工业机器人技术及应用(教案)4-初识工业机器人的作业示教

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1、第四章初识工业机器人的作业示教4.1工业机器人示教的主要内容4.1.1运动轨迹4.1.2作业条件4.1.3作业顺序学习目标导入案例课堂认知扩展与提高本章小结思考练习4.2工业机器人的简单试教学与再现4.2.1在线示教及其特点4.2.2在线示教的基本步骤其特点4.3工业机器人的离线编程技术4.3.1离线编程及其特点4.3.2离线编程系统的软件架构4.3.3离线编程的基本步骤课前回顾如何选择机器人坐标系和运动轴？机器人点动与连续移动有何区别，分别适合在哪些场合运用？学习目标认知目标掌握工业机器人示教的主要内容熟悉机器人在线示教的特点与操作流程熟悉机

2、器人离线编程的特点与操作流程掌握机器人示教-再现工作原理能力目标能够进行工业机器人简单作业在线示教与再现能够进行工业机器人离线作业示教与再现导入案例机器人职业前景分析对于机器人企业来说，他们需要的高端人才，至少应熟悉编程语言和仿真设计，以及神经网络、模糊控制等常用控制算法，能达到指导员工的程度。在此基础上，能依据实际情况自主研究算法。此外，最好还能主导大型机电一体化设备的研发，具备一定的管理能力。而其余调试，操作员工的要求相应递减。跟据职能划分，大概可分为四个工种：1.工程师助手，主要责任是协助工程师绘制机械图样、电气图样、简单工装夹具设计、制

3、作工艺卡片、指导工人按照装配图进行组装；2.机器人生产线试产员与操作员；3.机器人总装与调试者；4.高端维修或售后服务人员。课堂认知14.1工业机器人示教的主要内容目前，企业引入的以第一代工业机器人为主，其基本工作原理是“示教-再现”。“示教”也称导引，即由操作者直接或间接导引机器人，一步步按实际作业要求告知机器人应该完成的动作和作业的具体内容，机器人在导引过程中以程序的形式将其记忆下来，并存储在机器人控制装置内；“再现”则是通过存储内容的回放，机器人就能在一定精度范围内按照程序展现所示教的动作和赋予的作业内容程序是把机器人的作业内容用机器人语

4、言加以描述的文件，用于保存示教操作中产生的示教数据和机器人指令。机器人完成作业所需的信息包括运动轨迹、作业条件和作业顺序。4.1.1运动轨迹运动轨迹是机器人为完成某一作业，工具中心点（TCP）所掠过的路径，是机器示教的重点。从运动方式上看，工业机器人具有点到点（PTP）运动和连续路径（CP）运动2种形式。按运动路径种类区分，工业机器人具有直线和圆弧2种动作类型。示教时，直线轨迹示教2个程序点（直线起始点和直线结束点）；圆弧轨迹示教3个程序点（圆弧起始点、圆弧中间点和圆弧结束点）。在具体操作过程中，通常PTP示教各段运动轨迹端点，而CP运动由机器

5、人控制系统的路径规划模块经插补运算产生。机器人运动轨迹机器人运动轨迹的示教主要是确认程序点的属性。每个程序点主要包含：位置坐标:描述机器人TCP的6个自由度（3个平动自由度和3个转动自由度）。插补方式:机器人再现时，从前一程序点移动到当前程序点的动作类型。再现速度:机器人再现时，从前一程序点移动到当前程序点的速度。空走点:指从当前程序点移动到下一程序点的整个过程不需要实施作业，用于示教除作业开始点和作业中间点之外的程序点。作业点:指从当前程序点移动到下一程序点的整个过程需要实施作业，用于作业开2始点和作业中间点。空走点和作业点决定从当前程序点移

6、动到下一程序点是否实施作业。提示作业区间的再现速度一般按作业参数中指定的速度移动，而空走区间的移动速度则按移动命令中指定的速度移动；登录程序点时，程序点属性值也将一同被登录。工业机器人常见插补方式插补方式动作描述动作图示机器人在未规定采取何种轨迹移动时，默认采用关节插关节插补补。出于安全考虑，通常在程序点1用关节插补示教。机器人从前一程序点到当前程序点运行一段直线，即直线轨迹仅示教1个程序点直线插补（直线结束点）即可。直线插补主要用于直线轨迹的作业示教。机器人沿着用圆弧插补示教的3个程序点执行圆弧轨圆弧插补迹移动。圆弧插补主要用于圆弧轨迹的作业

7、示教。起点4.1.2作业条件工业机器人作业条件的登录方法，有3种形式：使用作业条件文件输入作业条件的文件称为作业条件文件。使用这些文件，可使作业命令的应用更简便。在作业命令的附加项中直接设定首先需要了解机器人指令的语言形式，或程序编辑画面的构成要素。程序语句一般由行标号、命令及附加项几部分组成。8:JP[1]100%FINE0008MOVJVJ=80.00①②③①②③(a)FANUC机器人(b)YASKAWA机器人程序语句的主要构成要素3手动设定在某些应用场合下，有关作业参数的设定需要手动进行。4.1.3作业顺序作业顺序不仅可保证产品质量，而且

8、可提高效率。作业顺序的设置主要涉及：作业对象的工艺顺序在某些简单作业场合，作业顺序的设定同机器人运动轨迹的示教合二为一。机器人与外围周边设备的动作顺序