《工業(yè)機器人現場編程（FANUC）（黃忠慧）》配套PPT課件

《工業(yè)機器人現場編程（FANUC）（黃忠慧）》配套PPT課件,工業(yè)機器人現場編程（FANUC）（黃忠慧）,工業(yè),機器人,現場,編程,FANUC,黃忠慧,配套,PPT,課件 工業(yè)機器人（工業(yè)機器人（FANUCFANUC）現場編程）現場編程示教器的使用1）移動機器人2）編寫機器人程序3）試運行程序4）生產運行5）查看機器人狀態(tài)（I/O設置，位置信息等）6）手動運行示教盒（以下簡稱TP）的作用示教盒介紹示教盒介紹:TP的種類 單色TP彩色TP液晶屏緊急停止按鈕LED指示燈ON：TP有效；OFF：TP無效。當TP無效時，示教、編程、手動運行不能被使用。TP 操作鍵DEAD MAN 開關ON/OFF 開關此按鈕被按下，機器人立即停止運動。當TP有效時，只有DEADMAN 開關被按下，機器人才能運動，一旦松開，機器人立即停止運動，并出現報警。1單色TP介紹LED指示燈指示燈功能功能FAULT（異常）顯示一個報警出現。HOLD（暫停）顯示暫停鍵被按下。STEP（單段）顯示機器人在單步操作模式下。BUSY（處理）顯示機器人正在工作，或者程序被執(zhí)行，或者打印機和軟盤驅動器正在被操作。RUNNING（實行）顯示程序正在被執(zhí)行。I/O ENBL顯示信號被允許。PROD MODE (生產模式)顯示系統(tǒng)正處于生產模式，當接收到自動運行啟動信號時，程序開始運行。TEST CYCLE (測試循環(huán))顯示REMOTE/LOCAL設置為LOCAL，程序正在測試執(zhí)行。JOINT(關節(jié))顯示示教坐標系是關節(jié)坐標系。XYZ(直角)顯示示教坐標系是通用坐標系或用戶坐標系。TOOL (工具)顯示示教坐標系是工具坐標系，液晶屏緊急停止按鈕此按鈕被按下，機器人立即停止運動。彩色TP介紹ON/OFF 開關ON：TP有效；OFF：TP無效。當TP無效時，示教、編程、手動運行不能被使用。TP 操作鍵當TP有效時，只有DEADMAN 開關被按到適中位置，機器人才能運動，一旦松開或按緊，機器人立即停止運動，并出現報警。DEAD MAN 開關USB portGroup keyUSB memoryUSB cameraPC特點：1：重量減輕，優(yōu)化重力平衡；2：支持USB 端口；3：增加了組鍵。TP操作鍵介紹操作鍵介紹:SHIFT:與其它鍵一起執(zhí)與其它鍵一起執(zhí) 行特定功能行特定功能prev:顯示上一屏幕顯示上一屏幕 Disp：分屏顯示：分屏顯示STEP：在單步執(zhí)行和循環(huán)執(zhí)行：在單步執(zhí)行和循環(huán)執(zhí)行 之間切換之間切換 RESET：清除告警：清除告警 數字符號鍵數字符號鍵 DIAG/HELP：只存在于：只存在于iPendant，顯示，顯示幫助和診斷幫助和診斷 F1-F5:功能鍵功能鍵TP操作鍵介紹操作鍵介紹:Edit：編輯和執(zhí)行：編輯和執(zhí)行 程序。程序。MENU:顯示屏幕菜單顯示屏幕菜單 Cursor 光標鍵光標鍵：移動光標：移動光標 BACK SPACE：清除光標之前：清除光標之前 的字符或者數字的字符或者數字 ITEM key：選擇它所代表的項：選擇它所代表的項 用戶鍵用戶鍵 SELECT:列出和創(chuàng)列出和創(chuàng) 建程序建程序 Data：顯示各寄存器：顯示各寄存器內容內容 TP操作鍵介紹操作鍵介紹:NEXT：功能鍵切換。：功能鍵切換。運運動動鍵鍵SPEED：速度加：速度加 減鍵減鍵ENTER：輸入數值或從菜單選擇：輸入數值或從菜單選擇某個項某個項 FWD：從前至后地運行程序從前至后地運行程序 COORD：選擇手動操作：選擇手動操作 坐標系坐標系 FCTN：顯示附加菜單：顯示附加菜單 HOLD：暫停機器人：暫停機器人運動運動 BWD：從后向前地運行程序。：從后向前地運行程序。3 3 屏幕菜單（屏幕菜單（MENUMENU）介紹）介紹:按按MENSMENS鍵，有兩頁菜單，按鍵，有兩頁菜單，按0 0鍵翻頁鍵翻頁 MENU屏幕菜單（屏幕菜單（MENUMENU）介紹）介紹:項目功能UTILITIES（共用程序/功能）顯示提示TEST CYCLE為測試操作指定數據MANUAL FCTNS（手動操作功能）執(zhí)行宏指令ALARM（異常履歷）顯示報警歷史和詳細信息I/O（設定輸出、入信號）顯示和手動設置輸出，仿真輸入/輸出，分配信號SETUP（設定）設置系統(tǒng)FILE（文件）讀取或存儲文件SOFT PANEL執(zhí)行經常使用的功能USER（使用者設定畫面1）顯示用戶信息SELECT（程序一覽）列出和創(chuàng)建程序EDIT（編輯）編輯和執(zhí)行程序DATA（資料）顯示寄存器、位置寄存器和堆碼寄存器的值STATUS（狀態(tài)）顯示系統(tǒng)和弧焊狀態(tài)POSITION（現在位置）顯示機器人當前的位置SYSTEM（系統(tǒng)設定）設置系統(tǒng)變量，MasteringUSER2（使用者設定畫面2）顯示KAREL 程序輸出信息BROWSER（瀏覽器）瀏覽網頁，只對iPendant有效4 4 功能菜單（功能菜單（FCTNFCTN）介紹）介紹:FCTNFCTN功能菜單（功能菜單（FCTNFCTN）介紹）介紹:項目功能ABORT（程序結束）強制中斷正在執(zhí)行或暫停的程序Disable FWD/BWD（禁止前進/后退）使用TP執(zhí)行程序時，選擇FWD/BWD是否有效CHANGE GROUP（改變群組）改變組（只有多組被設置時才會顯示）TOG SUB GROUP在機器人標準軸和附加軸之間選擇示教對象TOG WRIST JOGRELEASE WAIT（解除等待）跳過正在執(zhí)行的等待語句。當等待語句被釋放，執(zhí)行中的程序立即被暫停在下一個語句處等待QUICK/FULL MENUS（簡易/全畫面切換）在快速菜單和完整菜單之間選擇SAVE（備份）保存當前屏幕中相關的數據到軟盤中PRINT SCREEN（打印當前屏幕）打印當前屏幕的數據PRINT（打?。┐蛴‘斍捌聊坏臄祿NSIM ALL I/O（所有I/O仿真解除）取消所有I/O信號的仿真設置CYCLE POWER（請再啟動）重新啟動（POWER ON/OFF）ENABLE HMI MENUS（接口有效菜單）用來選擇當按住MENUS鍵時，是否需要顯示菜單5 SPEED 鍵鍵:速度設置：方法 一：按“+%”鍵VFINEFINE1%5%50%100%VFINE到5%之間，每按一下，增加1%5%到100%之間，每按一下，增加5%按“-%”鍵100%50%5%1%FINE VFINE5%到VFINE之間，每按一下，減少1%100%到5%之間，每按一下，減少5%速度倍率100%，表示機器人在該設定的下可以運動的最大速度。低速(FINE)的步進量，在直線點動進給的情況下，標準設定為0.1mm。關節(jié)點動進給的情況下，標準設定下關節(jié)每步大約移動0.001度。微速(VIFNE)的步寬為低速所指定的十分之一。SPEED 鍵鍵:速度設置：方法 二：按“SHIFT”+“+%”鍵VFINEFINE1%5%50%100%VFINE到5%之間，經過兩次遞增 5%到100%之間，經過兩次遞增 按“SHIFT”+“-%”鍵100%50%5%1%FINE VFINE5%到VFINE之間，每按一下，改變1%100%到5%之間，經過兩次遞減 速度倍率100%，表示機器人在該設定的下可以運動的最大速度。低速(FINE)的步進量，在直線點動進給的情況下，標準設定為0.1mm。關節(jié)點動進給的情況下，標準設定下關節(jié)每步大約移動0.001度。微速(VIFNE)的步寬為低速所指定的十分之一。1）接通電源前，檢查工作區(qū)域包括機器人、控制器等。檢查所有的安全設備是否正常。2）將控制柜面板上的斷路器置于ON。（若為R-J 3iB控制柜，還需按下操作面板上的啟動按鈕。）Breaker斷路器斷路器2.3.2 通電關電通電通電 1）通過操作者面板上的暫停按鈕停止機器人。2）操作者面板上的斷路器置于OFF。（若為R-J 3iB控制柜應先關掉操作面板上的啟動按鈕，再將斷路器置于OFF。注意：注意：如果有外部設備諸如打印機、軟盤驅動器、視覺系統(tǒng)等和機器人相連，在關電前，要首先將這些外部設備關掉，以免損壞。Breaker斷路器斷路器關電謝 謝FANUC ROBOT 工業(yè)機器人（工業(yè)機器人（FANUCFANUC）現場編程）現場編程任務4 點動機器人1 點動機器人的條件（1）點動機器人的條件1）控制柜上MODE SWITCH（模式開關）開關置在T1或T2位；2）示教器有效開關控制開關打在ON位；3）按住DEAD MAN（任意一個）；4）選擇所需要的示教坐標；5）按住SHIFT （任意一個）；6）按住一個運動鍵。（2）點動類型在機器人點動進給時，需要確定手動進給坐標系（點動的類型）：手動進給坐標系，確定了在進行點動進給時機器人運動方式，手動進給坐標系由3類。關節(jié)點動（關節(jié)點動（JOINT(手動關節(jié)手動關節(jié))）：關節(jié)點動使各自的軸沿著關節(jié)坐標獨立運動。直角點動（直角點動（XYZ（手動直角）（手動直角）：直角點動，使機器人的工具中心點沿著用戶坐標系或點動作標系的X、Y、Z軸運動，此外，使機器人的工具繞著世界坐標系旋轉，或者繞著用戶坐標系、點動作標系的X、Y、Z旋轉。工具點動（工具點動（TOOL（手動工具）（手動工具）：工具點動，使工具中心（TCP）沿著機器人的手腕部分所定義的工具坐標系的X、Y、Z的軸運動。此外，工具點動還使工具圍繞工具坐標系的X、Y、Z軸回轉。（3）機器人各種運動的正負方向2 工業(yè)機器人中的五個坐標系（1）關節(jié)坐標系關節(jié)坐標系是設定在機器人關節(jié)中的坐標系。關節(jié)坐標系中機器人的位置和姿態(tài)，以各關節(jié)底座側的關節(jié)坐標系為基準而確定。圖1中的關節(jié)坐標系的關節(jié)值為：J1:0J2:0J3:0J4:0J5:0J6:0（2）點動坐標系點動坐標系中的機器人的位置和姿態(tài)，通過從空間上的直角坐標系原點到工具側的直角坐標系原點（工具中心點）的坐標值x、y、z和空間上的直角坐標系的相對X軸、Y軸、Z軸周圍的工具側的直角坐標系的回轉角w、p、r予以定義。下圖2為（w、p、r）的含義。（3）世界坐標系世界坐標系是被固定在空間上的標準直角坐標系，其被固定在由機器人事先確定的位置。用戶坐標系是基于該坐標系而設定的。它用于位置數據的示教和執(zhí)行。有關各機器人（R系列/M系列/ARCMate/LRMate）的世界坐標系原點位置的大致標準為：頂吊安裝機器人、M-710iC以外：在J1軸上水平移動J2軸而交叉的位置。頂吊安裝機器人、M-710iC：J1軸處于0位時，離開J4軸最近的J1軸上的點。（4）工具坐標系這是用來定義工具中心點（TCP）的位置和工具姿態(tài)的坐標系。工具坐標系必須事先進行設定。在沒有定義的時候，將由默認工具坐標系來替代該坐標系。（5）用戶坐標系這是用戶對每個作業(yè)空間進行定義的直角坐標系。它用于位置寄存器的示教和執(zhí)行、位置補償指令的執(zhí)行等。在沒有定義的時候，將由世界坐標系來替代該坐標系。3 機器人位置狀態(tài)位置狀態(tài)當要查看機器人當前位置狀態(tài)時，可用POSITION屏幕。POSITION屏幕是以機器人每個關節(jié)的關節(jié)角度或直角坐標系值顯示位置信息。隨著機器人的運動，屏幕上的位置信息不斷地動態(tài)更新。屏幕上的位置信息只是用來顯示的，不能修改。顯示位置狀態(tài)：步驟步驟:1.按下POSN鍵。2.選擇適當的坐標系：對于Joint坐標系，按下F2JNT，將看到如下的類似屏幕：Tool：表示當前使用的工具坐標號；表示當前使用的工具坐標號；J1:0.000,表示J1軸旋轉了0度對于USER坐標系，按下F3USER，將看到如下的類似屏幕：Tool：表示當前使用的工具坐標號；表示當前使用的工具坐標號；Frame：表示當前使用的用戶坐標系號；表示當前使用的用戶坐標系號；x、y、z表示當前工具中心點在用戶坐標系1中的位置坐標w、p、r分別表示工具中心點以X、Y、Z軸旋轉的角度對于WORLD坐標系，按下F4WORLD，將看到如下的類似屏幕：Tool：表示當前使用的工具坐標號；表示當前使用的工具坐標號；x、y、z表示當前工具中心點在世界坐標系1中的位置坐標w、p、r分別表示工具中心點以X、Y、Z軸旋轉的角度4 點動機器人JOINT：J1，J2，J3，J4，J5，J6X Y Z：直：直角坐角坐標系標系JGFRM：WORLD：USER：TOOL：用戶自定義前，該三種坐標位置與方向完全重合。選擇合適的坐標選擇合適的坐標：JOINT（關節(jié)坐標）（關節(jié)坐標）JGFRM（點動動坐標）（點動動坐標）WORLD（全局坐標）（全局坐標）TOOL（工具坐（工具坐標）標）USER（工作坐標）（工作坐標）按Coord鍵：坐標系將按下列順序變換運動鍵按【COORD】鍵，使示教器 UTILETIES Hints 行（彩色示教器的狀態(tài)欄）中顯示為 JOINT ,如圖所示。表明當前坐標系為關節(jié)坐標系。+運動鍵1、JOINT 關節(jié)點動shift在當前坐標為JION狀態(tài)下，同時按【shift】和J1(+X),機器人將沿J1軸的正方向旋轉，其它軸保持不動。同時按【shift】和J1(-X),機器人將沿J1軸的負方向旋轉?！緎hift】+其他運動鍵，實現J2到J6軸的獨立運動。2、直角點動-JGFRM 點動坐標/WORLD 全局坐標按按【COORD】，使示教器UTILETIESHints行（彩色示教器的狀態(tài)欄）顯示為WORLD,表明當前是以世界坐標系來運行。+運動鍵2、直角點動：JGFRM 點動坐標/WORLD 全局坐標shift3 工具點動按按【COORD】，使示教器UTILETIESHints行（彩色示教器的狀態(tài)欄）顯示為TOOL,如圖所示，表明當前是工具坐標系。工具坐標系主要用來定義TCP點相對位置，+運動鍵3 工具點動 TOOL 工具坐標系shift +運動鍵4 USER 用戶坐標系點動謝 謝電氣電子學院 黃老師FANUCROBOT工業(yè)機器人（工業(yè)機器人（FANUCFANUC）現場編程）現場編程項目3 坐標系設置任務1：FANUC 機器人中的坐標系1.關節(jié)坐標系(joint Frame)關節(jié)坐標系是設置在機器人的關節(jié)中的坐標系。關節(jié)坐標系中的機器人的位置和姿勢，以各關節(jié)的底座側的關節(jié)坐標系為基準而確定。圖3-1中的關節(jié)坐標系的關節(jié)值，處在所有軸都為00的狀態(tài)。6軸工業(yè)機器人定義了6個關節(jié)坐標，分別為J1J6。FANUC機器人中的直角坐標都由笛卡爾坐標系定義。笛卡爾坐標系中的機器人的位置和姿勢，通過從空間上的笛卡爾坐標系原點到刀具側的笛卡爾坐標系原點(刀尖點)的坐標值x、y、z、和空間上的笛卡爾坐標系的相對X軸、Y軸、Z軸周圍的刀具側的笛卡爾坐標系的旋轉角w,p,r予以定義。圖3-2示出(w，p，r的含義.2 機械接口坐標系機械接口坐標系在機器人的機械接口(機械手腕法蘭盤面)中定義的標準笛卡爾坐標系中，坐標系被固定在機器人所事先確定的位置。工具坐標系基于該坐標系而設置。3 工具坐標系（Tool Frame）工具坐標系是用來定義刀尖點TCP(TOOL CENTER POINT)的位置和刀具姿勢的直角坐標系。TCP就是指工具中心點。刀具坐標系必須事先進行設置。未定義時，將由機械接口坐標系替代刀具坐標系。4 世界坐標系(World Frame)世界坐標系，是被固定在空間上的標準笛卡爾坐標系。其被固定在由機器人事先確定的位置，原點一般在正面J1軸和J2軸的切點上，X軸指向前方如圖3-3所示。用戶坐標系、JOG（點動）坐標系基于該坐標系而設置。它用于位置數據的示教和執(zhí)行。圖3-3 機器人中的坐標4 世界坐標系(World Frame)世界坐標系，是被固定在空間上的標準笛卡爾坐標系。其被固定在由機器人事先確定的位置，原點一般在正面J1軸和J2軸的切點上，X軸指向前方如圖3-3所示。用戶坐標系、JOG（點動）坐標系基于該坐標系而設置。它用于位置數據的示教和執(zhí)行。5 用戶坐標系（User Frame）用戶坐標系，是用戶對每個作業(yè)空間進行定義的笛卡爾坐標系,是程序中記錄所有位置信息的參考坐標系，用戶可自己定義該坐標系。它用于位置寄存器的示教和執(zhí)行、位置補償指令的執(zhí)行等。未定義時，將由世界坐標系來替代該坐標系。6點動坐標系（JOG Frame）是在作業(yè)區(qū)域中為有效地進行笛卡爾JOG（點動）而由用戶在作業(yè)空間進行定義的笛卡爾坐標系。只有在作為手動進給坐標系而選擇了JOG坐標系時才使用該坐標系，因此，JOG坐標系坐標系的原點沒有特殊的含義。未定義時，將由世界坐標系來替代該坐標系。為什么要設置坐標系呢 從不同應用領域來看，機器人大多是拿著工具(焊槍，手爪等)去工作臺上固定的點位加工工件。我們習慣性得取靜止的物體為參考對象，運動的物體取為研究對象。因此，這里我們取工具為研究對象，工作臺為參考對象。機器人實際上就是建立了工具和工作臺的關系，這個關系也稱為位置點位.機器人為了表達工具和工作臺，故引入工具坐標系和用戶坐標系。機器人的位置點P 2表達了工具坐標系相對于用戶坐標系的對應關系。將法蘭盤中心定義為工具坐標系的原點，法蘭盤中心指向法蘭盤定位孔方向定義為+X方向，垂直法蘭向外為+Z方向，最后根據右手法則即可判定Y方向,這個坐標系為默認的工具坐標系。新的工具坐標系都是相對默認的工具坐標系變化得到的。AZXXZ1.工具坐標系2.TCP:TOOL CENTER POINT，即工具中心點通常我們所說的機器人軌跡及速度，其實就是指TCP點的軌跡和速度。TCP 一般設置在手爪中心，焊絲端部，點焊靜臂前端等等。思考:我們已經知道工具坐標系是運動中的一個研究對象，但是它在實際調試過程中，又起到了什么作用呢?圖一、圖二的手爪姿態(tài)和位置是如何調整得到的?推測:通過大家的思考，可以得出兩個推測:推測1:要是圖一中的手爪有一個旋轉點，使手爪直接繞著這個旋轉點旋轉就可以了。推測2:要是圖二中有一個手爪的前進方向就可以直接移動過去了。結論:建立工具坐標系的作用:1.確定工具的TCP點(即工具中心點)，方便調整工具姿態(tài)。2.確定工具進給方向，方便工具位置調整。工具坐標系特點:新的工具坐標系是相對于默認的工具坐標系變化得到的，新的工具坐標系的位置和方向始終同法蘭盤保持絕對的位置和姿態(tài)關系。但在空間上是一直變化的。用戶坐標系作用定義:默認的用戶坐標系:默認的用戶坐標系User0和WORLD坐標系重合。新的用戶坐 標系都是基于默認的用戶坐標系變化得到的。我們已經知道用戶坐標系是運動中的一個參考對象，但是它在實際調試過程中，又起到了什么作用呢?以下五個工件放置在工作臺上，機器人該如何最快得完成每個工件抓取點位的調試?推測:從圖四可以看出，如果使用默認的用戶坐標系User0或者WORD坐標系將很難對每個工件位置進行調試，但如果存在某個坐標系的兩個方向正好平行于工作臺面的話，那就方便多了。用戶坐標系作用:1.確定參考坐標系;2.確定工作臺上的運動方向，方便調試。用戶坐標系特點:新的用戶坐標系是根據默認的用戶坐標系User0變化得到的，新的用戶坐標系的位置和姿態(tài)相對空間是不變化的。坐標系：為確定機器人的位置和姿態(tài)而在機器人或空間上進行的位置指標系統(tǒng)。關節(jié)坐標全局坐標 =默認的用戶坐標系XZ位置指標執(zhí)行點18在全局坐標系下：XZ執(zhí)行點位置指標19引入工具坐標系概念 執(zhí)行點的位置20引入工具坐標系概念 執(zhí)行點的方向21引入工具坐標系概念 三點法與六點法的區(qū)別三點法效果：六點法效果：22引入用戶坐標系概念XZ用戶坐標23XZY工具坐標謝 謝電氣電子學院 黃老師FANUC ROBOT 工業(yè)機器人（工業(yè)機器人（FANUCFANUC）現場編程）現場編程指令查找步驟1 進入編輯界面，顯示F5【EDCMD】；移動光標到所要開始查找的行號處；，步驟2 按 F5【EDCMD】（編輯）鍵；選擇查找菜單移動光標到【Find】（查找）項，并回車確認查找選擇菜單步驟3 選擇將要查找的指令要素，按回車。畫面表示查找JMP LBL1指令光標移到將要查找地指令要素步驟4 希望與定值無關的進行查找時，什么也不輸入，按下ENTER鍵要查找的要素存在定值的情況下，輸入該數據。否則不輸入。光標停留在該指令位置步驟 5要進一步查找相同的指令時，按下F4【NEXT】（下一個）。步驟6 要結束查找指令時，按下F5【EXIT】（結束）。謝 謝電氣電子學院 黃老師FANUC ROBOT 工業(yè)機器人（工業(yè)機器人（FANUCFANUC）現場編程）現場編程替換指令步驟1.進入編輯界面，顯示F5【EDCMD】；2.移動光標到所要開始查找的行號處；3.按 F5【EDCMD】（編輯）鍵；4.移動光標到【Replace】（替換）項，并回車確認5.選擇希望替換的指令要素，并回車確認。下面的畫面表示將動作指令的速度值替換為別的值；按光標上下移動鍵，使光標指向Motion modify,按回車替換種類：“Replace speed”（替換速度）：將速度值替換為別的值；“Replace term”（定位統(tǒng)一修改）：將定位類型替換為別的值；“Insert option”（控制指令插入選項）：插入動作控制指令；“Remove option”（控制指令刪除選項）：刪除動作控制指令；6.選擇“Replace speed”（替換速度），并按回車確認，進入如圖4-77所示動作類型選擇畫面：動作類型選擇畫面“Unspecified type”（所有類型）：替換所有動作指令中的速度；“J”（關節(jié)）：只替換關節(jié)控制動作的動作指令中的速度；“L”（直線）：只替換直線控制動作的動作指令中的速度；“C”（圓?。褐惶鎿Q圓弧控制動作的動作指令中的速度；7 選擇替換哪個動作類型的動作指令中的速度值，并按回車確定，進入速度類型選擇畫面，如圖4-78所示速度類型選擇畫面速度類型“ALL type”（不予指定）：對速度類型不予指定；“Speed value”（常數）：速度類型為數值指定類型；“R”（寄存器）：速度類型為寄存器直接指定類型；“RR ”（寄存器寄存器）：速度類型為寄存器間接指定類型；8 選擇替換哪種速度類型，并按回車確定，進入 速度單位選擇畫面，如圖4-79畫面：9 指定替換為哪種速度單位，并按回車確定，進入替換目標速度類型選擇畫面，如圖4-80所示。替換目標速度類型選擇畫面目標速度類型“Speed value”（常數）：速度類型為數值指定類型；“R”（寄存器）：速度類型為寄存器直接指定類型；“RR ”（寄存器寄存器）：速度類型為寄存器間接指定類型；10 指定替換為哪種速度類型，并按回車確定，進入速度值輸入畫面，如圖4-81所示。速度值輸入畫面11 入希望更改的速度值。按【ENTER】確認。進入修改確認面，如圖4-82所示顯示出替換方法的種類：F2“ALL”（全部）：替換當前光標所在行以后的全部該要素；F3“YES”（確定）：替換光標所在位置的要素，查找下一個該候選要素；F4“NEXT”（下一個）：查找下一個該候選要素；12 選擇替換方法13 希望結束時，按下F5【EXIT】（退出）謝 謝電氣電子學院 黃老師FANUC ROBOT 工業(yè)機器人（工業(yè)機器人（FANUCFANUC）現場編程）現場編程偏移和坐標系指令應用1、位置補償條件指令/位置補償指令（1）指令格式位置補償條件指令：位置補償條件指令：OFFSET CONDITION PRi/（指定偏移條件（指定偏移條件 PR i）位置補償指令位置補償指令 ：OFFSET 執(zhí)行偏移執(zhí)行偏移通過此指令可以將原有的點偏移，偏移量由位置寄存器決定。偏移條件指令一直有效到程序運行結束或者下一個偏移條件指令被執(zhí)行（注，偏移條件指令只對包含有附加運動指令OFFSET（偏移）的運動語句有效）。例如：1.OFFSETCONDITIONPR12.JP1100%FINE（偏移無效）3.LP2500mm/secFINEoffset（偏移有效,）但1.LP2500mm/secFINEoffset，PR1也有效，等同于1.OFFSETCONDITIONPR13.LP2500mm/secFINEoffset畫面1（2）如何在程序中加入偏移指令？步驟：1）進入編輯界面；2）按F1INST（指令）鍵（畫面1）；3）選擇Offset/Frames（設定偏移/坐標），按ENTER（回車）鍵確認（畫面2）；4）選擇OFFSETCONDITION（偏移OFFSET條件）項,按ENTER（回車）鍵確認（畫面3）；5）選擇PR項，并輸入偏移的條件號即可。注：具體的偏移值可在DATA（數據）-PositionReg（位置寄存器）中設置。畫面2畫面3Eg：P2例1：1.JP1100%FINE2.LP2500mm/secFINE3.LP3500mm/secFINEP1P3P2P1P3例2：1.OFFSETCONDITIONPR12.JP1100%FINE3.LP2500mm/secFINEoffset4.LP3500mm/secFINEP2=P2+PR1例3：1.JP1100%FINE2.LP2500mm/secFINEoffset，PR13.LP3500mm/secFINE3舉例如圖5-30所示，完成形狀、姿態(tài)相同三個軌跡。請用位置補償指令完成示教編程。HOME位置數據在PR1中，PROG11:JPR1:HOME2000mm/secFINE2：R1=03：OFFSETCONDITONPR204：CALLPR_INITIAL5:LBL16:LP12000mm/secFINE，OFFSET7:LP22000mm/secFINE，OFFSET8:LP32000mm/secFINE，OFFSET9:LP42000mm/secFINE，OFFSET10:LP12000mm/secFINE，OFFSET11:LPR1:HOME2000mm/secFINE12:PR20,2=PR20,2+6013:R1=R1+114:IFR13，JMPLBL1ENDPR_INITIAL/寄存器PR20初始化1：PR20=LPOS2：PR20,1=03：PR20,2=04：PR20,3=05：PR20,4=06：PR20,5=07：PR20,6=0END用FOR ENDFOR 實現PROG11:JPR1:HOME2000mm/secFINE2：3：OFFSETCONDITONPR204：CALLPR_INITIAL5:FORR1=1TO36:LP12000mm/secFINE，OFFSET7:LP22000mm/secFINE，OFFSET8:LP32000mm/secFINE，OFFSET9:LP42000mm/secFINE，OFFSET10:LP12000mm/secFINE，OFFSET11:LPR1:HOME2000mm/secFINE12:PR20,2=PR20,2+6013:14:EDNFORENDPR_INITIAL/寄存器PR20初始化1：PR20=LPOS2：PR20,1=03：PR20,2=04：PR20,3=05：PR20,4=06：PR20,5=07：PR20,6=0END2 工具坐標系選擇指令 UTOOL_NUM工具坐標系調用指令UTOOL_NUM格式UTOOL_NUM=（值）值可以是110的常數或寄存R,當是寄存R的值也應是110。功能：改變當前所選的工具坐標系。當程序執(zhí)行到該指令時，當前坐標系自動切換到相應的坐標系。3 3用戶坐標系調用指令用戶坐標系調用指令 UFRAME_NUMUFRAME_NUM1、用戶坐標系調用指令格式 UFRAME_NUM=（值）值可以是19的常數或寄存R,當是寄存R的值也應是19。功能：改變當前所選的工具坐標系。當程序執(zhí)行到該指令時，當前坐標系自動切換到相應的坐標系。坐標系調用指令應用實例1:UTOOL_NUM=1/調用工具坐標系1號2:UFRAME_NUM=1/調用用戶坐標系1號2:LP120%CNT203:LP220%FIN5:UTOOL_NUM=2/調用工具坐標系2號6:UFRAM_NUM=0/調用用戶坐標系0號7:LP320%CNT508:LP420%FINEND說明：必須在1號工坐標系和1號用戶坐標系下，示教P1、P2；必須在2號工坐標系和0號用戶坐標系下，示教P3、P4。謝 謝電氣電子學院 黃老師FANUCROBOT工業(yè)機器人（工業(yè)機器人（FANUCFANUC）現場編程）現場編程認識動作附加指令1 動作附加指令動作附加指令是在機器人動作過程中使其執(zhí)行特定作業(yè)的指令l手腕關節(jié)動作指令 (Wjnt)l加減速倍率指令 (ACC)l跳過指令 (Skip，LBLi)l工具補償指令(TooLOffset)l直接工具補償指令 (Tool_Offset，PRi)l增量指令 (INC)l路徑指令（PTH)l預先執(zhí)行指令（TIME BEFORE/TIME AFTER)l中斷指令（BREAK)要進行動作附加指令的示教，將光標指向動作指令后，空白處，按下F4“選擇”，顯示出動作附加指令的一覽，選擇所希望的動作附加指令1.1.手腕手腕關節(jié)指令關節(jié)指令LP1 50mm/sec FINE WjntLP1 50mm/sec FINE Wjnt手腕關節(jié)動作指令，指定不在軌跡控制動作中對手腕的姿勢進行控制（標準設定下設定為在移動中始終控制手腕的姿勢）在指定直線動作、圓弧動作或者C圓弧動作時使用該指令。由此，雖然手腕的姿勢在動作中發(fā)生變化，但是，不會引起因手腕軸特異點而造成的手腕軸的反轉動作，從而使工具中心點沿著編程軌跡動作。奇異點奇異點J5=0J5=0度時，在該位置上，機器人只能進行關節(jié)運動度時，在該位置上，機器人只能進行關節(jié)運動。若要進行直線或圓弧運動，將會出現奇異點報警：MOTN-023。2 2 加減速倍率指令加減速倍率指令ACCACC加減速倍率指令ACC格式：JP 1 50%FINE ACC80加減速倍率指令，指定動作中的加減速所需時間的比率。減小加減速倍率時，加減速時間將會延長（慢慢地進行加速/減速）。增大加減速倍率時，加減速時間將會縮短（快速進行加速/減速）。加減速倍率值為0150%。當ACC值大時，機器人加速時間短，ACC值小時，加速時間長。3 3 跳過指令跳過指令 SKIP SKIP指令格式（1）SKIP CONDITION I/O=值 （跳過條件指令）JP 1 50%FINE Skip，LBL 3（跳過指令）跳過指令在“跳過條件”尚未滿足的條件下,跳到轉移目的地標簽行。（2 2）髙速跳過指令：）髙速跳過指令：LP1 100mm/sec FINE SKIP，LBL3，PR5=LP0S可以將跳過條件成立時刻的機器人的位置數據存儲到由程序指定的位置寄存器中。當機器人檢測到跳過條件成立時，由數字伺服控制，以電機的最大扭矩迅速地停止機器人。如：1:SKIP CONDITON DI1=ON /設定跳過條件是 DI1=ON2:J P1 100%FINE /機器人運行到P1點3:J P2 1000 mm/sec FINE Skip，LBL1 /機器人從P1點到P2點運動過程中查詢條件DI1=ON 是否滿足。條件滿足，終止本條指令，轉向第4行。條件不滿足，指令完本條指令后，轉向LBL1。4:J P3 50%FINE /條件DI1=ON滿足的情況下，執(zhí)行本指令5:LBL1 /條件DI1=ON不滿足時，的目標標簽。6:J P4 50%FINE /4 4 工具補償指令工具補償指令（1）條件工具補償指令條件工具補償指令TOOL_OFFSET CONDITION PR i(UTOOL j)（條件工具補償指令）（條件工具補償指令）JP 1 5 0%FINE Tool Offset（工具補償指令）（工具補償指令）（2）直接工具補償指令直接工具補償指令J P 1 50%FINE Tool_Offset，PR 2（3）應用示例如圖P2點的位置數據是沒有進行補償的示教點，當執(zhí)行工具補償后，目標點發(fā)生了偏移。（1）條件工具補償指令應用1：TOOL_OFFSET CONDITION PR12:J P1 100%FINE3:L P2 500mm/sec FING Tool_Offset（2）直接工具補償指令應用1：J P1 100%FINE2:L P2 500mm/sec FING Tool_Offset,PR15 先執(zhí)行指令 TA/TB執(zhí)行開始時間：TA:00.5sec TB:030sec例1:J Pl 100%FINE :TB l.Osec CALL OPENHAND 11:J Pl 100%FINE:TA 0.1sec，DOl=ON 1:J Pl 100%FINE:TA 0.lsec,POINT_LOGICTIME BRFORE開始執(zhí)行指令時間TIME AFTER開始執(zhí)行指令時間謝 謝電氣電子學院 黃老師FANUC ROBOT 工業(yè)機器人（工業(yè)機器人（FANUCFANUC）現場編程）現場編程初識工業(yè)機器人任務任務1 1 了解了解工業(yè)機器人定義工業(yè)機器人定義美國工業(yè)機器人協會(RIA)的定義:機器人是設計用來搬運物料、部件、工具或專門裝置的可重復編程的多功能操作器，并可通過改變程序的方法來完成各種不同任務。日本工業(yè)機器人協會（JIRA）的定義：工業(yè)機器人是“一種裝備有記憶裝置和末端執(zhí)行器的，能夠完成各種移動來代替人類勞動的通用機器”。德國標準(VDI)中的定義:工業(yè)機器人是“具有多自由度的、能進行各種動作的自動機器，它的動作是可以順序控制的、軸的關節(jié)角度或軌跡可以不靠機械調節(jié)，而由程序或傳感器加以控制。工業(yè)機器人具有執(zhí)行器、工具及制造用的輔助工具，可以完成材料搬運和制造等操作”任務任務1 1 了解了解工業(yè)機器人定義工業(yè)機器人定義國際標準化組織（ISO）對工業(yè)機器人定義為：“是一種能自動控制?？芍貜途幊蹋喙δ?、多自由度的操作機，能搬運材料、工件或操持工具，來完成各種作業(yè)”目前國際上大都遵循ISO所下的定義。工業(yè)器件人的發(fā)展工業(yè)器件人的發(fā)展國際上第一臺工業(yè)機器人產品誕生于20世紀60年代，當時其作業(yè)能力僅限于上、下料這類簡單的工作。直到20世紀80年代，機器人產業(yè)才得到了巨大的發(fā)展，成為機器人發(fā)展的一個里程碑，1980年被稱為“機器人元年”。為滿足汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展的需要，這個時期開發(fā)出點焊機器人、弧焊機器人、噴涂機器人以及搬運機器人這四大類型的工業(yè)機器人，其系列產品已經成熟并形成產業(yè)化規(guī)模，有力地推動了制造業(yè)的發(fā)展。為了進一步提高產品質量和市場競爭力，裝配機器人及柔性裝配線又相繼開發(fā)成功。1.1.21.1.2工業(yè)器件人的發(fā)展工業(yè)器件人的發(fā)展進人20世紀80年代以后，裝配機器人和柔性裝配技術得到了廣泛的應用，并進人一 個大發(fā)展時期。現在工業(yè)機器人已發(fā)展成為一個龐大的家族，并與數控（CN)、可編程控制器(PLC)一起成為工業(yè)自動化的三大技術,應用于制造業(yè)的各個領域之中。謝 謝電氣電子學院 黃老師FANUC ROBOT 任務任務2 2 了解了解工業(yè)機器人的組成及其技術參數工業(yè)機器人的組成及其技術參數1.2.1 1.2.1 工業(yè)機器人的組成工業(yè)機器人的組成。如圖，一臺完整的工業(yè)機器人由以下幾個部分組成:操作機（本體），驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及可更換的末端執(zhí)行器1操作機（機器人本體）操作機是工業(yè)機器人的機械主體，即通常說的機器人本體，是用來完成各種作業(yè)的執(zhí)行機械。它因作業(yè)任務不同而有各種結構形式和尺寸。工業(yè)機器人的“柔性”除體現在其控制裝置可重復編程方面外，還和機器人操作機的結構形式有很大關系。機器人中普遍采用的關節(jié)型結構，其有類似人體腰、肩和腕等的仿生結構。2驅動系統(tǒng)工業(yè)機器人的驅動系統(tǒng)是指驅動操作機運動部件動作的裝置，也就是機器人的動力裝置。機器人使用的動力源有：壓縮空氣、壓力油和電能。因此相應的動力驅動裝置就是氣缸、油缸和電機。這些驅動裝置大多安裝在操作機的運動部件上，所以要求它的結構小巧緊湊、重量輕、慣性小、動作平穩(wěn)。3控制系統(tǒng)工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)是機器人的“大腦”，它通過各種控制電路硬件和軟件的結合來操縱機器人，并協調機器人與生產系統(tǒng)中其他設備的關系。普通機器設備的控制裝置多注重自身動作的控制。而機器人的控制系統(tǒng)還要注意建立自身與作業(yè)對象之間的控制聯系。一個完整的機器人控制系統(tǒng)除了作業(yè)控制器和運動控制器外，還包括控制驅動系統(tǒng)的伺服控制器以及檢側機器人自身狀態(tài)的傳感器反饋部分。現代機器人控制裝置可由可編程控制器、數控控制器或計算機構成。控制系統(tǒng)是決定機器人功能和水平的關鍵部分，也是機器人系統(tǒng)中更新和發(fā)展最快的部分。4末端執(zhí)行器工業(yè)機器人的末端執(zhí)行器是指連接在操作腕部的直接用于作業(yè)的機構。它可能是用于抓取搬運的手部(爪)，也可能是用于噴漆的噴槍，用的砂輪以及檢查用的測量工具等。工業(yè)機器人操作臂的手腕上有用于連接各種末端執(zhí)行器的機械連接口，按作業(yè)內容選擇的不同手爪或工其就裝在其上，這進一步擴大了機器人作業(yè)的柔性。1.2.21.2.2工業(yè)機器人技術參數工業(yè)機器人技術參數工業(yè)機器人的主要參數一般都應有：自由度、工作精度、工作范圍、最大工作速度、承載能力等1)自由度自由度是指機器人所具有的獨立坐標軸運動的數目，不包括末端執(zhí)行器(手爪)的開合自由度。如.表1-2所示的單自由度關節(jié)通常實現平移、回轉或旋轉運動。在完成某一特定作業(yè)時具有多余自由度的機器人就叫做冗余自由度機器人。亦可簡稱冗余度機器人。2）定位精度和重復定位精度工業(yè)機器人的工作精度主要指定位精度和重復定位精度。定位精度也稱絕對精度，是指機器人手部實際到達位置與目標位置之間的差異。重復定位精度(或簡稱重復精度)，是指機器人重復定位其手部于同一目標位置的能力，可以用標準偏差來表示。它是衡量一系列差值的密集度，即重復度。3）工作范圍工作范圍是指機器人手臂末端或手腕中心所能到達的所有點的集合，也叫做工作區(qū)域。因為末端執(zhí)行器的形狀和尺寸是多種多樣的，為了真實反映機器人的特征參數，工作范圍是指不安裝末端執(zhí)行器時的工作區(qū)域。工作范圍的形狀和大小是十分重要的，機器人在執(zhí)行某種作業(yè)時可能會由于存在手部不能到達的作業(yè)死區(qū)而不能完成任務。4）最大工作速度最大工作速度，有的廠家指主要自由度上最大的穩(wěn)定速度。有的廠家指手臂末端最大的合成速度。通常都在技術參數中加以說明，很明顯，工作速度越高，工作效率越高，但是。工作速度越高就要花費更多的時間去升速或降速，或者對機器人最大加速度的要求更高。5)承載能力承載能力是指機器人在工作范圍內的任何位姿上所能承受的最大質量。承載能力不僅決定于負載的質量，而且還與機器人運動的速度和加速度的大小和方向有關。為了安全起見，承載能力這技術指標是指高速運行時的承載能力。通常，承載能力不僅指負載，而且還包括了機器人末端執(zhí)行器的質量。M-10iA主要技術參數模式關節(jié)型控制軸數6軸（J1,J2,J3,J4,J5,J6）安裝形式地面安裝運動范圍J1340/360degJ4380degJ2250degJ5280degJ3455degJ6720deg最大運動速度J1210deg/sJ4400deg/sJ2190deg/sJ5400deg/sJ3210deg/sJ6600deg/s允許的最大扭矩J42.2kgf.m允許的最大轉動慣量J40.63kg.m2 J52.2kgf.mJ50.63kg.m2 J61.0kgf.mJ60.15kg.m2最大負重手腕部最大負載12KgJ3臂部12kg驅動方式交流伺服驅動重復精度0.08mm自重130kg安裝環(huán)境環(huán)境溫度：0 to 45 振動：0.5 G(4.9m/s2)以下環(huán)境濕度：一般要求低于75%RH，無霜凍，結露，短時間（一個月內）可在95%RH以下環(huán)境工作 M-10iA機器人本體配置Item/名稱Specification/配置1Wrist flange(ISO)/法蘭盤(ISO)Standard Type/標準型2Transportation tool /搬運工具 Eyebolt/運輸吊環(huán)3Mechanical mastering mark/零位標簽Scribe mark/機械劃線零位表示4Axis limitation/軸限位J1軸5Robot connection cable/機器人連接電纜 Non-Flex 7m/非柔性電纜7米6Robot mechanical cable(Base to J3)機器人機體內電纜（底座到J3軸）Air2/氣管(2根)EE/EE信號線8進8出R-30iB_ContorllerMate型控制箱體（M-10iA）控制軸卡支持最多24根軸，且可通過輔助軸卡支持最多36根軸可快速更換的放大器（小于5分鐘）彩色，具網絡瀏覽功能，易于編程且可自定義用戶界面的iPendant多樣的I/O連接方式針對各種應用的豐富Item/名稱名稱Specification/配置配置1 Cabinet/箱體R-30iB控制柜 Mate柜體（三相電源）2 Main Board/主板Main board A(Standard)/標準主板4 CPU Card /CPU卡CPU card Standard(DRAM 64MB)5 FROM&SRAM Card/內存卡64MB FROM/2MB SRAM6 Axes servo card/軸控制卡Axes control card 6 axes(Standard)/6軸控制軸卡7 Servo Amplifier/伺服放大器6 axes servo amplifier/6軸伺服放大器8 Ports for file transfer/文件傳輸端口CF card interface+USB port/CF卡接口+USB接口9 Back Panel/背板槽2 slot/2槽10 Communication/通訊Peripheral cable Direct in(DI/DO=28/24)Main Board 10m(Open Air)/主板IO通訊（28進24出）11 Teach pendant/示教盒iPendant with USB port/帶USB接口的彩色示教盒任務任務3 3 了解了解工業(yè)機器人的分類及應用工業(yè)機器人的分類及應用1.3.1 1.3.1 工業(yè)機器人的分類工業(yè)機器人的分類1按作業(yè)用途分類依據工業(yè)機器人具體的作業(yè)用途。可分為點焊機器人、搬運機器人、噴漆機器人、涂膠機器人以及裝配機器人等。1.3.1 1.3.1 工業(yè)機器人的分類工業(yè)機器人的分類2按操作機的運動形態(tài)分類按工業(yè)機器人操作機運動部件的運動坐標把機器人區(qū)分為直角坐標式機器人、極(球)坐標式機器人、圓柱坐標式機器人和關節(jié)式機器人，如圖3所示。另外，還有少數復雜的機器人是采用以上方式組合的組合式機器人。1.3.1 1.3.1 工業(yè)機器人的分類工業(yè)機器人的分類3按機器人的負荷和工作范圍分類大型機器人-負荷為110kN，工作空間為10m3中型機器人-負荷為101000N，工作空間為110m3小型機器人-負荷為1100N，工作空間為0.11m3超小型機器人-負荷為小于1N，工作空間小于0.1m3以上所謂負荷是指機器人在規(guī)定的性能條件下，機器人所能搬移的質量，其中包括了機器人末端執(zhí)行器的質量。4按機器人具有的運動自由度數分類機器人的自由度數的定義:操作機各運動部件獨立運動的數目之和。這種運動只有兩種形態(tài):直線運動和旋轉運動。機器人腕部的任何復雜運動都可由這兩種運動來合成。工業(yè)機器人的自由度數一般為2-7個，簡易型的為2-4個自由度，復雜型的為5-7個自由度。自由度數越多，機器人的“柔性”越好，但結構和控制也就越復雜。5 按機器人控制系統(tǒng)的編程方式分類直接示教工人手把手示教或示教盒示教;離線示教(或離線編程)不對實際作業(yè)的機器人直接進行示教，而是脫離實際作業(yè)環(huán)境生成示教數據。間接地對機器人進行示教6 按機器人控制系統(tǒng)的控制方式分類點位控制機器人只控制到達某些指定點的位置精度，而不控制其運動過程。連續(xù)軌跡控制機器人對運動過程的全部軌跡進行控制。7 根據能量轉換方式分類將驅動器劃分為液壓驅動、氣壓驅動、電氣驅動和新型驅動裝置8其他分類 在工業(yè)發(fā)展史上還有一種按其發(fā)展階段對機器人進行分類第一代機器人-不具備傳感器反饋信息的機器人.如固定程序的機械手或主從式操作機。從嚴格意義上講，這類設備不是機器人而是機械手，第二代機器人-具有傳感器反饋信息的可編程的示教再現式機器人。目前在工業(yè)應用中占統(tǒng)治地位。第三代機器人-即智能機器人。它除有內部反饋信息外，還裝有各種檢測外部環(huán)填的傳感器，使機器人可識別，判斷外部條件，對自身的動作做出規(guī)劃，合理高效地完成作業(yè)。任務任務4 4 認識工業(yè)機器人認識工業(yè)機器人的運動的運動1.4.11.4.1坐標系坐標系轉動正方向的定義笛卡爾坐標系定義笛卡爾坐標系定義1絕對坐標系絕對坐標系絕對坐標系是與機器人的運動無關，以地球為參照系的固定坐標系，參看圖1-8。符號：O0X0Y0Z0;原點：O0 絕對坐標系的原點O0是由用戶根據需要來確定。+Z0軸與重力加速度的矢量共線，但其方向相反。+X0軸是根據用戶的使用要求來確定。3機械接口坐標系機械接口坐標系 機械接口坐標系是以機械接口為參照系的坐標系。機械接口坐標系符號：OmXmYmZm;原點Om機械接口坐標系的原點OM是機械接口的中心。+Zm軸的方向，垂直于機械接口中心，并由此指向末端執(zhí)行器。+Xm軸是由機械接口平面和X1、Z1平面（或平行于X1、Z1的平面）的交線來定義的。同時機器人的主、副關節(jié)軸處于運動范圍的中間位置。當由于機器人的構造不能實現此約定時，應由制造廠規(guī)定主關節(jié)軸的位置。+Xm軸的指向是遠離Z1軸。4 工具坐標系工具坐標系 工具坐標系是以安裝在機械接口上的末端執(zhí)行器為參照系的坐標系。符號：OtXtYtZt；原點Ot是工具中心點（TCP）,見圖1-10：+Zt軸與工具有關，通常是工具的指向。+Yt軸軸在平板式夾爪型夾持器夾持時（見GB/T 19400-2003）,+Yt是在手指運動平面的方向。5 關節(jié)座標系關節(jié)座標系關節(jié)坐標系，即為每個軸相對原點位置的絕對角度。參看圖1-11；關節(jié)座標系和X-Y軸設置的平面有關。符號：OiXiYiZi(i=1,2,3)原點Oi：第i個關節(jié)坐標系原點Oi在第i個關節(jié)軸上，且到i-1個關節(jié)軸的距離ai-1最短。+Zi軸：指離原點Oi，朝向i關節(jié)線上的Oi點，且第i關節(jié)軸線到i+1個關節(jié)軸線的距離最短。+Xi軸：+Xi軸的方向由原點開始，指向為Oi-1到Oi的方向。1.4.2 1.4.2 機器人的運動機器人的運動1.機器人的運動機器人運動有移動和轉動兩種。（1）移動 末端執(zhí)行器的移動是以基座坐標系作參照而確定的。其方向指定如下：+X或-X是沿著或平行于X1軸；+Y或-Y是沿著或平行于Y1軸；-Z是沿著或平行于Z1軸；(2）轉動 A、B、C分別被定義為圍繞平行于坐標軸X、Y和Z軸的獨立轉動。一般轉動是由獨立轉動的組合來表達的。關節(jié)坐標機器人的正負運動+Z或方向確認示意如圖1-12所示。1.4.3機器人位置控制工業(yè)機器人控制系統(tǒng)具有如下特點:工業(yè)機器人有若干個關節(jié)，典型工業(yè)機器人有五六個關節(jié)，每個關節(jié)由一個伺服系統(tǒng)控制，多個關節(jié)的運動要求各個伺服系統(tǒng)協同工作。工業(yè)機器人的工作任務是要求末端工具進行空間點位運動或連續(xù)軌跡運動，對工業(yè)機器人的運動控制，需要進行復雜的坐標變換運算。工業(yè)機器人的數學模型是一個多變量、非線性和變參數的復雜模型，各變量之間還存在著耦合，因此工業(yè)機器人的控制中經常使用前饋、補償、解耦和自適應等復雜控制技術。運動控制目前的機器人多采用分布式計算機控制，分為兩個層次。第一層次為伺服控制器，每個關節(jié)電動機配置一套伺服控制器，實現電動機的位移、速度、加速度及力矩的閉環(huán)控制;第二層次也稱上位計算機，負責軌跡點的生成、人機交互及其他一些管理任務，如圖1-13示在機器人軌跡插補方面，有定時插補和定距插補兩種方法。定時插補：定距插補：直線插補：圓弧插補：謝 謝電氣電子學院 黃老師FANUC ROBOT