KEBA机器人控制系统编程与调试习题答案

单元一KEBA机器人系统的创建及调试1.简述KeMotion3系统的组件。

KeConnect;由可连接模块组成的模块化I/O系统，可用于各种不同的应用总线连接模块允许模块分散放置。KeView:利用固定操作面板和示教器(移动手持编程器)对机器进行操作KeDrive:为机器提供完整的安全特性驱动技术。KeStudio:具备完整的工具组件，包括参数配置、编程、可视化应用、启动和诊断等功能。

2.简述Common参数配置。

Simulationmode(仿真模型)包含Notsimulated(无仿真)和Simulated(仿真)两个选项。Common参数可设定轴是否仿真运行，若为真实轴，则设定为Notsimulated;若轴出现故障需要检测排除或未真实连接驱动，则设定为Simulated，即可使用仿真功能进行调试。

3.简述伺服电机的含义。

伺服电机(ServoMotor)也称执行电机，是指在服系统中控制机械元器件运转的发动机，是一种补助电机间接变速装置。伺服电机的主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。在自动控制系统中，伺服电机是执行元件，其作用是把接收到的电信号转换成电机转轴上的角位移或角速度输出。伺服电机的动作完全服从于控制信号:当控制信号到来之前，其转子静止不动;当控制信号到来时，其转子立即转动;当控制信号消失时，其转子立即自动停止转动。伺服电机按使用电源类型的不同可分交流伺服电机和直流伺服电机。

4.简述轴控制模块的安全功能。

STO(SafeTorqueOFF，安全转矩关断)功能。SBC(SafeBreakControl，安全抱闸控制)功能。Diagnosesviacrosscircuittest(通过交叉电路测试进行诊断)功能。单元二KEBA机器人系统的应用开发1.简述KeStudioViewEdit的概述。

KeStudioViewEdit是一款图形编辑软件，主要用于为KeMotion3自动化系统创建可视化应用画面。KeStudioVewEdit自带的可视化画面(如报警画面、文件资源管理器画面I/0监视画面、变量监视画面等)及软件的图形控件都可以在设计用户画面时直接使用。

2.简述启动KeStudioVicwEdit的方法。

(1)与计算机上的所有Windows程序一样，可以单独启动(2)利用KeStudioU3和KeStudioU4启动。(3)利用KeStudioManager启动。(4)利用KeStudioCppEdit(打开VewEditProject)。

3.简述可用的控件的类别。

(1)Basic:无须关联变量的控件(无须编程即可使用)。

(2)Advanced:无须关联变量的控件，需要额外的编程来评估或影响控件的属性。(3)Variables:可以关联IEC变量的控件。

(4)TV3:具有特殊功能的控件，用于TeachView可视化系统的一些控件。(5)TV3BL:具有特殊功能的控件(如关节模式图标，默认工具图标等)，是TeachView可视化系统界面中基本样式会用到的控件。

单元三KEBA控制系统与第三方设备的通信配置及应用1.简述TCP/IP通信任务的概述。

本任务让KEBA机器人控制系统与第三方设备(视觉处理器)实现TCP/IP通信，以便在后续任务中，机器人能从视觉处理器获取拍照数据。需要在系统工程中使用CFC语言编写应用程序，建立客户端、发送端和接收端。为了便于调试，本任务用Socket工具模拟视觉处理器来测试控制器作为客户端的收发功能。

2.简述互联网层的含义。

互联网层(InternetLayer)主要用于解决主机到主机的通信问题，是整个TCP/IP通信模型的关键部分。互联网层包含通过网络逻辑传输的协议设计数据包，可以重新赋予主机个P地址来完成对机的寻址，还负责数据在多种网络中的路由。互联网层有三个主要协议:网际协议(IP)联网组管协议(IGMP)和联网控制报文协议(ICMP)是互联网层最重要的协议，可提供一种可靠、无连接的数据包传递服务。

3.简述EtherCAT的特点。

(1)广泛的适用性，任何带商用以太网控制器的控制单元都可以作为EtherCAT的主站。从小型的16位处理器到使用3GHz处理器的计算机系统，它们都可以成为EtherCAT控制系统。(2)完全符合以太网标准，EtherCAT可以与其他以太网备及协议并存于同一总线以太网交换机等标准结构组件也可以用于EtherCAT。(3)不需要从属子网，复杂的节点或只有2位的I/0节点都可以用作EtherCAT从站。

(4)高效率，可以最大化利用以太网宽带进行用户数据传输。(5)刷新周期短，可以达到小于100us的数据刷新周期，可以用于服技术中低层的闭环控制。(6)同步性能好，各从站节点设备可以达到小于1s的时钟同步精度。单元四KEBA机器人的行业典型应用1.简述高级码垛结构的概述。

高级码垛可以对形状较复杂的垛堆进行码垛。高级码垛由用户创建的高级码垛向导、IEC库文件和已定义的简单码循环的KAIRO样例三部分组成。

高级码垛向导是一个图形化的编辑器，允许用户创建及定义码垛配方。高级码垛向导具有设置多个层、配置产品、单独定义每个产品位置等功能，主要用于创建、删除和配置用户定义的配方与码垛的图形界面。2.简述比较典型的机器人视觉功能。

(1)引导和定位。视觉定位要求视觉系统能够快速准确地找到被测零件并确认其位置，引导机械手臂准确抓取。在半导体封装领域，设备需要根据机器视觉取得的芯片位置信息调整拾取头，准确拾取芯片并进行绑定，这就是视觉引导和定位在机器视觉工业领域基本的应用。(2)外观检测。检测生产线上的产品有无质量问题，如印刷电路板的检测、钢板表面的自动探伤、大型工件的平行度和垂直度测量、容器体积或杂质检测，该环节也是取代人工最多的环节。例如，医药领域的视觉系统主要检测项目包括尺寸检测、瓶身外观缺陷检测、瓶肩部缺陷检测、瓶口检测等。图4.2.3是机器人视觉在外观测的应用场景。

(3)高精度检测。有些产品的精密度较高，达到0.01~0.02mm(甚至um)，人眼无法检测必须使用工业视觉检测系统完成。(4)对象识别。利用机器视觉对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象，可以达到数据的追溯和采集，在汽车零部件、食品、药品等领域应用较多。

3.简述焊接机器人概述。

工业机器人最后一个轴的机械接口通常是一个连接法兰，可接装不同工具或末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人最后一个轴的连接法兰装接焊钳或焊(割)枪，使之能进行焊接、切割或热喷涂的。由于焊接机器人能在恶劣的环境中连续工作并提供可靠的焊接质量，提高了工作效率，减轻了工人的劳动强度，因此已成为先进制造业中不可替代的重要装备和手段，目前焊接机器人已广泛应用于汽车、航天、船舶、机械加工、电子电气、食品工业等诸多行业领域中。从构成来看，焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成。对于焊接设备，以弧焊及点焊为例，其由焊接电源(包括其控制系统)、送丝机(