工业机器人操作与编程 项目三 KUKA机器人的程序数据设定

工业机器人操作与编程（KUKA）项目三、KUKA机器人的程序数据设定目录CONTENTS知识准备任务实现1.1什么是程序数据1.2了解数据的存储类型1.3常用的数据类型及说明1.4变量的声明1.5KRL中变量的运算类型1.6三个重要程序数据 2.1在程序中声明一个int型变量2.2程序数据在程序中的运用2.3使用机器人示教器设定工具2.4使用机器人示教器设定基坐标2.5使用机器人示教器设定负载数据1.1什么是程序数据知识准备顾名思义程序数据是在程序中设定的值和定义的一些环境数据，为编程而设定。机器人中常用的程序数据有整数、实数、布尔数、字符等，还有一些位置数据；最常用数据的存储类型有两种，一种是常量，另一种是变量。1.2了解数据的存储类型①常量常量的特点是在定义时已对其赋予了数值，不能在程序中修改，除非重新定义新的数值。②变量使用KRL对机器人进行编程时，从最普通的意义上来说，变量就是在机器人进程的运行过程中出现的计算值（“数值”）的容器，每个变量都在机器人的存储器中有一个专门指定的地址，在KRL中变量可划分为局部变量和全局变量。1.3常用的数据类型及说明知识准备

KUKA机器人中常用的数据类型有整数、实数、布尔数、字符、数组类型、枚举数据类型、复合数据类型等。1.4变量的声明变量声明对于KUKA机器人编程而言是非常重要的，变量声明时要注意一下几点：◆

在使用前必须总是先进行声明◆每一个变量均划归一种数据类型◆命名时要遵守命名规范◆声明的关键词为DECL◆对四种简单数据类型关键词DECL可省略◆用预进指针赋值◆变量声明可以不同形式进行，因为从中得出相应变量的生存期和有效性◆创建常量（①常量用关键词CONST建立②常量只允许在数据列表中建立）1.5KRL中变量的运算类型知识准备基本运算类型比较运算逻辑运算1.6三个重要程序数据知识准备KUKA机器人中三个重要的程序数据是工具、基坐标和载荷。1.6.1KUKA机器人工具数据①测定了基坐标后有以下优点：a.手动移动改善▲可围绕TCP（例如：工具顶尖）

改变姿态▲沿工具作业方向移动b.运动编程时的益处▲带TCP编程的模式②怎样设定工具？工具测量分为两步：第一步是确定工具坐标系的原点，及TCP点；第二步是确定工具坐标系的姿态。知识准备1.6.2KUKA机器人基坐标设定①测定了基坐标后有以下优点：a.沿着工件边缘移动：可以沿着工作面或工件的边缘手动移动机器人。b.参照坐标系：示教的点以所选的坐标系为参照。知识准备c.坐标系的修正/推移：可以参照基坐标对点进行示教。如果必须推移基坐标，例如由于工作面被移动，这些点也随之移动，不必重新进行示教。d.多个基坐标系的益处：最多可建立32个不同的坐标系，并根据程序流程加以应用。②怎样设定基坐标？基坐标系测量分为两个步骤：第一步确定坐标原点；第二步定义坐标方向。知识准备1.6.3KUKA机器人载荷设定②怎样设定机器人载荷？a.选择主菜单投入运行>测量>工具>工具负载数据。b.在工具编号栏中输入工具的编号。用继续键确认。c.输入负载数据：M栏：质量X、Y、Z栏：相对于法兰的重心位置A、B、C栏：主惯性轴相对于法兰的取向JX、JY、JZ栏：惯性矩（JX是坐标系绕X轴的惯性，该坐标系通过A、B和C相对于法兰转过一

定角度。以此类推，JY和JZ是指绕Y轴

和Z轴的惯性。）d.保存。①测定了基坐标后有以下优点：a.提高机器人的精度b.可以使运动过程具有最佳的节拍时间c.可以提高机器人的使用寿命（重载轻载时电机电流不同）任务实现通过前面的学习，我们知道可以在很多地方创建int型变量，下面详细讲述在程序SCR文件中声明变量和执行初始化。a.专家用户组b.使DEF行显示出来c.在编辑器中打开SCR文件d.声明变量、执行初始

e.关闭并保存程序DEFTEST()DECLINTcountINIcount=1......END

2.1在程序中声明一个int型变量任务实现2.2程序数据在程序中的运用任务实现2.3使用机器人示教器设定工具机器人控制系统通过测量工具（工具坐标系）识别工具顶尖（TCP¬-ToolCenterPoint，工具中心点）相对于法兰中心点的位置，TCP的测量有两种途径：一种是找个固定的参考点进行示教，另一种则是已知工具的各参数，就可以得到相对于法兰中心点的X、Y、Z的偏移量，相对于法兰坐标系转角（角度A、B、C），同样也能得出精确的TCP。任务实现通过一个固定参考点的工具坐标系的测量分为2步：首先确定工具坐标系的TCP点，然后确定工具坐标系的姿态，TCP的测量的步骤如图所示。步骤说明1确定工具坐标系的TCP点可选择以下方法：*XYZ4点法

*XYZ参照法2确定工具坐标系的姿态可选择以下方法：*ABC2点法

*ABC世界坐标法任务实现2.3.1TCP点的测量①XYZ4点法②XYZ参照法任务实现2.3.2确定工具坐标系的姿态/朝向①ABC世界坐标此方法有两种方式：▲5D:用户将工具的作业方向告知机器人控制系统。作业方向默认为X轴。其他轴的取向将由系统确定，用户对此没有影响力。系统总是为其它轴确定相同的取向。如果之后必须对工具重新进行测量，比如在发生作业后，仅需要重新确定作业方向。而无需考虑作业方向的转度。应用范围：例如：MIG/MAG焊接，激光切割或水射流切割。▲6D:用户将所有三个轴的取向告知机器人控制系统。应用范围：例如：焊钳、抓爪或粘胶喷嘴。任务实现②ABC2点法ABC2点法是指通过趋近X轴上一个点和XY平面上一个点的方法，机器人控制系统即可得知工具坐标系的各轴。当轴方向必须特别精确地确定时，将使用此方法，如图所示。任务实现2.3.3数字输入当已知工具的各参数，就可以直接输入相对于法兰中心点的X、Y、Z的偏移量，相对于法兰坐标系转角（角度A、B、C）。其具体操作步骤如下：a.在主菜单中选择投入运行>测量>工具>数字输入。b.为待测量的工具给定一个号码和一个名称。用“继续”键确认。c.输入工具数据。用“继续”键确认。d.输入负载数据。e.按“继续”确认，按下“保存”键，数据被保存。任务实现2.4使用机器人示教器设定基坐标基座标系表示根据世界坐标系在机器人周围的某一个位置上创建的坐标系，如图所示。其目的是使机器人的运动以编程设定的位置均以该坐标系为参照。因此，设定的工件支座和抽屉的边缘、货盘或机器的边缘均可作为测量基准坐标系中合理的参考点。任务实现基座标系测量的方法有3点法、间接法、数字输入三种。方法说明3点法1.定义原点2.定义X轴的正方向3.定义Y轴的正方向（XY平面）间接法当无法移至基坐标原点时，例如，由于该点位于工件内部，或位于机器人工作空间之外时，须采用间接法。此时须移至基坐标的4个点，其坐标值必须已知（CAD数据）。机器人控制系统根据这些点计算基坐标。数字输入直接输入至世界坐标系的距离值(X，Y，Z)和转角（A，B，C）。任务实现3点法的具体操作步骤如下a.在主菜单中选择投入运行>测量>基坐标系>3点。b.为基座标系分配一个号码和一个名称。用“继续”键确认。c.输入需用其TCP测量基坐标的工具的编号。用“继续”键确认。d.用TCP移到新基坐标系的原点。点击“测量”键并用“是”键确认位置。e.将TCP移至新基座正向X轴上的一个点。点击测量并用是键确认位置。f.将TCP移至XY平面上一个带有正Y值的点。点击测量并用是键确认位置。g.按下保存键。h.关闭菜单0任务实现2.5使用机器人示教器设定负载数据操作步骤如下：a.选择主菜单投入运行>测量>工具>工具负载数据。b.在工具编号栏中输入工具的编号。用继续键确认。c.输入负载数据：

M栏：质量

X、Y、Z栏：相对于法兰的重心位置

A、B、C栏：主惯性轴相对于法兰的取向

JX、JY、JZ栏：