工业AI《2025年》工业机器人编程题

工业AI《2025年》工业机器人编程题考试时间：______分钟总分：______分姓名：______考生注意：请根据以下任务要求，编写工业机器人程序。任务一：基础路径编程使用关节坐标系编程，要求机器人从初始位置（J0:X=100,Y=200,Z=300,Rx=90,Ry=0,Rz=0,Speed=100%）开始，以中速（Speed=200%）沿以下路径运动：1.先沿X轴正方向移动100单位。2.再沿Y轴负方向移动50单位。3.最后沿Z轴正方向移动50单位。到达每个中间点和终点后，需执行一次工具中心点（TCP）的零点偏移（ToolZeroOffset）操作。请编写完成此段路径规划任务的程序段。任务二：循环与子程序某工位需要重复执行3次相同的拾取和放置操作。操作流程如下：1.移动到工件A的上方（位置A1），下降抓取工件（指令：MoveJA1,Fine,100%）。2.将工件移动到放置区（位置B1），上升并释放工件（指令：MoveLB1,Fine,100%）。3.移动到位置A2（与A1同XZ平面，Y坐标偏移10单位），下降抓取另一个工件（指令：MoveJA2,Fine,100%）。4.将该工件移动到放置区（位置B2），上升并释放工件（指令：MoveLB2,Fine,100%）。5.移动到位置A3，重复步骤3和4。假设位置A1,A2,A3,B1,B2的坐标已在数据块DB1中定义，请使用循环结构和子程序来完成整个重复操作的编程。任务三：I/O与逻辑判断编写一个程序段，实现以下逻辑控制：当外部输入信号I1为ON时，启动一个计数器C1。机器人执行一段特定任务（例如：从位置P1移动到位置P2，指令：MoveLP2,Fine,150%）。如果任务完成后，计数器C1的计数值大于等于5，则输出信号O1变为ON；否则，输出信号O2变为ON。请使用合适的指令（如WaitInstruction,CounterInstruction,SetInstruction,ResetInstruction）完成编程。任务四：结合简单视觉信息（模拟）假设机器人需要拾取一个位于传送带上的特定颜色（例如：红色）的工件。机器人需要先移动到传送带上方指定位置（位置S1），然后等待一个模拟的视觉确认信号（模拟为输入信号I2变为ON）表示已识别到红色工件，确认后下降抓取。请编写实现此逻辑的程序段。要求包含对I2信号的等待，以及抓取动作（假设抓取动作由MoveLS2,Fine,100%实现）。任务五：综合应用与安全设计一个简短的机器人程序，完成以下综合任务：1.从安全初始位置J_Safe启动。2.检查安全门状态信号I3是否为ON。如果I3为OFF（门未关好），则输出报警信号O3，并结束程序。3.如果I3为ON，则移动到工具交换装置上方（位置T1），执行工具交换指令（指令：SwapTool）。4.交换工具后，将机器人移动到工作点W1，执行一个简单的拾取动作（MoveJW1,Fine,150%）。5.整个过程中，确保移动速度不超过250%，且在移动前执行一次安全扫描（模拟为WaitInstruction等待一个安全信号I4）。6.任务完成后，将机器人收回至初始位置J_Safe，并执行程序结束指令。---试卷答案任务一解析思路：本题考察关节坐标系下基本直线运动指令的连续使用和TCP零点偏移的应用。需要学生准确理解关节坐标系的六个自由度，并根据任务要求给出精确的中间点和终点关节坐标。同时掌握中速运动指令参数设置及在路径点之间插入TCP零点偏移指令。关键在于坐标值的计算（虽然题目直接给出起点和终点，但仍需理解运动过程）和指令的正确选用与顺序。任务一答案：```!任务一：基础路径编程VARnumSpeed;Speed:=200;!设置中速MoveJJ0,v100,fine;!从初始位置运动MoveJJ0X100,vSpeed,fine;!沿X轴正方向移动100单位(假设J0X100是计算出的坐标)MoveJJ0X100Y-50,vSpeed,fine;!沿Y轴负方向移动50单位(假设J0X100Y-50是计算出的坐标)MoveJJ0X100Y-50Z+50,vSpeed,fine;!沿Z轴正方向移动50单位(假设J0X100Y-50Z+50是计算出的坐标)ToolZeroOffset;!执行TCP零点偏移```任务二解析思路：本题考察循环结构和子程序的综合应用。核心在于识别重复操作的共性部分（抓取和放置流程）并封装成子程序，然后利用循环结构控制子程序的调用次数。需要学生熟练使用循环指令（如FOR...ENDFOR）和子程序定义与调用指令（如Sub,CallSub）。同时，要理解数据块DB1中预存的位置坐标如何被程序读取和用于子程序调用。任务二答案：```!任务二：循环与子程序VARnumi;!假设DB1中已定义A1,A2,A3,B1,B2坐标!假设A1=<X1,Y1,Z1,Rx1,Ry1,Rz1>;!假设B1=<X2,Y2,Z2,Rx2,Ry2,Rz2>;!假设A2=<X1,Y1+10,Z1,Rx1,Ry1,Rz1>;!假设A3=<X1,Y1+20,Z1,Rx1,Ry1,Rz1>;!假设B2=<X2,Y2+10,Z2,Rx2,Ry2,Rz2>;SubPickPlace;MoveJA1,v100,fine;MoveLB1,v100,fine;MoveJA2,v100,fine;MoveLB2,v100,fine;EndSubFORiFROM1TO3DOCallSubPickPlace;ENDFOR```任务三解析思路：本题考察I/O信号、计数器及逻辑判断的综合应用。关键在于理解外部输入信号I1作为计数器启动的条件，任务完成标志（MoveLP2）作为计数器继续计数的触发（可能需要另一个信号或延时），以及基于计数器最终值进行条件判断并输出不同信号。需要学生掌握WaitInstruction（等待I1变为ON并启动计数器C1）、CounterInstruction（增计数）、SetInstruction（设置O1或O2）和ResetInstruction（重置计数器）等指令。任务三答案：```!任务三：I/O与逻辑判断!假设MoveLP2,Fine,150%是任务完成指令WaitUntilI1ANDC1:=0;!等待I1为ON，同时重置C1为0后启动计数!执行任务...!假设任务完成后，程序继续往下执行或通过某种方式确认任务完成C1:=C1+1;!任务完成，计数器加1IfC1>=5ThenSetO1;ElseSetO2;EndIf!注意：实际应用中，任务完成信号可能需要特殊处理，此处简化```任务四解析思路：本题考察模拟视觉信息输入的处理逻辑。核心在于使用WaitInstruction等待模拟的视觉确认信号I2变为ON。理解等待信号是执行抓取动作的前提条件。虽然题目说是模拟，但考察的是学生如何编写等待外部输入（在这里是模拟的视觉信号）并基于此输入执行后续动作的程序结构。任务四答案：```!任务四：结合简单视觉信息（模拟）WaitUntilI2;!等待模拟视觉确认信号I2变为ONMoveLS2,Fine,100%;!确认后下降抓取(假设S2是抓取位置坐标)```任务五解析思路：本题考察综合应用能力，涉及安全检查、条件判断、工具交换、基本操作、速度限制、安全扫描和程序流程控制。需要学生按照任务步骤，将安全逻辑（检查I3）放在最前面作为程序执行的必要条件。掌握工具交换指令SwapTool的使用。理解速度限制参数设置。将安全扫描（等待I4）插入到关键移动操作之前。最后确保程序能正确返回初始位置并结束。这是一个典型的包含多重条件判断和顺序执行的工业任务编程。任务五答案：```!任务五：综合应用与安全!假设J_Safe,J0坐标相同或已定义!假设T1,W1坐标已定义!假设安全扫描信号为I4WaitUntilI3;!检查安全门是否关好(I3为ON)IfNOTI3ThenSetO3;!如果门未关好，输出报警信号O3Exit;!结束程序EndIfMoveJJ_Safe,v250,fine;!确保从安全位置启动或返回SwapTo