捷設(shè)置”修改3.增量模式示教器手動操作切換單軸運動何時使用比較好呢？將機械單元移出危險位置；定位機器人軸，以便進(jìn)行校準(zhǔn)。將機器人移出奇異點；注：機器人外軸運動必須為單軸運動；為了更精確校準(zhǔn)，可使用微動控制。討論:奇異點奇異點

每種型號的機器人都有奇異點，那么奇異點是如何產(chǎn)生？產(chǎn)生的結(jié)果？?

當(dāng)機器人以笛卡爾坐標(biāo)系運動時，經(jīng)過奇點，某些軸的速度會突然變得很快，TCP點的路徑速度會顯著減慢。奇異點產(chǎn)生如下結(jié)果：機械臂自由度減少，從而無法實現(xiàn)某些運動?；某些關(guān)節(jié)角速度趨向于無窮大，導(dǎo)致失控?；無法求逆運算。奇異點6軸串聯(lián)關(guān)節(jié)機器人有三種奇點，腕部奇點，肩部奇點，肘部奇點：腕部奇點發(fā)生在4軸和6軸重合(平行)時，如下圖所示。

腕部奇點J4J6奇異點肩部奇點發(fā)生在腕部中心位于1軸旋轉(zhuǎn)中心線時如下圖所示。

肩部奇點J1腕部中心位于1軸旋轉(zhuǎn)中心線奇異點

肘部奇點肘部奇點發(fā)生在腕部中心和2軸3軸一條線，如下圖所示。?J5手腕處于J2、J3組成的平面上J5奇異點02工業(yè)機器人重新啟動工業(yè)機器人重新啟動

在機器人使用過程中，經(jīng)常會使用到各種重新啟動，例如當(dāng)創(chuàng)建IO信號時，需要熱啟動才能生效，除此之外，機器人還具有各種功能的高級重啟，包括重置系統(tǒng)、重置RAPID、恢復(fù)到上次自動保存的狀態(tài)。重啟：使用當(dāng)前的設(shè)置重新啟動當(dāng)前系統(tǒng)。重置系統(tǒng)：重啟并將丟棄當(dāng)前系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和RAPID程序，將會使用原始系統(tǒng)安裝設(shè)置，即系統(tǒng)恢復(fù)到出廠設(shè)置。重置RAPID：重啟并清除RAPID程序代碼，但會保留系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置。啟動引導(dǎo)應(yīng)用程序：進(jìn)行系統(tǒng)IP設(shè)置及系統(tǒng)管理界面?；謴?fù)到上次自動保存的狀態(tài)：重啟并嘗試回到上一次自動保存的系統(tǒng)狀態(tài)。一般從系統(tǒng)奔潰中恢復(fù)時使用。關(guān)閉主計算機：關(guān)閉機器人控制系統(tǒng)，應(yīng)在控制器UPS故障時使用。工業(yè)機器人重新啟動——離線編程軟件重啟在控制器界面下，選擇重啟，選擇需要重啟的類型，如下圖所示。離線編程軟件重啟工業(yè)機器人重新啟動——示教器重啟單擊“ABB菜單”，單擊“重新啟動”；在彈出新界面中，選擇重啟操作類型，點擊“重啟”，即熱啟動。點擊“高級”，則進(jìn)入到“高級”啟動界面。在“高級”界面中，選擇合適重啟類型。如下圖所示。示教器重啟熱啟動進(jìn)入“高級”啟動界面03ABB機器人數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)ABB機器人數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)

定期對ABB機器人的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，是保證ABB機器人正常工作的良好習(xí)慣。ABB機器人數(shù)據(jù)備份的對象是所有正在系統(tǒng)內(nèi)存運行的RAPID程序和系統(tǒng)參數(shù)。當(dāng)機器人系統(tǒng)出現(xiàn)錯亂或者重新安裝新系統(tǒng)以后，可以通過備份快速地把機器人恢復(fù)到備份時的狀態(tài)。注意：在進(jìn)行恢復(fù)時，備份數(shù)據(jù)是具有唯一性，不能將一臺機器人的備份恢復(fù)到另一臺機器人中去，這樣做的話，會造成系統(tǒng)故障。示教器數(shù)據(jù)備份操作單擊“ABB菜單”，單擊“備份與恢復(fù)”；在彈出新界面中，單擊“備份當(dāng)前系統(tǒng)”按鈕；在備份當(dāng)前系統(tǒng)窗口中，單擊“ABC…”按鈕，進(jìn)行存放備份數(shù)據(jù)目錄名稱的設(shè)定；單擊“…”選擇備份存放的位置，設(shè)置完成后，單擊“備份”進(jìn)行備份操作,等待備份完成，如下圖所示。備份名稱備份路徑示教器數(shù)據(jù)備份操作示教器數(shù)據(jù)恢復(fù)操作單擊“ABB菜單”，單擊“備份與恢復(fù)”；在彈出新界面中，單擊“恢復(fù)系統(tǒng)”按鈕；在恢復(fù)當(dāng)前系統(tǒng)窗口中，單擊“…”選擇備份存放的目錄，單擊“恢復(fù)”進(jìn)行恢復(fù)的操作，如下圖所示。示教器數(shù)據(jù)恢復(fù)操作離線編程數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)

在控制器界面下，選擇數(shù)據(jù)備份或從備份中恢復(fù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)操作，如下圖所示。離線編程數(shù)據(jù)恢復(fù)操作04ABB機器人轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新操作ABB機器人轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新操作

ABB機器人六個關(guān)節(jié)軸都有一個原點的位置。在以下情況，需對原點的位置進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新操作：更換伺服電動機轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器smb電池后（機器人關(guān)閉主電源后，6個軸的位置數(shù)據(jù)由SMB電池提供電力保存，故需在電池耗盡之前跟新電池）。當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器發(fā)生故障，修復(fù)后。斷電后，機器人關(guān)節(jié)軸發(fā)生了移動。當(dāng)系統(tǒng)報警提示“10036轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器未更新”時。轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新操作步驟1.手動操縱回機械原點

通過手動操作讓機器人各關(guān)節(jié)軸回到機械原點刻度位置，校正時，回歸456軸，在回歸123軸，如右圖所示。注意：不同型號的機器人原點標(biāo)識的位置不一定相同，具體參考機器人使用手冊。凹槽處即為機械原點位置回機械原點轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新操作步驟2.校準(zhǔn)

選擇校準(zhǔn)點擊ABB主菜單，選擇校準(zhǔn)，如下圖所示。校準(zhǔn)3.點擊ROB_1校準(zhǔn)，如下圖所示點擊校準(zhǔn)轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新操作步驟4.點擊校準(zhǔn)參數(shù)

點擊“校準(zhǔn)參數(shù)”，選擇“編輯電動機校準(zhǔn)偏移”，如下圖所示。校準(zhǔn)參數(shù)5.編輯電動機校準(zhǔn)偏移將該值與真實機器人的數(shù)據(jù)比較（一般貼在第二軸上），輸入校準(zhǔn)偏移數(shù)據(jù)，單擊“確定”按鈕，按提示信息重啟控制器，如下圖所示。編輯電動機校準(zhǔn)偏移轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新操作步驟6.更新轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器

選擇校準(zhǔn)點擊ABB主菜單，選擇校準(zhǔn)，如下圖所示。選中“校準(zhǔn)參數(shù)”中“更新轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器”，在彈出的窗口中選擇“是”，進(jìn)入右圖所示界面。單擊“全選”按鈕，然后單擊“更新”，即完成轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新操作，如右圖所示。更新轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器難點問題探討051.手動移動方向（注意1/3和4/6軸切換）

搖桿左右、上下、旋轉(zhuǎn)對應(yīng)關(guān)節(jié)1、2、3以及4、5、6；

2.關(guān)節(jié)角度正負(fù)

逆時針2、3、5為負(fù)增，1、4、6