《工业机器人入门》-06第六章 RbtSwp六轴仿真工业机器人编程

目录CONTENTS6.1RbtSwp六轴仿真工业机器人动态库编程6.1.1

LabVIEW基本操作 6.1.2

LabVIEW调用RbtSwp机器人动态库编程 6.1.3基于LabVIEW和RbtSwp机器动态库的简单案例 6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程6.2.1三菱工业机器人的编程语法 6.2.2

RbtCos编程软件基本操作 6.2.3

RbtCos编程软件工业机器人本体编程 6.2.4

RbtCos编程软件视觉应用 6.2.5基于RbtCos编程软件的搬运案例 6.1.1

LabVIEW基本操作6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW基本操作1）LabVIEW概述LabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境（LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench）的简称，是美国国家仪器有限公司(NationalInstruments,简称NI)的创新软件产品，也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境。LabVIEW是一种图形化编程语言，又称G语言。它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。其编写的程序称为虚拟仪器VI(VirtualInstrument),以.vi为后缀。LabVIEW软件界面6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW基本操作2）LabVIEW的编程环镜1、LabVIEW应用程序的构成LabVIEW程序包括前面板(用户界面)和程序框图(编程界面)。前面板是图形用户界面，也就是VI的虚拟仪器面板，这一界面上有用户输入和显示输出两类对象，具体表现有开关、旋钮、图形以及其他控制（controls）和显示对象（indicator）。程序框图提供VI的图形化源程序。在程序框图中对VI编程，以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出功能。程序框图中包括前面板上的控件的连线端子，还有一些前面板上没有，但编程必须有的东西，例如函数、结构和连线等。(a)程序框图(b)前面板6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW基本操作2、LabVIEW的操作选板LabVIEW包括工具选板（Tools）、控件选板（Controls）和函数选板（Functions）。这些选板集中反映了该软件的功能与特征。

工具选板：在前面板和程序框图中都可以使用工具选板，使用其中不同的工具可以操作、编辑或修饰前面板和程序框图中选定的对象，也可以调试程序等。选择主菜单查看->工具选板选项来显示工具选板。

控件选板：仅在前面板显示，它包含创建前面板时可用的全部对象。控件选板中的基本常用控件可以分为新式、经典和系统三种风格显示。选择主菜单查看->控件选板选项或右击前面板空白处就可以显示控件选板。函数选板：只能在编辑程序框图时使用，与控件选板的工作方式大体相同。创建框图程序常用的VI和函数对象都包含在该选板中。选择查看->函数选板或右击框图面板空白处就可以显示函数选板。6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW基本操作3、LabVIEW的联机帮助LabVIEW为用户提供了非常全面的帮助信息，有效地利用帮助信息是快速掌握LabVIEW的一条捷径。LabVIEW提供了各种获取帮助信息的方法，包括即时帮助、LabVIEW帮助、解释错误、NI范例查找器、网络资源等。即时帮助选择菜单栏中帮助->显示即时帮助选项或按下Ctrl+H，就会弹出即时帮助窗口。当鼠标移到某个对象或函数上时，上下文帮助窗口就会显示相应的帮助信息。

LabVIEW帮助当单击即时帮助窗口中详细帮助信息会弹出相应的完整的帮助信息。这是一个Windows标准风格的帮助窗口，包含了LabVIEW全部的帮助信息。你也可以选择主菜单帮助->搜索LabVIEW帮助选项打开它。LabVIEW联机帮助6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW基本操作3）LabVIEW的初步操作1、编辑前面板LabVIEW中的前面板是图形化的人机界面，利用控件选项板提供的各种控件可以所见即所得地编辑丰富多彩的人机界面。前面板的控件对象主要分为输入控件和显示控件两大类型。输入控件可以输入相应的数据，例如数字、布尔量、字符串和文件路径等。输入控件在程序框图中只有输出端子，相当于普通编程语言中的输入参数。显示控件用来显示数据。显示控件有数字、温度计、LED指示灯、文本、波形图等。显示控件在程序框图中只有输入端子，相当于普通编程语言中的输出参数。前面板中的一些控件既可以作为输入控件也可以做作为显示控件。右击控件，选择转换为显示控件或转换为输入控件可以进行输入控件与显示控件之间的切换。前面板中的每个控件都有自己的属性，如控件的颜色、最大最小值、显示精度和方式等。许多属性都可以根据不同的需要进行编辑。右击前面板任何一个控件选择属性选项就可以弹出该控件的属性配置窗口。6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW基本操作2、编辑程序框图程序框图是图形化源代码的集合，这种图形化的编程语言也称为G语言。程序框图中的控件对象实际上是前面板相应控件的接线端。LabVIEW前面板对应的控件接线端6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW基本操作LabVIEW中的程序框图节点是指带有输入和输出接线端的对象，类似文本编程语言中的语句、运算符、函数和子程序。LabVIEW中的节点主要包括函数、结构、ExpressVI、子VI等。对象连线：用鼠标左键单击输出端子和输入端子，可以进行对象连线。LabVIEW程序框图对象连线6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW基本操作3、运行和停止VI运行运行VI点击前面板或程序框图工具栏中的运行按钮，则运行程序一次。停止VI运行当程序运行时，运行按钮会变成正在运行状态，并且中止执行按钮变为可用状态，此时单击中止执行按钮，便可强行停止程序的运行。6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW基本操作4、调试VI当一个VI中存在语法错误时，程序是不能运行的，这时工具栏上的运行按钮会变为列出错误按钮，如果单击列出错误按钮则会出现错误列表对话框。当一个VI中存在逻辑错误时，可以点击高亮执行按钮使它变成高亮模式，再点击运行按钮，VI程序就以较慢的速度运行，没有被执行的代码灰色显示，执行后的代码高亮显示，并显示数据流线上的数据值。这样，你就可以根据数据的流动状态跟踪程序的执行。LabVIEW程序错误列表6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW基本操作4）LabVIEW的数据类型1、数据类型LabVIEW中的数据类型主要为数值型，布尔型，字符串型等几大类型。6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW基本操作2、数据类型对应的控件数值型控件的外观可以五花八门，但是程序框图中的操作却是以其代表的数据类型为准。布尔型控件代表一个布尔值，只能是True或False。它既可以代表按钮输入，也可以当作LED指示灯显示。字符串型控件可以输入或显示文字，主要用来做文字处理。时间标识控件是LabVIEW中特有的数据类型，用于输入与输出时间和日期。6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW基本操作3、数据运算LabVIEW中提供了丰富的数据运算功能，除了基本的数据运算符外，还有许多功能强大的函数节点，并且还支持通过一些简单的文本脚本进行数据运算。LabVIEW图形化编程中，运算是按照从左到右沿数据流的方向顺序执行。4、算术运算符基本算术运算符包含在函数选板的数值子选板中，该子选板中有类型转换节点、数据操作节点、复数节点、缩放节点、定点节点、数学和科学常数节点等。6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW基本操作5、关系运算符关系运算符也叫比较运算符，包含在函数选板的比较子选板中。6、逻辑运算符逻辑运算符又称为布尔运算符，包含在程序框图中函数选板的布尔子选板中，LabVIEW中逻辑运算符的图标与数字电路中逻辑运算符的图标相似。6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW基本操作5）循环结构循环结构是任何程序设计语言都必不可少的，尤其是For循环、While循环等。以下将通过实例学习LabVIEW的循环结构以及移位寄存器的用法。1、For循环2、While循环6.1.2

LabVIEW调用RbtSwp机器人动态库编程6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW调用RbtSwp机器人动态库编程RbtSwp六轴仿真工业机器人是一个用来学习工业机器人基础和视觉编程的一个理想平台，该平台提供了一套完整的工业机器人基础运动的C#动态链接库，通过调用该动态链接库，可以完成机器人运动开发，在本节我们重点来讲解如何通过LabVIEW调用RbtSwp六轴仿真工业机器人动态库，LabVIEW编程较为直观，操作也比较简便非常适合非计算机专业的工程师快速编程。1）RbtSwp六轴仿真工业机器人动态库介绍1、机器人启动函数2、机器人关闭函数3、限制轴速度4、机器人到达坐标点操作5、机器人直线插补运动6、设置机器人的速度7、控制外轴联动8、关闭外轴联动9、IO开关量控制10、关闭IO口控制11、获取机器人当前位姿12、设置机器人当前位姿13、回到机器人默认原点6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW调用RbtSwp机器人动态库编程2）LabVIEW调用RbtSwp六轴仿真工业机器人动态库的方法采用LabVIEW调用动态链接库（DLL），首先要确定是哪种类型的DLL，基本上有两种类型的DLL需要考虑：C/C++DLL和Microsoft.NETassembly.C/C++DLL用C,C++,或其他编程语言生成(除了.NET语言)比如Java,Fortran,或VisualBasic6.0..NETDLL也被称为".NETassembly"或者就是"assembly".这个术语的区别在于.NETDLL与其他DLL的工作方式不同..NETDLL使用CommonLanguageRuntime(CLR)和.NETFramework"处理"DLL中的函数

RbtSwp六轴仿真工业机器人动态库属于.Net动态库，在LabVIEW中使用.NETassembly,简单地使用.NET面板(Connectivity.NET)找出所有可用的函数，首先使用结构节点来例示.NETassembly中的一个类，通过简单地连接结构节点的类引用到属性节点或者调用节点，使用属性节点和调用节点来获取该类的属性和方法。6.1RbtSwp六轴小型工业机器人动态库编程--LabVIEW调用RbtSwp机器人动态库编程RbtSwp六轴仿真工业机器人动态库文件：6.2.1三菱工业机器人的编程语法6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程1）MELFA-BASICV基本语法讲解RbtSwp六轴仿真工业机器人完全兼容三菱的编程语言和编程环境，通过三菱的编程指令可以对RbtSwp进行编程控制，下面介绍一下三菱的编程基础：三菱工业机器人使用的语言为MELFA-BASICV。MELFA-BASICV的规格：（1）程序名称程序的名称使用英文大写字母、数字。字符数最多为12个字符。（2）程序的命令语句命令语句由以下部分所构成：•行编号•命令语• 数据•附随语句6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程（1）步号步号可以使用整数的1至32767。程序从起始步开始（按步号的升序）执行。MELFA-BASICV语法结构MELFA-BASICV步号格式6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程（2）命令语MELFA-BASICV基本的命令语：NO.项目内容相关命令1机器人动作控制关节插补动作Mov2直线插补动作Mvs3圆弧插补运动Mvr,Mvr2,Mvc4最佳加减速动作Oadl5抓手控制Hopen,HClose6托盘运算DefPlt,Plt7程序控制无条件分支.条件分支GoTo,IfThenElse8循环ForNext9中断DefAct,Act10子程序GoSub,Callp11定时器Dly12停止END,HLT13外部信号输入输出信号M_In,M_Out6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程（3）数据记述常量及变量MELFA-BASICV数据表现形式6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程（4）附属语句只能对移动命令附随处理命令。MELFA-BASICV附属语句6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程（5）标识用于在程序中进行分支目标指定。（6）特殊字符（除英文及数字以外的字符）6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程2）程序的常量及变量（1）数据的类型（型）数据的类型（型）如下所示，具有各自的常量及变量；•数值•字符串•位置•关节型（2）常量常量有以下5种类型；•数值•字符串•位置•关节•角度6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程数值常量数值常量有以下几种：•10进制数•16进制数•2进制数位置常量位置常量由包括附加轴在内的8轴的位置数据及表示姿势的结构标志所构成。6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程其他常量其他常量有：•将各轴用角度表示的关节常量•表示字符信息的字符串常量（3）变量变量包括以下类型，称为变量类型：•计算式•字符串•位置•关节•输入输出变量名以16个字符在内的英文或数字进行记述。6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程变量的类型变量类型中有包括以下字母的类型：•将M附加在最前面的，数值变量•将P附加在最前面的，位置变量•将J附加在最前面的，关节变量•将C附加在最前面的，字符串变量变量的类型有：•仅在1个程序中有效的局部变量•全部程序共用的外部变量6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程数值变量的处理对数值变量进行以下处理：•整数型•单精度实数型•双精度实数型6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程位置变量的构成位置变量通过在字母P的后面附加数字、英文字符、成分等所构成。6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程3）程序的常量及变量以下以介绍编程中使用的典型的命令有关内容。（1）插补命令该命令用于使机器人移动。全部轴将同时启动、同时停止。Mov通过关节插补动作进行移动，直到达到目标位置。6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程Mvs通过直线插补动作进行移动，直至到达目标位置。Mvr通过圆弧插补动作进行移动，直至到达目标位置。6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程Cnt通过示教的点时，可以选择以下2种情况：•减速停止•不进行加减速，进行平缓的插补动作直至到达最终点Cnt1：加减速有效（连续动作）Cnt0：加减速无效（加减速动作）6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程方便的插补动作有以下等功能：•接近插补命令•靠近目标位置•离开插补命令•从当前位置离开此外，还可以进行位置数据的加减法运算等。MELFA-BASICV常用的插补方式MELFA-BASICV常用的插补编程6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程（2）速度命令--用于对运动中的机器人进行动作控制。Ovrd(手工变速)对所有的插补命令有效。对运行的全体速度（最高速度）进行比例设置。Spd对Mvs、Mvr命令有效。设置单位为每1秒的移动距离。※机器人的执行速度取决于以下2个要素：•Ovrd(手工变动)命令•控制盘的速度6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程（3）抓手处理命令--用于对安装在机器人上的工具进行控制。Hopen（抓手打开）--通过程序打开指定的抓手。Hclose（抓手闭合）--通过程序闭合指定的抓手。6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程（4）延时命令Dly如果执行此命令，将按指定的时间进行等待后，转移至下一行后执行命令。用于希望使抓手的开合等生产厂家的动作时间稳定时。6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程（5）子程序命令CallP及FPrm调用指定的程序并执行。可以对调用前的程序中定义的变量进行引用。6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程GoSub及Return

执行指定标识的副程序，通过副程序中的Return(返回)命令进行恢复。6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程（6）分支语句用于在程序中进行无条件跳转及根据条件判别结果跳转时等情况。6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程GoTo跳转至指定标识的程序。IfThenElseIf语句中指定的条件式的结果成立时跳转至Then行，不成立时跳转至Else行。6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程Wait在变量的数据变为程序中指定的值之前，在此处待机。用于进行连锁控制时等情况。6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--三菱工业机器人的编程语法动态库编程（7）停止及END命令Hlt是程序的停止命令。如果执行此命令，程序将停止。通过开始信号执行程序的继续运行。End对程序的最终行进行定义。如果将循环停止置于ON，运行将在执行1个循环后结束。6.2.2

RbtCos编程软件基本操作6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--RbtCos编程软件基本操作

RbtCos编程软件是一款专门配套RbtSwp六轴仿真工业机器人进行集成开发的一款应用软件，该软件集成了RbtSwp六轴仿真工业机器人运动编程（兼容三菱MELFA-BASICV指令集），视觉编程开发，并集成了搬运码垛编程操作界面和RbtSwp配置参数和调试功能界面，是一款使用非常方便、轻量级的软件，如图所示RbtCos软件界面。6.2.3

RbtCos编程软件工业机器人本体编程6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--RbtCos编程软件工业机器人本体编程具体内容详见教材6.2.3。6.2.4

RbtCos编程软件视觉应用6.2RbtSwp六轴仿真工业机器人RbtCos编程软件编程--RbtCos编程软件视觉应用

RbtCos编程软件提供了视觉编程应用从而配合RbtSwp六轴仿真工业机器人平台的视觉系统进行视觉学习和测试。1）二维码识别