工业机器人操作与编程高职PPT全套完整教学课件

Industrialrobotoperationandprogramming工业机器人操作与编程

全套PPT课件项目一项目二Coursecontent课程内容工业机器人循迹操作与编程工业机器人绘图操作与编程工业机器人装配操作与编程工业机器人搬运操作与编程工业机器人码垛操作与编程项目三项目四项目五任务一工业机器人循迹任务分析任务二工业机器人循迹路径规划任务三工业机器人循迹编程调试任务四工业机器人循迹系统维护项目一工业机器人循迹操作与编程01项目一项目导入“

循迹是工业机器人最基本的运动方式；

通过精确的控制机器人的运行线路，灵活的实现直线、圆弧以及各种复杂曲线轨迹，实现既定工作任务；

在汽车挡风玻璃涂胶、激光切割等领域有着广泛的应用。项目一项目导入“

现有一台工业机器人多功能工作站；该工作站由工业机器人、快换装置、循迹模块、绘图模块、搬运模块、码垛模块等组成；在关节坐标系下工业机器人工作原点位置为[0°，-30°，30°，0°，90°，0°]；多种末端工具模块由喷枪工具、模拟抛光工具、真空吸盘工具、激光笔模拟焊接工具等四种不同工具组成；机器人末端气动手爪可分别夹持四种工具进行作业。项目一项目导入“

循迹模块包含三角形、正方形、五角星、圆形以及字母等轨迹。现通过激光笔工具，手动操控工业机器人，完成循迹编程调试，具体要求为：1．手动安装激光笔工具；2．手动操控机器人完成点位示教；3．工业机器人从工作原点出发，

结束后返回工作原点；4．编写相应的循迹程序；5．调试并运行循迹程序。项目一【学习目标】Knowledgeobjectives知识目标启停工业机器人及加载程序01Qualityobjectives素质目标配置示教器操作环境02手动操控工业机器人运行03选取示教点位04规划典型轨迹路径05初识工业机器人示教编程06应用基本运动指令编写程序07初识工业机器人示教编程08初识工业机器人示教编程09工业机器人紧急停止10工业机器人手动操作中的紧急停止11具备深厚的爱国情感和中华民族自豪感，树立努力学习自信心；01树立明确的目标，并制定出实施计划，做好自我职业规划；02培养严谨认真、精益求精、追求完美、勇于创新的工匠精神；03树立安全操作意识，具有良好的基本职业素养。04项目一任务分解

1+X工业机器人应用编程职业技能等级标准中，本项目对接的职业技能要求为：项目一任务分解

根据1+X工业机器人应用编程职业技能等级证书的技能要求，分解工作任务为：：学习指导项目一

基于“任务分析→路径规划→编程调试→系统维护”工作过程进行学习，学习路径：项目一学习方法（1）观看课程网站教学视频；（2）查看教学案例、PPT等辅导材料；（3）小组讨论完成课程设置的任务；（4）完成练习、作业和测验等。1．知识点：2．技能点：（1）观看课程网站实操视频；（2）查看操作指南、PPT、交互式动画等辅导材料；（3）小组讨论完成课程设置的任务；（4）完成练习、作业和测验等。任务一【任务描述】

操作人员在进行机器人操作时，需要遵循正确的操作规程，从而保证操作人员安全、设备安全以及产品质量，因此使用者初次操作机器人进行循迹时，需要掌握正确的操作规程及注意事项，熟悉机器人循迹单元的组成，掌握机器人启停的方法、手动操控机器人的步骤和方法以及程序的建立、指令的添加、程序的编写及调试运行的基本方法。子任务一启停工业机器人及加载程序任务一1．循迹单元组成

工业机器人循迹单元由工业机器人模块、循迹模块、激光笔循迹工具等组成。其中，工业机器人由工业机器人本体、控制系统、示教器组成，工业机器人型号为ABBIRB120，是ABB公司迄今最小的多用途机器人，仅重25kg，荷重3kg（垂直腕为4kg），工作范围达580mm。循迹模块放置在多功能工作台上，由三角形、方形、五角形、圆形、“J”、“S”、“H”、“B”等字母轨迹组成，进行机器人基本操作及简单编程。循迹单元组成如图1-1所示。图1-1循迹单元组成子任务一启停工业机器人及加载程序任务一2．循迹单元工作流程

循迹单元的工作流程为：首先机器人从快换装置处抓取激光笔循迹工具，然后进行轨迹图形的循迹，最后将激光笔循迹工具放回快换装置，如图1-2所示。图1-2工业机器人循迹流程图

知识链接——工业机器人的安全操作任务一（1）机器人周围区域必须清洁，无油、水及杂质等。（4）线缆不能严重绕曲成麻花状和与硬物摩擦，以防内部线芯折断或裸漏。（2）装卸工件前，先将机械手运动至安全位置，严禁装卸工件过程中操作机器人。（5）严禁在控制柜内随便放置配件、工具、杂物、安全帽等，以免影响到部分线路，造成设备的异常。（3）未经许可不能擅自进入机器人工作区域，调试人员进入机器人工作区域时，需随身携带示教器，以防他人误操作。1.关机状态的安全

知识链接——工业机器人的安全操作任务一（1）如果在保护空间内有工作人员，请手动操作机器人系统。（4）注意工件和机器人系统的高温表面。机器人电动机长期运转后温度很高。（2）当进入保护空间时，请准备好示教器，以便随时控制机器人。（5）注意夹具并确保夹好工件。如果工具打开，工件会脱落并导致人员伤害或设备损坏。夹具非常有力，如果不按照正确方法操作，也会导致人员伤害。（3）注意旋转或运动的工具，例如切削工具和锯。确保在接近机器人之前，这些工具已经停止运动。（6）注意液压、气压系统以及带电部件。即使断电，这些电路上的残余电量也很危险。2.工作中的安全

知识链接——工业机器人的安全操作任务一（1）小心操作。不要摔打、抛掷或重击示教器，这样会导致示教器破坏或故障。在不使用该设备时，将它挂到专门存放它的支架上，以防止意外掉到地上。（4）定期清洁触摸屏。灰尘和小颗粒可能会挡住屏幕造成故障。（2）示教器的使用和存放应避免被人踩踏电缆。（5）切勿使用溶剂、洗涤剂擦洗海绵清洁示教器，使用软布蘸少量水或中性清洁剂清洁。（3）切勿使用锋利的物体（例如螺钉旋具或笔尖）操作触摸屏，这样可能会使触摸屏受损，应用手指或触摸笔去操作示教器触摸屏。（6）没有连接USB设备时务必盖上USB端口的保护盖。如果端口暴露在灰尘中，那么它会中断或发生故障。3.示教器的安全

知识链接——工业机器人的安全操作任务一（1）手动减速模式下，机器人只能减速操作或移动（小于250mm/s）。只要在安全保护空间之内工作，就应该始终以手动速度进行操作。（2）手动全速模式下，机器人以程序预设速度移动。手动全速模式应仅用于所有人员都位于安全保护空间之外时，而且操作人员必须经过特殊训练，熟知潜在的危险。4.手动模式下的安全

知识链接——工业机器人的安全操作任务一（1）机器人处于自动模式时（用于生产中运行机器人程序），严禁进入机器人本体动作范围内。（4）机器人运行过程中，严禁操作者离开现场，以确保意外情况的及时处理。（2）在运行作业程序前，须知道机器人根据所编程序将要执行的全部任务。（5）当机器人停止工作时，不要认为其已经完成工作了，因为机器人很可能是在等待让它继续移动的输入信号。（3）执行程序前，应确保机器人工作区内不得有无关的人员、工具、物品，工件夹紧可靠并确认。（6）因故离开设备工作区域前应按下急停开关，避免突然断电或者关机零位丢失，并将示教器放置在安全位置。5.自动模式下的安全

知识链接——工业机器人的安全操作任务一子任务二配置示教器操作环境任务一知识链接——示教器的功能及结构组成任务一1.示教器的功能

进行机器人的手动操纵、程序编写、参数配置以及监控用的手持装置，也是我们最常打交道的控制装置。知识链接——示教器的功能及结构组成任务一2.ABB机器人示教器的组成ABB机器人示教器包括使能器按钮、触摸屏、触摸笔、急停按钮、操纵杆和一些功能按钮。ABB机器人示教器结构示意图知识链接——示教器的功能及结构组成任务一2.ABB机器人示教器的组成标号部件名称说明A连接器与机器人控制柜连接。B触摸屏机器人程序的显示和状态的显示。C急停开关紧急情况时拍下，使机器人停止。D操纵杆控制机器人的各种运动，如单轴运动、线性运动。EUSB接口数据备份与恢复用USB接口。（可插U盘/移动硬盘等存储设备）F使能按钮给机器人的各伺服电机使能上电。G触摸笔与触摸屏配合使用。H重置按钮将示教器重置为出厂状态。

ABB机器人示教器主要部件功能说明知识链接——示教器的功能及结构组成任务一2.ABB机器人示教器的组成标号说明A-D预设按键，可以根据实际需求设定按键功能。E选择机械单元。（用于多机器人控制）F切换运动模式，机器人重定位或者线性运动。G切换运动模式，实现机器人的单轴运动，轴1-3或轴4-6。H切换增量（增益）控制模式，开启或者关闭机器人增量运动。J后退按键，使程序逆向运动，程序运行到上一条指令。K启动按键，机器人正向连续运行整个程序。L前进按键，使程序正向单步运行程序，按一次，执行一条指令。M暂停按钮，机器人暂停运行程序。ABB机器人示教器按键的功能说明ABB机器人示教器的功能按键知识链接——示教器的功能及结构组成任务一3.示教器的操作界面知识链接——示教器的功能及结构组成任务一4.示教器的使用方法

用左手手持，4指穿过张紧带，指头触摸使能按钮，掌心与大拇指握紧示教器。操作机器人示教器时，左手持设备，手指按住使能按钮不放。使能按钮分为两挡，在手动状态下第一挡按下去机器人将处于电机开启状态，

第二挡按下时机器人会处于防护装置停止状态。知识链接——示教器的功能及结构组成任务一4.示教器的使用方法知识链接——工业机器人的运行模式任务一1．运行模式的种类工业机器人的运行模式有手动模式和自动模式，示教器界面显示如图所示。知识链接——工业机器人的运行模式任务一1．运行模式的种类在手动模式下，既可以单步运行例行程序，又可以连续运行例行程序，运行程序时需一直手动按下使能按钮。

在自动模式下，按下机器人控制柜上电按钮后无需再手动按下使能器按钮，机器人依次自动执行程序语句并且以程序语句设定的速度值进行移动。知识链接——示教器的功能及结构组成任务一2．运行模式选择

生产中大多采用自动模式。当机器人程序编写完成，在手动模式下例行程序调试正确后，方可使用自动模式。

在示教编程时，只能采用手动模式。在手动模式下，可以进行机器人程序编写、调试、示教点位修改等，在该模式下，可以有效控制机器人的运行速度。知识链接——示教器的功能及结构组成任务一3．工业机器人的运行速度1234机器人在手动模式下移动时有两种运动模式，默认模式和增量模式。在默认模式下，操纵杆的操纵幅度与机器人的运动速度相关。幅度越小则机器人运动速度越慢，幅度越大则机器人运动速度越快。默认模式的机器人运动速度的高低可以在示教器上进行调节。知识链接——示教器的功能及结构组成任务一知识链接——示教器的功能及结构组成任务一3．工业机器人的运行速度在增量模式下，操纵杆每偏转一次，机器人移动一步（一个增量）；如果操纵杆偏转持续一秒或数秒，机器人将持续移动且速率为10步/秒。采用此模式可以对机器人位置进行微幅调整和精确的定位操作。增量移动幅度可以选择“大、中、小”，也可以自定义。【任务描述】任务二

机器人编程实际上是使用关键点把目标轨迹描述出来的过程，其核心是关键点的规划和选择。操作人员在对一些较单一图形轨迹（三角形、正方形、五角星等均为直线构成）或较复杂图形轨迹（字母轨迹、复杂图形等由直线、曲线等构成）进行循迹操作和编程时，对工业机器人的起始点、过渡点、目标点、返回点等关键点位进行路径规划和示教操作是非常重要的一步。子任务一选取示教点位任务二知识链接——循迹路径规划任务二路径规划就是使用关键点把目标轨迹描述出来的过程，其核心是关键点的规划和选择。示教的点位一般包括起始点、过渡点、目标点、返回点等。1．起始点的规划起始点也称为作业原点，该位置可以是机器人工作空间中任意一点，但一般来说会选取比较特殊的位置，如机器人零点等，目的是让机器人停止姿态尽量美观。2．过渡点的规划从作业原点到作业位置可能会经过障碍物，或者工具必须沿特定路径到达作业位置，这时就需要规划避障或工具行进路线。过渡位置可能是多个点，按实际情况规划。3．目标点的规划目标点是指实际作业的位置。作业位置之前的路径一般不需要限定轨迹，作业轨迹则通常是限定轨迹（直线或圆弧）。对于复杂的作业轨迹，可以通过直线和圆弧的组合把轨迹拟合出来。4．返回点的规划作业完成后，同样需要规划过渡位置返回作业原点。如果需要运动到下一作业位置，重复步骤2～4即可，当所有工作完成，返回作业原点（安全点）。子任务二规划典型轨迹路径任务二

循迹模块中三角形、正方形、五角星、圆以及字母轨迹的示教点位的选取如图1-15所示。机器人的轨迹路径规划为：首先从初始位置运行到各图形轨迹点上方，然后依次运行到各图形轨迹起始点及其他示教点位的上方，再回到各图形轨迹起始点的上方，完成各轨迹的循迹运行，最后回到机器人初始位置。各轨迹示教点的说明如表1-13所示。【任务描述】任务三

本任务主要学习ABB机器人运动指令进行示教编程的基本方法、创建程序的方法，以及添加运动指令、修改指令参数等内容，需要掌握ABB机器人RAPID编程语言及程序结构，熟悉程序、模块和例行程序之间的关系，掌握建立程序模块及例行程序的方法、学会应用基本运动指令编写程序，并通过手动运行调试机器人程序。知识链接——RAPID编程语言与程序架构任务三1．RAPID语言

RAPID程序就是把一连串的RAPID语言人为有序地组织起来，形成应用程序，通过执行RAPID程序实现对机器人的操作控制，如操纵机器人运动、控制I/O通讯、执行逻辑计算、重复执行指令等功能。

RAPID语言是ABB工业机器人使用的语言，是机器人厂家针对用户示教编程所开发的机器人编程语言，具有很强的组合性。其结构和编写风格类似于VB和C语言。知识链接——RAPID编程语言与程序架构任务三2．RAPID语言和高级语言对比03020401（3）指令集RAPID和一般编程语言，尤其是VB很相似，都有判断（IF，TEST）、循环（FORANDWHILE）、返回（RETURN）、跳转（GOTO）和停止（STOP）等，还有常用的等待函数WaitTime、WaitUnti（有条件的等待）、WaitDI和WaitDO（等待数字信号）等，有数据转换指令StrTOByte、ByteToSt、ValToStr和StrToVal。（1）数据格式C语言有Int、Strig等数据格式，RAPID语言也有类似的数据格式，如Num、DNum字符串等常用的数据格式。RAPID有常量（CONST）和变量（PERS、VAR），有全局变量和局部变量，也可预定义变量。（2）数学表达式RAPID和其他编程语言都有完整的数学表达式，除了加、减、乘、除之外，还有取余和取整。另有矢量的加减（Pos-Pos）、矢量的乘法（Pos*Pos、Pos*N）和旋转的链接（Orient*Orient）。（4）数学公式RAPID语言的数学公式有赋值、绝对值（ABS）、四舍五入（ROUND）、平方（Sqrt）和正弦余弦等，还有欧拉角、四元素的转换函数（EulerZYXandOrientZYX）和姿态矩阵的运算（PoseMult、PosVect）。知识链接——RAPID编程语言与程序架构任务三2．RAPID语言和高级语言对比0605（6）系统和时间RAPID语言有简单地读取系统时间和日期的函数，可用于简单计时和记录日志时写下日期。（5）程序函数RAPID语言和其他编程语言相似，也有函数，可分为有返回值的函数和没有返回值的函数，返回的数值类型可以用户自定义，但只能返回一种数据类型，数量也只能是一个，也可采用全局变量、字符串或有多个变量的数值类型作为返回值。例如，要返回三个整数数据，则可以返回一个Pos类型。（7）文件操作RAPID语言有简单的文件操作，包含的指令有创建文件夹（MakeDir）、删除文件夹（RemeDIr）、打开关闭（OpenDirandCloseDir）、复制和检索等。07知识链接——RAPID编程语言与程序架构任务三3．程序结构RAPID程序结构有3个层级，分别为程序、模块和例行程序。程序模块例行程序010203描述整个任务的结构，系统一般只能加载1个程序运行（多任务需要系统选项支持）。例行程序的管理结构，可以将例行程序按照需要进行分类和组织。是执行具体任务的程序，它是编程的主要对象，是指令的载体。知识链接——RAPID编程语言与程序架构任务三

在创建程序时，系统自动生成3个模块：MainModule、BASE和user模块。BASE和user为系统模块，BASE模块禁止用户操作，在user模块中，用户可创建例行程序。BASE和user模块为所有程序共用。一般将例行程序存放到程序模块中。除了自动生成的MainModule模块，为便于程序管理，用户可根据需要自行创建其他程序模块。知识链接——RAPID编程语言与程序架构任务三

在MainModule模块，系统自动生成了main例行程序。main例行程序是程序入口，程序执行时从main例行程序首行开始运行。1个程序可以包含多个模块，1个模块可以包含多个例行程序。不同模块间的例行程序根据其定义的范围可互相调用。知识链接——绝对位置运动指令MoveAbsJ任务三01.绝对位置运动指令MoveAbsJ

绝对位置运动指令MoveAbsJ是机器人使用六个关节轴和外部轴的角度值来定义目标位置数据的命令；常用于机器人六个轴回到机械原点的位置或Home点（机器人远离工件和周边设备的安全位置）。知识链接——关节运动指令MoveJ任务三02.关节运动指令MoveJ

关节运动指令MoveJ是在对路径精度要求不高的情况下，机器人的工具中心点TCP从一个位置移动到另一个位置，两个位置之间的路径不一定是直线，而是由机器人自己规划的一条路径，在绝大多数情况下是非线性的。

适用于较大范围的运动，优点是关节轴不容易到达极限位置或奇异点。知识链接——线性运动指令MoveL任务三03.线性运动指令MoveL

机器人的TCP从起点到终点之间的路径始终保持为直线；

一般对路径要求高的场合常使用此指令，如焊接、涂胶等应用；

空间直线距离不宜太远，否则容易到达机器人的轴限位或死点。如想获得精确路径，则两点距离较短为宜。知识链接——圆弧运动指令MoveC任务三04.圆弧运动指令（MoveC）圆弧路径是在机器人可到达的空间范围内定义三个位置点：圆弧运动指令（MoveC）01第一个点是圆弧的起点；02第二个点用于圆弧的曲率控制；03第三个点是圆弧的终点。【任务描述】任务四

机器人系统一般配备各种各样的安全保护装置，比如门互锁开关、安全光幕和安全垫等。本任务主要学习ABB机器人的安全保护机制，紧急停止按钮的操作方法，以及紧急停止后机器人的恢复操作等，需要掌握紧急停止按钮的使用场合，熟悉清除紧急停止及其报警信息，恢复工业机器人正常运行的步骤和方法。知识链接——机器人停止机制任务四1.停止机制常规模式安全保护停止（GS）自动模式安全保护停止（AS）上级安全保护停止（SS）紧急停止（ES）机器人控制柜有4个独立的安全保护机制，分别为：

机器人系统可以配备各种各样的安全保护装置，例如安全门互锁开关、安全光幕和安全垫等。最常用的是门互锁开关，打开此装置可以暂停机器人。【任务描述】任务四2．紧急停止按钮紧急停止按钮，简称急停按钮，当发生紧急情况的时候用户可以通过快速按下此按钮来达到保护的目的。在工厂里面，一些大中型机器设备或者电器上都可以看到醒目的红色按钮，标准的会标示与紧急停止含义相同的红色字体，这种按钮可统称为急停按钮。此按钮只需直接向下压下，就可以快速的让整台设备立马停止或释放一些传动部位。要想再次启动设备必须释放此按钮，一般只需顺时针方向旋转大约45°后松开，按下的部分就会弹起，也就是释放。

工业机器人急停按钮：（a）控制柜急停（b）示教器急停（c）工作站急停任务实施——工业机器人紧急停止测试任务四任务实施——工业机器人紧急停止测试任务四任务实施——工业机器人紧急停止测试任务四知识链接——手动操作中紧急停止后的恢复方法任务四1．手动操作中的紧急停止

在机器人的手动操作过程中，由于操作者不熟练引起的碰撞或者其他突发状况的发生，会导致机器人安全保护机制启动工作，机器人紧急停止。机器人紧急停止后，需要进行一些恢复操作，才能使机器人恢复到正常工作状态。在紧急停止机器人后，机器人停止的位置可能会处于空旷区域，也可能被堵在障碍物之间。010203如果机器人处于空旷区域，可以选择手动操纵机器人运动到安全位置。如果机器人被堵在障碍物之间，在障碍物容易移动的情况下，可以直接移开周围的障碍物，再手动操纵机器人运动至安全位置。如果周围障碍物不易移动，也很难通过直接手动操纵机器人到达安全位置，那么可以选择按“松开抱闸按钮”，手动操纵机器人运动到安全位置。知识链接——手动操作中紧急停止后的恢复方法任务四2．按“松开抱闸按钮”恢复紧急停止按“松开抱闸按钮”恢复紧急停止操作方法为：一人先托住机器人，另一人按下控制柜上的“松开抱闸按钮”。电机抱死状态解除后，托住机器人移动到安全位置后松开“松开抱闸按钮”。然后松开急停按钮，按下上电按钮，机器人系统恢复到正常工作状态。机器人托扶按住“松开抱闸按钮”谢谢观看

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任务一工业机器人绘图任务分析任务二工业机器人绘图路径规划任务三工业机器人绘图编程调试任务四工业机器人绘图系统维护项目二工业机器人绘图操作与编程02项目二项目导入本项目主要学习机器人安装绘图笔工具，通过工具坐标系的建立、工件坐标系的切换，在不同的坐标系下，利用机器人完成多个轨迹相同、位置不同的图形绘制。现有一台工业机器人多功能工作站；该工作站由工业机器人、快换装置、循迹模块、绘图模块、搬运模块、码垛模块等组成；在关节坐标系下工业机器人工作原点位置为[0°，-30°，30°，0°，90°，0°]；多种末端工具模块由喷枪工具、模拟抛光工具、真空吸盘工具、激光笔模拟焊接工具等四种不同工具组成；机器人末端气动手爪可分别夹持四种工具进行作业。项目导入项目二现通过绘图笔工具，手动操控机器人，完成绘图程序的编程调试，具体要求为：1．手动安装绘图笔工具；2．建立及标定工具坐标系、工件坐标系；5．编写绘图程序并调试运行。4．工业机器人从工作原点出发，结束后返回工作原点；3．手动操控机器人完成点位示教；【学习目标】Knowledgeobjectives知识目标工业机器人绘图单元组成01Qualityobjectives素质目标工具数据的定义02工具坐标系的设定方法03工件坐标系定义04取工具路径规划及示教点位的选取05绘图示教点位的选取06ProCall调用例行程序指令07绘图程序设计08工业机器人系统备份09工业机器人系统恢复10强化学生的职业认同感、使命感，增强社会责任感；01培养学生具备勤奋、踏实、严谨、积极进取的工作态度；02培养学生具备较强的科技实力和创新能力；03养成注重细节、求真务实的学习态度和工作素养，不驰于空想，不骛于虚声。04项目二任务分解项目二1+X工业机器人应用编程职业技能等级标准中，本项目对接的职业技能要求为：根据1+X工业机器人应用编程职业技能等级证书的技能要求，分解工作任务为：学习指导项目二

基于“任务分析→路径规划→编程调试→系统维护”工作过程进行学习，学习路径：【任务描述】任务一

对于轨迹相同、位置不同的多个图形绘制，采用建立多个不同的工件坐标系的方式，会更为高效、快捷。采用此方式完成绘图操作与编程，需要掌握工具坐标系建立、标定及测试的步骤，掌握工件坐标系建立、标定及测试的步骤，熟悉机器人绘图单元的组成，工件坐标系切换的方法，熟练掌握程序编写及调试运行等。知识链接——工业机器人绘图单元组成任务一1．绘图单元组成“

工业机器人绘图单元由工业机器人模块、绘图模块、绘图笔工具等组成。

绘图模块放置在多功能工作台上，可以放置A4或B5绘图纸，绘制不同的图形，进行机器人绘图基本操作及编程。知识链接——工业机器人绘图单元组成任务一2．绘图单元工作流程“

首先工业机器人从快换装置处抓取绘图笔工具，然后进行绘图模块上轨迹图形的绘制，最后将绘图笔工具放回快换装置。知识链接——工业机器人绘图单元组成任务一知识链接——工具数据的定义任务一1．工具坐标系

工具坐标系是工业机器人常用的坐标系之一。

在机器人的手动动作模式中使用可以更便捷的获得机器人工具与目标工件的相对位姿，在运动指令中调用工具坐标系，可以更准确的描述工具末端点的运动轨迹。知识链接——工具数据的定义任务一2．工具数据

工具数据用于描述安装机器人第六轴上的工具坐标系TCP、重量、重心等参数的数据，也用于描述新工具坐标系相对于默认工具坐标系的位姿变换。

一般不同的机器人应用会配置不同的工具，比如说弧焊机器人会使用焊枪作为工具，而用于搬运板材的机器人就会使用吸盘式的夹具作为工具。知识链接——工具数据的定义任务一2．工具数据

执行程序时，机器人将TCP移至编程位置，程序中所描述的速度、位置就是TCP点在对应的坐标系的速度和位置。

所有机器人在手腕处都有一个预定义工具坐标系，该坐标系被称为tool0。这样就能将一个或多个新工具坐标系定义为tool0的偏移值。知识链接——工具数据的定义任务一2．工具数据知识链接——工具数据的定义任务一3．工具中心点0301简单理解的话，TCP就是重定位动作的旋转中心。工具是能够直接或间接安装在机器人的转动盘上，或能够装配在机器人工作范围内固定位置上的物件。固定装置（夹具）不是工具，工具必须用TCP（ToolCenterPoint，即工具中心点）定义。为了获取准确的TCP位置，必须测量机器人使用的工具并保存测量数据，TCP是定义所有机器人定位的参考点，也是工具坐标系的原点，机器人系统可处理若干TCP定义，但每次只能存在一个有效TCP。02知识链接——工具数据的设定方法任务一1．标定工具坐标系的方法（1）TCP默认方向法四点法使用“TCP默认方向”法计算得到的工具数据不改变默认工具坐标系方向，仅计算工具的Z方向偏移数值，即工具长度。因此，该方法仅适用于工具末端点在Z方向延伸的情况。工具数据中的“点数”，是指标定工具坐标系需测定工具末端点示教的不同位姿数，可在3到9之间选择，默认为4点。理论上点数越多，利用不同的位姿数据计算得到的工具坐标系数据越精确，但在实际操作时，由于示教精度的影响，也并不是选择点数越多计算越精确。知识链接——工具数据的设定方法任务一1．标定工具坐标系的方法（2）“TCP和Z”方法五点法“TCP和Z”方法是增加了Z点的定义，以工具末端点与Z点的连线为工具坐标系的Z轴，对应Z方向改变的工具。“TCP和Z”方法可兼容“TCP（默认方向）”方法，即Z方向不变的工具也可用此方法定义工具数据。（3）“TCP和Z，X”方法六点法“TCP和Z，X”方法则增加了Z和X点的定义，以工具末端点与Z点的连线为工具坐标系的Z轴，以工具末端点与X点的连线为工具坐标系的X轴，对应Z、X方向改变的工具。“TCP和Z，X”方法可兼容其他方法。知识链接——工具数据的设定方法任务一2．工具坐标系设定的基本原理01030402（4）机器人就可以通过这四个位置点的位置数据计算求得TCP的数据，然后TCP的数据就保存在TOOLDATA这个程序数据中被程序进行调用。（3）通过之前学习到的手动操纵机器人的方法，去移动工具上的参考点以最少四种不同的机器人姿态尽可能与固定点刚好碰上。（2）然后在工具上确定一个参考点（最好是工具的中心点TCP）；（1）首先在机器人工作范围内找一个非常精确的固定点作为参考点；六点法建立并测试工具坐标系任务一工具坐标系的建立--6点法

第一步：设定工具数据tool1a.单击ABB按钮；b.选择手动操纵；c.选择工具坐标；d.单击新建；e.对工具数据属性进行设定后（tool1），单击确定；f.选中tool1后，单击编辑菜单中的定义选项；g.选择TCP和Z，X，使用6点法设定TCP；h.选择合适的手动操纵模式；i.按下使能键，使用摇杆使工具参考点靠上固定点，作为第一个点；j.单击修改位置，将点1位置记录下来；k.工具参考点以此姿态靠上固定点；l.单击修改位置，将点2位置记录下来；m.工具参考点以此姿态靠上固定点；n.单击修改位置，将点3位置记录下来；o.工具参考点以此姿态垂直靠上固定点，这是第4个点，工具参考点垂直于固定点；p.单击修改位置，将点4记录下来；直接输入法任务一

当机器人采用气爪为工具时，我们需要为其设定一个工具数据，以图示为例创建一个工具数据Tool1。从图可知工具的质量为0.43276kg，重心位置相对于默认tool0的位置偏移了38.45，其TCP点相对于tool0来说只是在Z正方向偏移了125.8mm。

子任务三建立及标定工件坐标系任务一知识链接——工件坐标系定义任务一1．工件坐标系及其优点

工件坐标系对应工件，它定义工件相对于大地坐标系（或其他坐标）的位置，其目的是使机器人的手动运行以及编程设定的位置均以该坐标系为参照。

工件坐标系是拥有特定附加属性的坐标系，它主要用于简化编程（因置换特定任务和工件进程等需要编辑程序时）。

工业机器人可以拥有若干工件坐标系，表示不同工件，或者表示同一工件在

不同位置的若干副本。机器人在出厂时有一个预定义的工件坐标系wobj0，默认与基坐标系一致。知识链接——工件坐标系定义任务一1．工件坐标系及其优点在工件坐标系中创建目标和路径，具有很多优点：（2）因为整个工件可连同其路径一起移动，因此可以操作外部轴或传送导轨移动的工件。（1）更改工件坐标的位置，便可以重新定位工作站中的工件，所有路径将即刻随之更新。知识链接——工件坐标系定义任务一1．工件坐标系及其优点

举例1：如图2-3A为大地坐标系，B、C为工件坐标系。

为了方便编程，为第一个工件建立了一个工件坐标B，并在这个工件坐标B上进行轨迹编程。如果工作台上还有一个同样的工件需要走同样的轨迹，那只需要建立一个工件坐标C，将工件坐标B中的轨迹复制一份，然后将工件坐标从B更新为C，无需重复编程。知识链接——工件坐标系定义任务一1．工件坐标系及其优点

举例2：如图2-4坐标发生偏移。如果在工件坐标B中对A对象进行了轨迹编程，当工件坐标的位置变成工件坐标D后，只需在机器人系统重新定义工件坐标D，则机器人的轨迹就自动更新到C了，不需要再次进行编程。

因为A相对于B，C相对于D的关系是一样的，并没有因为整体偏移而发生变化。知识链接——工件坐标系定义任务一1．工件坐标系及其优点

工件坐标系必须定义两个框架：用户框架（与大地坐标系或基坐标系相关）和工件框架（与用户框架相关）。

用户框架相当于为工件所在的工作台定义一个坐标系，因此工件坐标系有时也称为用户坐标系。

在工作台的平面上，定义三个点，就可以建立一个用户框架。知识链接——工件坐标系定义任务一1．工件坐标系及其优点

如图2-5所示，X1点确定工件坐标系的原点，X1、X2确定工件坐标系X轴正方向；Y1点确定工件坐标系Y轴正方向。定义好用户框架后，以同样方法定义工件框架，工件框架是定义在工件上的坐标系，如图2-6所示。工件坐标系符合右手法则。【任务描述】任务二

本工作任务是通过工业机器人抓取绘图笔工具，建立不同的工具坐标、工件坐标，通过工件坐标切换的方式，实现示教轨迹的偏移，完成绘图模块中正三角形和斜三角形的绘制。本次任务要规划的路径包括机器人拾取绘图笔工具的路径规划、新建工件坐标、工具坐标标定点位的选取以及正三角形点位的选取和规划等。子任务一工具抓取路径规划及示教点位的选取任务二知识链接—取工具路径规划及示教点位的选取任务二路径规划在绘图模块中，工业机器人抓取绘图笔工具的轨迹路径规划为：首先从初始位置运行到绘图笔工具上方（过渡点），然后运行到抓取绘图笔工具的位置，最后回到绘图笔工具上方（过渡点），工具拾取完毕，可以进行绘图操作。子任务二坐标系的建立及绘图示教点位的选取任务二知识链接——绘图示教点位的选取任务二

本任务是通过工件坐标系切换的方式，实现绘图模块中正三角形和斜三角形的绘制，完成示教轨迹的偏移，如图2-8所示。知识链接——绘图示教点位的选取任务二工业机器人绘制图形的轨迹路径规划为：机器人拾取绘图笔工具后，从工具抓取过渡点，运行到正三角形绘制的起始点的上方，然后运行到绘图起始点，以及三角形其他两个顶点，然后回到绘图起始点的上方，之后通过工件坐标系切换，对斜三角形进行绘制。此外，本任务需要建立工具坐标系、工件坐标系。各轨迹示教点的说明如表2-7所示。【任务描述】任务三

前面我们学习了工件坐标系的建立及标定的步骤和方法，并介绍了通过切换工件坐标系可以实现示教轨迹的偏移，从而实现正三角形和斜三角形的绘制。本任务我们主要学习如何通过此方式，完成三角形轨迹偏移及绘制的编程操作。子任务一设计机器人绘图程序任务三知识链接——ProCall调用例行程序指令任务三1．指令格式ProCall调用例行程序指令是用于调用现有例行程序（Procedure）的指令。当程序执行到该指令时，执行完整的被调用例行程序。当执行完此例行程序后，程序将继续执行调用后的指令语句。指令应用举例如表2-8所示。知识链接——ProCall调用例行程序指令任务三2．指令添加在程序编辑窗口，单击“添加指令”，在“Common”栏单击“ProcCall”，即可添加一条指令，然后选择调用的例行程序即可。如图2-9所示，表示调用例行程序“Routine7”。“ProcCall”指令并不显示在程序行内，只显示被调用的程序名称。知识链接——绘图程序设计任务三1绘图主程序（main）设计

根据工作任务的要求和程序流程图，绘图单元的程序由一个主程序（main）和若干子程序组成，主程序及程序说明如表2-9所示。知识链接——绘图程序设计任务三（1）取绘图笔工具子程序

取绘图笔工具子程序及程序说明如表2-10所示。2绘图子程序设计知识链接——绘图程序设计任务三（2）绘制正三角形子程序

绘制正三角形子程序及程序说明如表2-11所示。2绘图子程序设计知识链接——绘图程序设计任务三（3）绘制斜三角形子程序

绘制斜三角形子程序及程序说明如表2-12所示。2绘图子程序设计知识链接——绘图程序设计任务三（4）放回绘图笔工具子程序

放回绘图笔工具子程序及程序说明如表2-13所示。2绘图子程序设计子任务二调试并运行机器人绘图程序任务三实操训练：机器人绘图程序的调试与运行子任务二调试并运行机器人绘图程序任务三实操训练：机器人绘图程序的调试与运行子任务二调试并运行机器人绘图程序任务三实操训练：机器人绘图程序的调试与运行子任务二调试并运行机器人绘图程序任务三实操训练：机器人绘图程序的调试与运行任务实施——机器人绘图程序的调试与运行任务三任务实施——机器人绘图程序的调试与运行任务三任务实施——机器人绘图程序的调试与运行任务三任务实施——机器人绘图程序的调试与运行任务三任务实施——机器人绘图程序的调试与运行任务三【任务描述】任务四

在进行工业机器人操作前，对机器人程序和系统进行备份操作，是保证机器人正常运行的良好习惯。通过本任务的学习，使大家掌握在工业机器人硬盘以及使用USB存储设备等备份工业机器人程序及系统的方法，完成系统备份、程序及系统数据的导入导出。子任务一备份工业机器人系统任务四知识链接——工业机器人系统备份任务四1．备份程序及系统的目的

为防止操作人员对机器人系统文件误删除，通常在进行机器人操作前备份机器人系统，并定期对数据进行备份，从而保证工业机器人正常运行。

ABB工业机器人数据备份的对象是所有正在系统内存运行的RAPID程序和系统参数。当机器人系统出现错误、重新安装系统或机器人程序被误操作时，可以通过备份数据快速地把机器人恢复到备份时的状态。知识链接——工业机器人系统备份任务四2．系统备份命名

机器人系统备份文件默认名称构成为“机器人编号+Backup+备份日期”。如图2-10所示，“120-511401_Backup_20210817”即表示编号为“120-511401”的机器人在2021年8月17日的系统备份。通常使用默认名称保存备份即可，如果在同一日需要多次备份的可以额外增加其他注释以示区别。任务实施——备份工业机器人系统任务四任务实施——备份工业机器人系统任务四任务实施——备份工业机器人系统任务四任务实施——备份工业机器人系统任务四任务实施——备份工业机器人系统任务四任务实施——备份工业机器人系统任务四子任务二恢复工业机器人系统程序任务四知识链接——工业机器人系统恢复任务四系统恢复

每一台机器人有唯一的编号，在进行系统备份时，备份数据具有唯一性，不可将一台机器人的备份恢复到另一台机器人中去，否则会造成系统故障。在发生以下情况时，可以通过系统恢复来解决：如果在机器人操作及编程的过程中怀疑程序文件损坏，或者对指令及参数的设置做了任何不成功的修改，需要以前的设置，都可以对机器人系统进行恢复。任务实施——恢复工业机器人系统任务四任务实施——恢复工业机器人系统任务四任务实施——恢复工业机器人系统任务四任务实施——恢复工业机器人系统任务四任务实施——恢复工业机器人系统任务四谢谢观看Industrialrobotoperationandprogramming工业机器人操作与编程

任务一工业机器人装配任务分析任务二工业机器人装配路径规划任务三工业机器人装配编程调试任务四工业机器人装配系统维护项目三工业机器人装配操作与编程02项目三项目导入

装配作业常用于柔性自动化装配生产线中，在各种电器的制造行业有着非常广泛的应用，装配机器人具有精度高、柔顺性好、工作范围小、能与其他系统配套使用等特点。项目三项目导入现有一台工业机器人多功能工作站；该工作站由工业机器人、快换装置、循迹模块、绘图模块、搬运模块、码垛模块等组成；在关节坐标系下工业机器人工作原点位置为[0°，-30°，30°，0°，90°，0°]；多种末端工具模块由喷枪工具、模拟抛光工具、真空吸盘工具、激光笔模拟焊接工具等四种不同工具组成；机器人末端气动手爪可分别夹持四种工具进行作业。项目导入项目三现通过吸盘工具，手动操控工业机器人，完成装配程序的编程调试，具体要求为：1．配置机器人板卡及信号；2．机器人自动抓取吸盘工具；3．机器人将红、黄、蓝工件及盒盖进行装配；4．手动操控机器人完成各点位示教；5．编写装配程序

并调试运行。【学习目标】Knowledgeobjectives知识目标了解机器人I/O通信的种类；01Capabilityobjectives能力目标掌握DSQC652标准I/O板卡的配置方法；02掌握机器人输入输出信号的定义及配置方法；03掌握I/O指令、WaitTime等指令的使用方法。04能够独立完成机器人标准I/O板卡的配置；01能够独立进行输入输出信号的配置及查看；02能够灵活运用机器人基本指令进行程序设计并调试运行；03能够对机器人的关节轴进行微校操作。04项目二项目三学习目标01素质目标0203素质目标素质目标04素质目标

深刻体会科技兴国、实业兴邦的道理，学好专业技能，为国效力；

明确学习、就业目标，具有坚持不懈、持之以恒的信念；

体会国家富强的自豪感，激发学生弘扬爱国主义精神；

培养学生的团队合作意识，不做团队“短板”，学会沟通、协作。任务分解1+X工业机器人应用编程职业技能等级标准中，本项目对接的职业技能要求为：任务一任务分解根据1+X工业机器人应用编程职业技能等级证书的技能要求，分解工作任务为：任务一学习指导基于“任务分析→路径规划→编程调试→系统维护”工作过程进行学习，学习路径：任务一学习方法（1）观看课程网站教学视频；（3）小组讨论完成课程设置的任务；（2）查看教学案例、PPT等辅导材料；1．知识点：2．技能点：（4）完成练习、作业和测验等。（1）观看课程网站实操视频；（3）小组讨论完成课程设置的任务；（2）查看操作指南、PPT、交互式动画等辅导材料；（4）完成练习、作业和测验等。任务一工业机器人装配任务分析1．【任务描述】为实现工业机器人自动装配工作任务，完成工业机器人装配操作和编程，需要学习工业机器人I/O通信的相关知识，掌握ABBI/O板DSQC652的配置以及对输入输出信号的查看与仿真操作，并灵活运用机器人基本指令进一步熟悉机器人程序的编写以及调试运行等。任务一知识链接——工业机器人装配单元组成1．装配单元组成任务一

工业机器人装配单元由工业机器人模块、装配模块、吸盘工具等组成。装配模块放置在多功能工作台上，模块主要由一个黄色图块、一个蓝色图块、一个红色图块以及一个盒子组成,通过编程使机器人将红、黄、蓝三色的工件依次放进盒子里,进行机器人装配基本操作及编程。装配单元的位置布局和模块组成如图3-1所示。知识链接

工业机器人装配单元组成2．装配单元工作流程

装配单元的工作流程为：首先工业机器人从快换装置处抓取吸盘工具，然后通过编程使机器人将红、黄、蓝三色的工件依次放进盒子里,将盖子装配好实现完整的装配流程，最后将吸盘工具放回快换装置。工业机器人装配程序流程图如图3-2所示。

工业机器人I/O通信的种类1．I/O通信方式知识链接010203ABB机器人拥有丰富的I/O通信接口，可以轻松地与周边设备进行通信，具体的通信方式见表3-1。其中RS232通信、OPCserver、SocketMessage是与PC通信时的通信协议，与PC进行通信时需在PC端下载PCSDK，添加“PC-INTERFACE”选项方可使用；DeviceNet、Profibus、Profibus-DP、Profinet、EtherNetIP则是不同厂商推出的现场总线协议，要根据需求进行选配；如果使用ABB标准I/O板，就必须有DeviceNet的总线。

工业机器人I/O通信的种类2．I/O通信接口知识链接0102ABB标准I/O板提供的常用信号处理有数字输入DI、数字输出DO、模拟输入AI、模拟输出AO以及输送链跟踪，常用的标准I/O板有DSQC651和DSQC652。ABB机器人可以选配标准ABB的PLC，省去了与外部PLC进行通信设置的麻烦，并且可以在机器人的示教器上实现与PLC相关的操作。工业机器人标准I/O板知识链接标准I/O板是挂在DeviceNet网络上的，所以要设定模块在网络中的地址。常用的ABB标准I/O板有DSQC651、DSQC652、DSQC653、DSQC355A、DSQC377A五种，除分配地址不同外，其配置方法基本相同。工业机器人标准I/O板知识链接

DSQC651主要提供8个数字输入信号、8个数字输出信号和2个模拟输出信号的处理。模块接口如图所示。DSQC651板有X1、X3、X5、X6四个模块接口，各模块接口连接说明如下：1.标准I/O板DSQC651工业机器人标准I/O板知识链接1.标准I/O板DSQC651X1端子接口包括8个数字输出，地址分配如表3-3所示：工业机器人标准I/O板知识链接1.标准I/O板DSQC651X3端子接口包括8个数字输入，地址分配如表3-4所示：工业机器人标准I/O板知识链接1.标准I/O板DSQC651X5端子是DeviceNet总线接口，端子使用定义如表3-5所示工业机器人标准I/O板知识链接1.标准I/O板DSQC651

其上的编号6～12跳线用来决定模块（I/O板）在总线中的地址，可用范围为10～63，如图3-4所示，如果将第8脚和第10脚的跳线剪去，2+8=10就可以获得10的地址。工业机器人标准I/O板知识链接1.标准I/O板DSQC651X6端子接口包括2个模拟输出，地址分配如表3-6所示：工业机器人标准I/O板知识链接2.标准I/O板DSQC652

DSQC652板主要提供16个数字输入信号、16个数字输出信号的处理。

DSQC652板有X1、X2、X3、X4、X5五个模块接口，X1和X2是数字输出接口；X3和X4是数字输入接口；X5是DeviceNet接口（其接口说明同DSQC651）。

X1、X2、X3、X4的接口连接说明如下：工业机器人标准I/O板知识链接2.标准I/O板DSQC652X1端子接口包括8个数字输出，地址分配如表3-7所示：工业机器人标准I/O板知识链接2.标准I/O板DSQC652X2端子接口包括8个数字输出，地址分配如表3-8所示：工业机器人标准I/O板知识链接2.标准I/O板DSQC652X3端子接口包括8个数字输入，地址分配如表3-9所示：工业机器人标准I/O板知识链接2.标准I/O板DSQC652X4端子接口包括8个数字输入，地址分配如表3-10所示：任务2工业机器人装配路径规划1．【任务描述】本工作任务是通过工业机器人抓取吸盘工具，完成装配单元中各工件的装配操作与编程。本次任务要规划的路径包括机器人拾取吸盘工具的路径规划、装配单元中红、黄、蓝三色工件的装配路径以及盒盖的装配等点位的选取和规划等。子任务一工具抓取路径规划及示教点位的选取取吸盘工具路径规划及示教点位的选取知识链接路径规划

在装配模块中，工业机器人抓取吸盘工具的轨迹路径规划为：首先从初始位置运行到吸盘工具上方（过渡点），然后运行到抓取吸盘工具的位置，最后回到吸盘工具上方（过渡点），工具拾取完毕，可以进行装配操作，如图所示。在进行点位示教时，可以先示教抓取点，然后控制机器人垂直向上抬起合适高度，再示教过渡点。工具坐标、工件坐标及各轨迹示教点的说明如表3-15所示。任务2装配示教点位的选取3.【案例】任务3工业机器人装配编程调试1.【任务描述】本任务主要学习ABB机器人输入输出I/O控制指令，I/O控制指令用于控制I/O信号，以达到与机器人周边设备进行通信的目的。通过对工业机器人装配的编程熟悉机器人程序编写以及I/O指令的使用。应用输入输出指令编写程序子任务一装配示教点位的选取知识链接

本装配属于模拟形式，装配工件主要由一个红色工件、一个蓝色工件、一个黄色工件以及一个盒子组成,通过编程使机器人将红、蓝、黄三色的工件依次放进盒子

里,最后将盖子装配好实现完整的装配流程。示意图如图3-7所示，各轨迹示教点说明如表3-16所示。Set数字信号置位指令知识链接1．指令格式Set数字信号置位指令用于将数字输出（DigitalOutput）置位为“1”。指令格式及各参数含义如表3-17所示。Set数字信号置位指令知识链接2．指令添加

在程序编辑窗口，单击“添加指令”，在“Common”栏单击“Set”，即可添加一条指令，如图3-8所示，表示将do1置1。Reset数字信号复位指令知识链接Reset数字信号复位指令用于将数字输出（DigitalOutput）复位为“0”。指令格式及各参数含义如表3-18所示。1．指令格式Reset数字信号复位指令知识链接2．指令添加

在程序编辑窗口，单击“添加指令”，在“Common”栏单击“Reset”，即可添加一条指令，如图3-9所示，表示将do1复位。子任务二设计机器人装配程序WaitTime指令知识链接

WaitTime指令是一种时序控制指令类型，其功能是为了让程序控制各设备之间的配合时间顺序更准确，通常用于需要延长程序运行时间的场合。例如，从系统控制电磁阀打开气路到气动执行元件完成动作，此过程需要一定的时间，如果不考虑延时，基于气动执行元件完成前提的机器人动作，如提前运行可能产生撞机。因此，使用延时控制指令对于机器人安全运行是很有必要的。指令格式如表3-19所示。1．指令格式WaitTime指令知识链接2．指令添加

在程序编辑窗口，单击“添加指令”，在“Common”栏单击“WaitTime”，即可添加，如图3-10所示，表示DO8置位后等待1秒，再复位。装配程序设计知识链接1．装配主程序（main）设计装配单元的程序由一个主程序（main）和若干子程序组成，如表3-20所示。装配程序设计知识链接2．装配子程序设计（1）取吸盘工具子程序取吸盘工具子程序及程序说明如表3-21所示。装配程序设计知识链接2．装配子程序设计（2）装配红色工件子程序装配红色工件程序及程序说明如表3-22所示。装配程序设计知识链接2．装配子程序设计（3）装配蓝色工件子程序装配蓝色工件程序及程序说明如表3-23所示。装配程序设计知识链接2．装配子程序设计（4）装配黄色工件子程序装配黄色工件程序及程序说明如表3-24所示。装配程序设计知识链接2．装配子程序设计（5）装配盒盖子程序编写装配盒盖子程序及程序说明如表3-25所示。装配程序设计知识链接2．装配子程序设计（6）放回吸盘工具子程序放回吸盘工具子程序及程序说明如表3-26所示。调试并运行机器人装配程序子任务三实操训练：机器人装配程序的调试与运行调试并运行机器人装配程序子任务三实操训练：机器人装配程序的调试与运行调试并运行机器人装配程序子任务三实操训练：机器人装配程序的调试与运行调试并运行机器人装配程序子任务三实操训练：机器人装配程序的调试与运行调试并运行机器人装配程序子任务三调试并运行机器人装配程序子任务三调试并运行机器人装配程序子任务三调试并运行机器人装配程序子任务三调试并运行机器人装配程序知识链接工业机器人装配系统维护任务41.【任务描述】

工业机器人在长期运行过程中，需要进行必要的维护与保养，提高精确性及生产效率。当更换机器人的电机或传输部件，编码器值发生更改；电池放电、出现转数计数器错误、转数计数器和测量电路板间信号中断、控制系统断开时移动机器人轴等，使编码器内存记忆丢失；机器人碰撞后需要重新校准新的编码器值时，需要对工业机器人进行微校操作。通过本任务的学习，使大家掌握对机器人的各关节轴进行精确校准的方法和步骤，实现工业机器人的微校操作。工业机器人的微校操作子任务一工业机器人的微校操作知识链接微校是通过释放机器人电机抱闸，手动将机器人轴旋转到校准位置，重新定义零点位置实现校准的方法。微校时，可以仅对机器人的某一轴进行校准。在微校的过程中，还需要用到示教器上的生成机器人新零位的校准程序。机器人在发生以下任一情况时，必须进行校准：（1）编码器值发生变化，当更换机器人影响校准位置的部件时，如电机或传输部件，编码器值会改变；（2）编码器内存记忆丢失（原因：电池放电、出现转数计数器错误、转数计数器和测量电路板间信号中断、控制系统断开时移动机器人轴）。（3）重新组装机器人，例如在碰撞后或更改机器人工作范围时，需要重新校准新的编码器值。1．微校的目的2．微校条件工业机器人的微校条件知识链接工业机器人的微校方法为：将需要进行微校的轴的校准针脚上的阻尼器卸下来，然后按住“松开抱闸”按钮，手动将机器人各关节轴按特定方向（表3-29）转动，直到其上的校准针脚相互接触（校准位置对准）后，释放“松开抱闸”按钮，此时完成了机械位置的校正。然后在示教器上选择微校，进行对应关节轴的微校操作。一般地，机器人的五轴和六轴是需要通过校准工具，一起进行微校的。其他几个关节轴，无须使用工具便可以单独进行轴的微校。谢谢观看

Industrialrobotoperationandprogramming工业机器人操作与编程

任务一工业机器人搬运任务分析任务二工业机器人搬运路径规划任务三工业机器人搬运编程调试任务四工业机器人搬运系统维护项目四工业机器人搬运操作与编程02项目四项目导入

传统的仓库和工厂中货物的搬运总是耗费大量人力、效率低下，频繁出错；而搬运机器人它采用了先进的科学技术，高质量的工作效率，保证了货物的搬运高效、准确的运行，作业过程中大大地降低了人工成本，减少了企业的损失。项目四项目导入

通过工业机器人多功能工作站中的工业机器人、快换装置、搬运模块，在关节坐标系下工业机器人工作原点位置为[0°，-30°，30°，0°，90°，0°]，真空吸盘工具来完成斜面三角块的搬运作业。搬运模块包含三角形工件、斜面板组成。现通过真空吸盘工具，手动操控工业机器人，完成搬运模块的编程调试，具体要求为：1．手动安装真空吸盘工具；2．手动操控机器人完成点位示教；3．工业机器人从工作原点出发，结束后返回工作原点；4．编写相应的搬运程序；5．调试并运行搬运程序。【学习目标】Knowledgeobjectives知识目标了解程序数据类型及定义方法；01Capabilityobjectives能力目标掌握逻辑判断指令（IF指令）的添加方法及使用场合；02掌握循环FOR指令和偏移Offs指令的添加方法及使用场合；

03掌握机器人转数计数器的更新方法。04能够正确使用赋值指令；01能够正确使用逻辑判断指令IF指令；

02能够正确使用循环FOR指令和偏移判断Offs指令；03能够独立完成机器人转数计数器的更新。04项目四学习目标素质目标1.具备积极主动，以勤为先的学习态度；2．具有良好的沟通和协作能力，小组能够配合分工完成任务；

3．具备科学思维能力，培养创新意识；

4．具有严谨认真的职业素养，夯实职业能力。项目四项目四任务分解1+X工业机器人应用编程职业技能等级标准中，本项目对接的职业技能要求为：学习指导根据1+X工业机器人应用编程职业技能等级证书的技能要求，分解工作任务为：项目四项目四基于“任务分析→路径规划→编程调试→系统维护”工作过程进行学习学习指导学习路径：学习方法（1）观看课程网站教学视频；（3）小组讨论完成课程设置的任务；（2）查看教学案例、PPT等辅导材料；1．知识点：2．技能点：（4）完成练习、作业和测验等。（1）观看课程网站实操视频；（3）小组讨论完成课程设置的任务；（2）查看操作指南、PPT、交互式动画等辅导材料；（4）完成练习、作业和测验等。项目四任务描述项目四

工业发展已经进入到了4.0的阶段，人工智能在智能制造领域的应用越来越广泛。人们从繁重的体力工作中解放出来，可以有更多的精力投入到技术改造和效率提升中来。操作人员在进行机器人操作时，应保证操作人员安全、设备安全以及产品质量。本任务要求熟悉机器人搬运单元的组成，掌握机器人搬运过程的点位示教步骤和方法，以及应用指令进行搬运程序的编写和调试运行的基本方法。子任务一工业机器人搬运认知1.搬运单元的组成

搬运模块放置在多功能工作台上，主要由9个三角形图块组成，通过编程让机器人实现将三角形工件从左侧位置搬运至右侧指定位置的基本操作。

工业机器人搬运单元由工业机器人模块、搬运模块、真空吸盘工具等组成。任务一子任务一工业机器人搬运认知

搬运单元的工作流程如图所示，首先工业机器人从快换装置处抓取真空吸盘工具，然后进行搬运模块上三角块的搬运，最后将真空吸盘工具放回快换装置。2.搬运单元的工作流程任务一子任务二

设置搬运任务相关参数程序数据的存储类型

机器人除了能操作执行简单的运动轨迹之外，还可借助程序数据实现复杂的逻辑判断和流程设计来进行程序的编写。RAPID语言有百种程序数据类型，并且可支持用户自定义数据类型。数据中存放的是编程需要用到的各种类型的常量和变量。下面我们将介绍一些常用的数据类型和定义方法。任务一子任务二

设置搬运任务相关参数程序数据的存储类型程序数据的存储类型分为三种：变量VAR、可变量PERS和常量CONTS。它们具有以下特点：010203变量VAR：在执行或停止时，会保留当前的值，当程序指针被移到主程序后，数值会丢失。定义变量时可以赋初始值，也可以不赋予初始值。但程序复位后，会变为初始值。可变量PERS：不管程序的指针如何，都会永久保持最后一次赋值结果。在定义时，所有可变量必须被赋予一个相应的初始值。常量CONTS：在定义时就被赋予了特定的数值，并不能在程序中进行改动，只能手动进行修改。在定义时，所有常量必须被赋予一个相应的初始值，作为固定值存储。 任务一子任务二

设置搬运任务相关参数程序数据的存储类型在新建程序数据时，可在其声明界面对程序数据类型的名称、范围、存储类型、任务、模块、例行程序和维数进行设定，如图所示。数据参数说明如表所示。任务一子任务二

设置搬运任务相关参数程序数据的分类及定义1．程序数据类型分类

ABB机器人的程序数据共有100个左右，并且可以根据实际情况进行程序数据的创建，为ABB机器人的程序设计带来了无限的可能。在示教器中的“程序数据”窗口，你就可查看和创建你所需要的程序数据，如图所示。任务一子任务二

设置搬运任务相关参数程序数据的分类及定义2．程序数据类型的定义

根据不同的数据用途，定义了不同的程序数据。ABB机器人系统常用的程序数据类型有：num（数字型数据）、robtarget（机器人目标点数据）、speeddata（速度数据）、zonedata（转弯半径数据）、tooldata（工具坐标系数据）、wobjdata（工件坐标系数据）、Loaddata（有效载荷数据）等。任务一子任务二

设置搬运任务相关参数程序数据的分类及定义2．程序数据类型的定义

（1）num：用于存储数值数据；例如，计数器。num数据类型的值可以为整数、小数、也可以指数的形式写入，例如，2E3（＝2*103＝2000），2.6E-2（2.6*10-2＝0.026）。整数数值，始终将-8388607与+8388608之间的整数作为准确的整数储存。任务一子任务二

设置搬运任务相关参数程序数据的分类及定义（2）robtarget：用于存储机器人和附加轴的位置数据。位置数据的内容是在运动指令中机器人和外轴将要移动到的位置。robtarget由4个部分组成，如表所示。例如：CONSTrobtargetp16：=[[600，600，226.3]，[1，0，0，0]，[1，1，0，0]，[11，12.3，9E9，9E9，9E9，9E9]]；位置p16定义为机器人在工件坐标系中的位置：x=600、y=600、z=226.3mm；工具的姿态与工件坐标系的方向一致；机器人的轴配置：轴1和轴4位于90-180°，轴6位于0-90°；附加逻辑轴a和b的位置以度或毫米表示（根据轴的类型），未定义轴c到轴f。任务一子任务二

设置搬运任务相关参数程序数据的分类及定义

（3）loaddata：用于设置机器人轴6上安装法兰的负载载荷数据。载荷数据常常定义机器人的有效负载或抓取物的负载（通过指令GripLoad或MechUnitLoad来设置），即机器人夹具所夹持的负载。同时将loaddata作为tooldata的组成部分，以描述工具负载。loaddata由6个部分组成，如表所示。任务一子任务二

设置搬运任务相关参数赋值指令与赋值方法

1．程序赋值指令

在程序中，对变量的操作时通过运算指令实现的。最基本的是赋值指令“：=”，对系统内所有变量或可变量数据进行赋值，在数据赋值时，可以进行相应计算。程序通过赋值指令可以自动改变数据值，从而控制程序运行逻辑。任务一子任务二

设置搬运任务相关参数赋值指令与赋值方法2．赋值方法（1）直接赋值：Data：=Value；其中Data为被赋值的数据，Value为数据被赋予的值。如图所示。任务一子任务二

设置搬运任务相关参数赋值指令与赋值方法2．赋值方法（2）表达式赋值：reg2：=reg1+4。我们可以运用表达式的方法实现数学计算中像加减乘除这样的基础运算。选择“：=”后，如图所示界面中，点击“+”便可进行加减乘除表达式的编辑。任务一子任务二

设置搬运任务相关参数赋值指令与赋值方法任务一子任务二

设置搬运任务相关参数逻辑判断指令（IF指令）逻辑判断指令用于对条件进行判断后，执行满足其对应条件的相应的操作。IF指令是常用的条件分支选择语句，通过条件判断进入不同的程序分支。常用的IF指令有CompactIF，IF。（1）CompactIF此条件判断指令，用于IF语句对条件进行一次判定，若判定为真，则执行一句指令。例如：IFreg1=0

reg1：=reg1+1即，如果reg1=0，将reg+1赋值给reg1。任务一子任务二

设置搬运任务相关参数逻辑判断指令（IF指令）（2）IF此条件判断指令，用于IF语句对条件进行一次判定，若判定为真，则执行后面的程序，否则跳过程序。例如：IFreg1>5THEN

Setdo1；

Se