工業(yè)機器人操作與編程 項目三 KUKA機器人的程序數(shù)據(jù)設(shè)定

工業(yè)機器人操作與編程（KUKA）項目三、KUKA機器人的程序數(shù)據(jù)設(shè)定目錄CONTENTS知識準備任務(wù)實現(xiàn)1.1什么是程序數(shù)據(jù)1.2了解數(shù)據(jù)的存儲類型1.3常用的數(shù)據(jù)類型及說明1.4變量的聲明1.5KRL中變量的運算類型1.6三個重要程序數(shù)據(jù) 2.1在程序中聲明一個int型變量2.2程序數(shù)據(jù)在程序中的運用2.3使用機器人示教器設(shè)定工具2.4使用機器人示教器設(shè)定基坐標2.5使用機器人示教器設(shè)定負載數(shù)據(jù)1.1什么是程序數(shù)據(jù)知識準備顧名思義程序數(shù)據(jù)是在程序中設(shè)定的值和定義的一些環(huán)境數(shù)據(jù)，為編程而設(shè)定。機器人中常用的程序數(shù)據(jù)有整數(shù)、實數(shù)、布爾數(shù)、字符等，還有一些位置數(shù)據(jù)；最常用數(shù)據(jù)的存儲類型有兩種，一種是常量，另一種是變量。1.2了解數(shù)據(jù)的存儲類型①常量常量的特點是在定義時已對其賦予了數(shù)值，不能在程序中修改，除非重新定義新的數(shù)值。②變量使用KRL對機器人進行編程時，從最普通的意義上來說，變量就是在機器人進程的運行過程中出現(xiàn)的計算值（“數(shù)值”）的容器，每個變量都在機器人的存儲器中有一個專門指定的地址，在KRL中變量可劃分為局部變量和全局變量。1.3常用的數(shù)據(jù)類型及說明知識準備

KUKA機器人中常用的數(shù)據(jù)類型有整數(shù)、實數(shù)、布爾數(shù)、字符、數(shù)組類型、枚舉數(shù)據(jù)類型、復(fù)合數(shù)據(jù)類型等。1.4變量的聲明變量聲明對于KUKA機器人編程而言是非常重要的，變量聲明時要注意一下幾點：◆

在使用前必須總是先進行聲明◆每一個變量均劃歸一種數(shù)據(jù)類型◆命名時要遵守命名規(guī)范◆聲明的關(guān)鍵詞為DECL◆對四種簡單數(shù)據(jù)類型關(guān)鍵詞DECL可省略◆用預(yù)進指針賦值◆變量聲明可以不同形式進行，因為從中得出相應(yīng)變量的生存期和有效性◆創(chuàng)建常量（①常量用關(guān)鍵詞CONST建立②常量只允許在數(shù)據(jù)列表中建立）1.5KRL中變量的運算類型知識準備基本運算類型比較運算邏輯運算1.6三個重要程序數(shù)據(jù)知識準備KUKA機器人中三個重要的程序數(shù)據(jù)是工具、基坐標和載荷。1.6.1KUKA機器人工具數(shù)據(jù)①測定了基坐標后有以下優(yōu)點：a.手動移動改善▲可圍繞TCP（例如：工具頂尖）

改變姿態(tài)▲沿工具作業(yè)方向移動b.運動編程時的益處▲帶TCP編程的模式②怎樣設(shè)定工具？工具測量分為兩步：第一步是確定工具坐標系的原點，及TCP點；第二步是確定工具坐標系的姿態(tài)。知識準備1.6.2KUKA機器人基坐標設(shè)定①測定了基坐標后有以下優(yōu)點：a.沿著工件邊緣移動：可以沿著工作面或工件的邊緣手動移動機器人。b.參照坐標系：示教的點以所選的坐標系為參照。知識準備c.坐標系的修正/推移：可以參照基坐標對點進行示教。如果必須推移基坐標，例如由于工作面被移動，這些點也隨之移動，不必重新進行示教。d.多個基坐標系的益處：最多可建立32個不同的坐標系，并根據(jù)程序流程加以應(yīng)用。②怎樣設(shè)定基坐標？基坐標系測量分為兩個步驟：第一步確定坐標原點；第二步定義坐標方向。知識準備1.6.3KUKA機器人載荷設(shè)定②怎樣設(shè)定機器人載荷？a.選擇主菜單投入運行>測量>工具>工具負載數(shù)據(jù)。b.在工具編號欄中輸入工具的編號。用繼續(xù)鍵確認。c.輸入負載數(shù)據(jù)：M欄：質(zhì)量X、Y、Z欄：相對于法蘭的重心位置A、B、C欄：主慣性軸相對于法蘭的取向JX、JY、JZ欄：慣性矩（JX是坐標系繞X軸的慣性，該坐標系通過A、B和C相對于法蘭轉(zhuǎn)過一

定角度。以此類推，JY和JZ是指繞Y軸

和Z軸的慣性。）d.保存。①測定了基坐標后有以下優(yōu)點：a.提高機器人的精度b.可以使運動過程具有最佳的節(jié)拍時間c.可以提高機器人的使用壽命（重載輕載時電機電流不同）任務(wù)實現(xiàn)通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道可以在很多地方創(chuàng)建int型變量，下面詳細講述在程序SCR文件中聲明變量和執(zhí)行初始化。a.專家用戶組b.使DEF行顯示出來c.在編輯器中打開SCR文件d.聲明變量、執(zhí)行初始

e.關(guān)閉并保存程序DEFTEST()DECLINTcountINIcount=1......END

2.1在程序中聲明一個int型變量任務(wù)實現(xiàn)2.2程序數(shù)據(jù)在程序中的運用任務(wù)實現(xiàn)2.3使用機器人示教器設(shè)定工具機器人控制系統(tǒng)通過測量工具（工具坐標系）識別工具頂尖（TCP?-ToolCenterPoint，工具中心點）相對于法蘭中心點的位置，TCP的測量有兩種途徑：一種是找個固定的參考點進行示教，另一種則是已知工具的各參數(shù)，就可以得到相對于法蘭中心點的X、Y、Z的偏移量，相對于法蘭坐標系轉(zhuǎn)角（角度A、B、C），同樣也能得出精確的TCP。任務(wù)實現(xiàn)通過一個固定參考點的工具坐標系的測量分為2步：首先確定工具坐標系的TCP點，然后確定工具坐標系的姿態(tài)，TCP的測量的步驟如圖所示。步驟說明1確定工具坐標系的TCP點可選擇以下方法：*XYZ4點法

*XYZ參照法2確定工具坐標系的姿態(tài)可選擇以下方法：*ABC2點法

*ABC世界坐標法任務(wù)實現(xiàn)2.3.1TCP點的測量①XYZ4點法②XYZ參照法任務(wù)實現(xiàn)2.3.2確定工具坐標系的姿態(tài)/朝向①ABC世界坐標此方法有兩種方式：▲5D:用戶將工具的作業(yè)方向告知機器人控制系統(tǒng)。作業(yè)方向默認為X軸。其他軸的取向?qū)⒂上到y(tǒng)確定，用戶對此沒有影響力。系統(tǒng)總是為其它軸確定相同的取向。如果之后必須對工具重新進行測量，比如在發(fā)生作業(yè)后，僅需要重新確定作業(yè)方向。而無需考慮作業(yè)方向的轉(zhuǎn)度。應(yīng)用范圍：例如：MIG/MAG焊接，激光切割或水射流切割?！?D:用戶將所有三個軸的取向告知機器人控制系統(tǒng)。應(yīng)用范圍：例如：焊鉗、抓爪或粘膠噴嘴。任務(wù)實現(xiàn)②ABC2點法ABC2點法是指通過趨近X軸上一個點和XY平面上一個點的方法，機器人控制系統(tǒng)即可得知工具坐標系的各軸。當(dāng)軸方向必須特別精確地確定時，將使用此方法，如圖所示。任務(wù)實現(xiàn)2.3.3數(shù)字輸入當(dāng)已知工具的各參數(shù)，就可以直接輸入相對于法蘭中心點的X、Y、Z的偏移量，相對于法蘭坐標系轉(zhuǎn)角（角度A、B、C）。其具體操作步驟如下：a.在主菜單中選擇投入運行>測量>工具>數(shù)字輸入。b.為待測量的工具給定一個號碼和一個名稱。用“繼續(xù)”鍵確認。c.輸入工具數(shù)據(jù)。用“繼續(xù)”鍵確認。d.輸入負載數(shù)據(jù)。e.按“繼續(xù)”確認，按下“保存”鍵，數(shù)據(jù)被保存。任務(wù)實現(xiàn)2.4使用機器人示教器設(shè)定基坐標基座標系表示根據(jù)世界坐標系在機器人周圍的某一個位置上創(chuàng)建的坐標系，如圖所示。其目的是使機器人的運動以編程設(shè)定的位置均以該坐標系為參照。因此，設(shè)定的工件支座和抽屜的邊緣、貨盤或機器的邊緣均可作為測量基準坐標系中合理的參考點。任務(wù)實現(xiàn)基座標系測量的方法有3點法、間接法、數(shù)字輸入三種。方法說明3點法1.定義原點2.定義X軸的正方向3.定義Y軸的正方向（XY平面）間接法當(dāng)無法移至基坐標原點時，例如，由于該點位于工件內(nèi)部，或位于機器人工作空間之外時，須采用間接法。此時須移至基坐標的4個點，其坐標值必須已知（CAD數(shù)據(jù)）。機器人控制系統(tǒng)根據(jù)這些點計算基坐標。數(shù)字輸入直接輸入至世界坐標系的距離值(X，Y，Z)和轉(zhuǎn)角（A，B，C）。任務(wù)實現(xiàn)3點法的具體操作步驟如下a.在主菜單中選擇投入運行>測量>基坐標系>3點。b.為基座標系分配一個號碼和一個名稱。用“繼續(xù)”鍵確認。c.輸入需用其TCP測量基坐標的工具的編號。用“繼續(xù)”鍵確認。d.用TCP移到新基坐標系的原點。點擊“測量”鍵并用“是”鍵確認位置。e.將TCP移至新基座正向X軸上的一個點。點擊測量并用是鍵確認位置。f.將TCP移至XY平面上一個帶有正Y值的點。點擊測量并用是鍵確認位置。g.按下保存鍵。h.關(guān)閉菜單0任務(wù)實現(xiàn)2.5使用機器人示教器設(shè)定負載數(shù)據(jù)操作步驟如下：a.選擇主菜單投入運行>測量>工具>工具負載數(shù)據(jù)。b.在工具編號欄中輸入工具的編號。用繼續(xù)鍵確認。c.輸入負載數(shù)據(jù)：

M欄：質(zhì)量

X、Y、Z欄：相對于法蘭的重心位置

A、B、C欄：主慣性軸相對于法蘭的取向

JX、JY、JZ欄：