KUKA基础培训之1机器人系统的结构和功能

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1、KUKA机器人系统的结构和功能讲师：课程用时：60分钟课程目的：了解KUKA机器人系统的结构和功能。2课程内容I机器人技术入门IIKUKA机器人的机械系统III机器人控制系统KRC4IVKUKAsmartPAD机器人系统的结构和功能ⅤVI机器人编程机器人安全性机器人技术入门KUKA机器人的机械系统机器人控制系统KRC4KUKAsmartPAD机器人编程机器人安全性2一、机器人技术入门什么是机器人？定义：“机器人是一种可自由编程并受程序控制的操作机”。控制系统、操作设备以及连接电缆和软件也同样属于机器人的范畴。图1-1:工业机器人1控制系统（控制柜KRC4）2机械手（机器人机械系统）3手持

2、操作和编程器（库卡smartPAD）注：所有不包括在工业机器人系统内的设备被称为外围设备，它们是：工具（效应器/Tool）、保护装置、皮带输送机、传感器等等二、库卡机器人的机械系统机械手是机器人机械系统主体，它由众多活动的、相互连接在一起的关节（轴）组成，我们也称之为运动链。机器人本体，通常也称之为机械手臂或者机械手。（图2-1）图2-1:机器人本体（机械手）1机械手（机器人机械系统）2运动链的起点：机器人足部(ROBROOT)3运动链的开放端：法兰(FLANGE)A1...A6：机器人轴1至6各根轴的运动通过伺服电机有针对性的调控而实现。这些伺服电机通过减速器与机械手的各部件相连。图2

3、-2:机器人的机械零部件概览1底座4连杆臂2转盘5手臂3平衡配重6手机器人机械系统的部件主要由铸铝和铸钢制成。在个别情况下也使用碳纤维部件。各根轴从下（机器人的足部）到上（机器人法兰）编号如下：图2-3:库卡机器人自由度以下是库卡产品系列中机械手的技术数据选摘：轴数：4至6轴作用范围：从0.35m(KR5scara)直至3.9m(KR120R3900ultraK)自重：从20kg直至4700kg精确度：0.015mm至0.2mm重复精度。三、机器人控制系统KRC4机器人机械系统由伺服电机控制运动，而该电机则由KRC4控制系统控制。KRC4控制系统的属性：1、机器人控制系统：控制六个机器人

4、轴以及最多两个附加的外部轴。2、流程控制系统：符合IEC61131标准的集成式SoftPLC。3、安全控制系统图3-1:控制柜可控制本体6个轴和2个附加轴。图3-2:控制柜KRC44、运动控制系统5、通过总线系统（例如：ProfiNet、以太网IP、Interbus）的通讯可能性：（1）可编程控制器（PLC）（2）其它控制系统（3）传感器和执行器6、通过网络的通讯可能性：（1）主机（2）其它控制系统四、库卡smartPAD13KUKA机器人的操作通过手持操作器（即KUKAsmartPAD）进行。图4-1smartPADKUKAsmartPAD的特点：触摸屏（触摸式操作界面），用手或配备

5、的触摸笔操作。大尺寸竖型显示屏KUKA菜单键八个移动键操作工艺数据包的按键用于程序运行的按键（停止/向前/向后）显示键盘的按键更换运行方式的钥匙开关紧急停止按键3D鼠标可拔出USB接口1、用于拔下smartPAD的按钮。2、用于调出连接管理器的钥匙开关。只有当钥匙插入时，方可转动开关。可以通过连接管理器切换运行模式。3、紧急停止键。用于在危险情况下关停机器人。紧急停止键在被按下时将自行闭锁。4、3D鼠标。用于手动移动机器人KUKAsmartPAD概览图4-2smartPAD5、移动键。用于手动移动机器人。6、用于设定程序倍率的按键。7、用于设定手动倍率的按键。8、主

6、菜单按键。用来在smartHMI上将菜单项显示出来。9、工艺键。工艺键主要用于设定工艺程序包中的参数。其确切的功能取决于所安装的工艺程序包。10、启动键。通过启动键可启动一个程序。KUKAsmartPAD概览图4-2smartPAD11、逆向启动键。用逆向启动键可逆向启动一个程序。程序将逐步运行。12、停止键。用停止键可暂停正运行中的程序。13、键盘按键显示键盘。通常不必特地将键盘显示出来，smartHMI可识别需要通过键盘输入的情况并自动显示键盘。KUKAsmartPAD概览图4-2smartPAD五、机器人编程编程语言是KRL-KUKARobotLanguage（库卡机器人编程语言）

7、程序举例：PTPP1Vel=100%PDAT1PTPP2CONTVel=100%PDAT2WAITFORIN10'PartinPosition'PTPP3Vel=100%PDAT35.1、机器人的编程语言5.2、机器人的编程方法（1）、以示教(Teach-in)法在线编程。图5-1:可利用库卡smartPAD进行机器人编程（2）、离线编程图形辅助的互动编程：模拟机器人过程图5-2:用KUKAWorkVisual模拟21（3）、文字编