工业机器人典型应用 课件 项目三工业机器人系统集成应用

成品检测入库程序编程知识链接02任务引入01工作决策03任务实施04任务实施05课后习题06PARTONE01任务引入01任务引入工厂的成品仓库主要用于存储并保护已经完成生产的成品。为了在满足市场需求的同时保障产品质量与完整性，工厂会规划一套科学且合理的入库流程，以此将成品仓库的管理实现标准化、程序化以及制度化。本任务将通过学习成品检测入库的方案设计、RFID读写器的通信设置、成品检测入库编程以及成品检测入库程序运行调试来深入了解成品检测入库的流程。PARTTWO02知识链接02知识链接成品检测入库方案设计成品入库是一项重要的生产环节，为了能够规划出一套科学合理的入库流程，需要根据客户提出的产品需求，对项目进行分析，了解产品的基本资料。通过对现场环境的考察，讨论设计出一套客户满意的成品检测入库设计方案。内部审核审核成品6确定入库区域、准备入库工具、创建入库记录表格准备工作1检验质量、核对数量检验成品2选择合适的搬运工具和方法、注意安全搬运成品3记录入库信息生产入库单号登记入库成品4分类存放、标识清晰存放成品502知识链接RFID读写器的通信设置RFID（RadioFrequencyIdentification），无线射频识别即射频识别技术，是通过无线射频方式进行非接触双向数据通信的一种自动识别技术，利用无线射频方式对记录媒体（电子标签或射频卡）进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的。02知识链接Profinet通信建立（1）点击“文件”，选择“GSDML管理”，导入需要的GSDML文件；（2）点击“Profinet”，修改IP地址为PLC的IP地址，添加修该设备表中设备参数：02知识链接Profinet通信建立（3）根据设备中插槽类型配置PLC中插槽模块；（4）确认设备识别、目录等无误后点击“下一步”，确认填写参数无误后点击“生成”：02知识链接工业机器人示教器紧急停止按钮Jog按钮三位使能开关USB接口名称功能紧急停止按钮断开工业机器人电动机的驱动电源，停止所有运转部件，并切断由工业机器人系统控制且存在潜在危险的功能部件的电源。Jog按钮共6组12个，对应机器人的6个关节或者笛卡尔空间6个自由度。三位使能开关用于在手动模式下对机器人进行运动使能。USB接口用来连接U盘，采用橡胶盖保护02知识链接工业机器人示教器主界面123序号名称功能1顶部状态栏显示菜单按钮、机器人编程按钮、机器人配置按钮、示教器选项按钮、即时日志、工具工件信息、状态监控面板入口按钮和操控面板入口按钮2主显示区根据不同功能模块显示具体的操作界面3底部状态栏显示连接状态、程序运行速度倍率、工作模式、运动状态、登录用户信息及机器人型号信息。02知识链接连接工业机器人连接工业机器人时，需要将电脑的IP地址和机器人连接IP地址改在同一网段下，然后点击“连接”：（1）点击电脑“设置”，在“网络与Internet”网络与Internet下找到“更改适配器选项”；（2）在以太网属性页面选择“Internet协议版本4（TCP/IPv4）”，点击“属性”修改IP地址；（3）在示教器/RobotAssist软件中点击“连接状态”，搜索可用的机器人点击“连接”。02知识链接电镀线跟踪功能电镀线跟踪功能可以协助机器人完成传送带上的物料抓取，有光电触发和2D视觉触发两种类型。当工件通过光电开关的方式触发时，机器人CTM（跟踪的硬件模块）采集触发传感器（光电开关等）的信号，并实时获取编码器数据，传输到xCore控制系统，机器人根据返回数据完成跟踪抓取工作。02知识链接光电触发电镀线跟踪总体流程02知识链接新建编码器、寄存器（1）建立一个工程用来存储成品检测入库的程序；（2）在“机器人配置”中选择“通信”，点击“编码器”并新建编码器；（3）在“机器人配置”中选择“通信”，点击“寄存器”并新建寄存器，根据任务需求修改寄存器参数：02知识链接创建传送带坐标并标定传送带（1）在“机器人配置”中选择“工艺包”，点击“传送带”并新建传送带，选择上一步建立的编码器，点击标定坐标系；（2）按照提示步骤完成坐标标定，标定结果的光电偏移数值需在50至100或-50至-100之间：02知识链接创建传送带关联坐标系（1）在工件中点击新建工件坐标系，关联机械单元为新建坐标系；（2）在跟踪程序运行过程中进行点位示教；（3）切换工件坐标系为新建好的工件坐标系，单步执行至WaitWobj指令，运行传送带，此时编码器会将工件的实时位置发送到建立好的工件坐标系中，在工件触发光电传感器后，新建搬运点位（在状态监控中选择“传送带”观察直到显示有工件位置后建立点位），完成工件坐标系建立：ActUnit“conveyor1”//激活传送带ConfLOFF//取消构型监控MoveJpoint0,v1000,fine,tool0//移动到扫描区域准备点WaitWobjwobj1//等待工件连接，开始跟踪02知识链接程序建立（1）根据不同任务，在工程下方点击任务，建立不同任务（task）；（2）点击不同任务下方main程序，点击修改可以在任务中建立不同的例行程序：02知识链接程序建立（3）在主显示区可以通过辅助编程进行程序编写；（4）在机器人上电后点击右侧操作面板中下一步，进行程序单步运行，并根据机器人运动状态调整各点位；（5）在确认编写程序和点位无误后可点击自动运行，让程序完成完整动作：PARTTHREE03工作决策03工作决策经过小组的讨论和问题推演，参考“5W+1H”模式，将下列选项填入工作计划单中：A.①工业机器人本体

②传送带

③RFID读写器

④立体仓库B.①学习成品检测入库的方案设计；

②认识RFID读写器的工作原理和通信设置；

③熟悉成品检测入库工业机器人编程；④掌握成品检测入库PLC编程；

⑤完成成品检测入库程序运行调试。C.实训室或实验室D.①两人共同讨论进行方案设计、通信设置及程序编写；

②在手动调试对点时一人操作示教器，一人辅助进行对点并观察周围环境，以免误伤周围人员；

③在手动示教过程中，一人操作示教器，一人负责观察周围环境并确保可以随时按下紧急停止按钮，以免发生意外。E.①分析设计成品检测入库方案：10min；

②建立通信设置：30min；

③完成工业机器人编程：30min；

④完成PLC编程：10min；

⑤完成程序运行调试：20min。F.首先根据任务要求和工作站布局进行成品入库的方案设计，完成各设备通信设置，其次分析工业机器人任务轨迹，确定所需要的示教点位和程序指令，建立点位数据，根据分析好的轨迹路线完成程序编写，进行手动调试对点，最后尝试手动单步运行程序，确认无误后尝试手动连续运行。03工作决策计划内容计划对象（What）

计划目的（Why）

实施场地（Where）

时间安排（When）

人员分配（Who）

实施方式（How）PARTFOUR04任务实施04任务实施一、成品检测入库方案设计二、RFID读写器通信设置三、工业机器人程序编写四、PLC编程五、工业机器人工作站运行调试04任务实施一、成品检测入库方案设计根据工作站台面布局，模拟成品检测入库的方案设计包括准备工作、搬运成品、登记入库成品和存放成品等几部分。序号项目名称项目内容1准备工作确定入库区域：立体仓库准备入库工具：工业机器人2搬运成品选择合适的搬运工具：ABB机器人或手动放置注意安全：搬运过程中要确保人员和成品的安全，避免碰撞和损坏。3登记入库成品记录入库信息：RFID读写器读取数据4存放成品分类存放：放置在立体仓库不同位置标识清晰：注明标识04任务实施二、RFID读写器通信设置（1）工业机器人PROFINET通信设置（2）PLC中PROFINET通信设置（3）工业机器人寄存器建立04任务实施三、工业机器人编程（1）根据动作流程描述，我们可以在动作任务下建立主程序main，RFID读写器程序（RFID），立体仓库程序（CK1，CK2）；（2）新建编码器：chuansongdaibianmaqi；（3）新建传送带：chengpinjiance，并进行标定；（4）新建工件坐标系：wobj1；04任务实施三、工业机器人编程（5）分析工作站布局确定机器人的工作路径和各点位①初始点位（phome）：机器人工作前所处的点位，一般为机械零点；②传送带抓取准备点（zb0）：传送带上方点位；③各安全高度点：利用offs指令获取，位于RFID读写器读取点、立体仓库各仓位点向上2~3厘米的位置；④传送带抓取点（zq1），RFID读写器读取点（dx1），立体仓库1点位（cw1），立体仓库2点位（cw2）。（6）根据任务步骤编写程序。04任务实施GLOBALPROCmain()MoveAbsJphome,v500,z50,tool0//回到机器人初始点位MoveJzb0,v200,fine,tool0//移动到传送带抓取准备点DropWObjwobj1//断开对工件的连接，结束跟踪DeactUnit"chengpinjiance"//失效传送带跟踪单元，停止数据采集SetDODO1_11,true//开启传送带ActUnit"chengpinjiance"//激活传送带，开启数据采集WaitWObjwobj1//等待工件连接，开始跟踪MoveJOffs(zq1,0,0,20),v200,fine,tool0,wobj1//移动到传送带抓取安全高度点MoveLzq1,v200,fine,tool0,wobj1//移动到传送带抓取点Wait0.5//等待0.5秒，跟踪中，保持与工件的相对静止SetDODO1_1,true//闭合夹爪，夹住成品Wait0.5//等待0.5秒DropWObjwobj1//断开对工件的连接，结束跟踪DeactUnit"chengpinjiance"//失效传送带跟踪单元，停止数据采集SetDODO1_11,false//关闭传送带MoveJzb0,v200,fine,tool0//移动到传送带抓取准备点RFID()//调用RFID读写器例行程序MoveAbsJphome,v500,z50,tool0//回到机器人初始点位ENDPROCGLOBALPROCRFID()MoveJOffs(dx1,0,0,20),v200,z50,tool0//移动到RFID读写器安全高度点MoveLdx1,v200,fine,tool0//移动到RFID读写器读取点Wait0.5//等待0.5秒P_DO[2]=1//检测信号Wait0.5//等待0.5秒P_DO[2]=0//检测信号复位MoveJOffs(dx1,0,0,20),v200,z50,tool0//移动到RFID读写器安全高度点If(register1[1]==1)//如果寄存器register1[1]等于1CK1()//调用仓库1例行程序Else(register1[1]==2)//如果寄存器register1[1]等于2CK2()//调用仓库2例行程序Endif//结束条件判断ENDPROC04任务实施GLOBALPROCCK1()MoveJOffs(cw1,0,0,20),v200,z50,tool0//移动至仓位1安全高度点MoveLcw1,v50,fine,tool0//移动至仓位1成品存放点Wait0.5//等待0.5秒SetDODO1_1,false//打开夹爪，存放成品Wait0.5//等待0.5秒MoveJOffs(cw1,0,0,20),v200,z50,tool0//移动至仓位1安全高度点ENDPROCGLOBALPROCCK2()MoveJOffs(cw2,0,0,20),v200,z50,tool0//移动至仓位2安全高度点MoveLcw2,v50,fine,tool0//移动至仓位2成品存放点Wait0.5//等待0.5秒SetDODO1_1,false//打开夹爪，存放成品Wait0.5//等待0.5秒MoveJOffs(cw2,0,0,20),v200,z50,tool0//移动至仓位2安全高度点ENDPROC04任务实施04任务实施四、PLC编程编写PLC程序，读取记录在机器人寄存器中的数据。04任务实施五、工业机器人工作站运行调试编程完成之后进行各点位示教，更新点位后进行单步手动运行程序，检查各示教点位。程序和点位确认无误后可按下自动运行按钮，操作机器人连续运行完成任务。注意：操作机器人运动时需要注意周围环境避免误伤他人。PARTFIVE05任务评价05任务评价任务评价表阶段序号评分标准配分自评教师评价职业素养1积极参与团队任务，分工明确，团队协作高效。10分

2责任心强，勇于承担责任，不推卸问题和责任，对执行结果负责。10分

3任务完成后主动按照实训室要求对系统进行保存并恢复。10分

知识掌握1成品入库的方案设计流程。10分

2机器人传送带功能语句含义。10分

3PLC中库指令含义。10分

技能掌握1能够阐述RFID读写器的通信操作。10分

2能够完成编码器和传送带的建立及标定。15分

3能够完成程序的手动单步运行和手动连续运行。15分

PARTSIX06课后习题06课后习题填空题1.成品检测入库流程一般有六个部分，分别为准备工作、（）、（）、（）、存放成品、（）。2.电镀线跟踪功能的触发方式有（）和（）。3.解读程序ActUnit“conveyor1”:（）。4.用来断开工件连接，结束跟踪的指令是（）。5.PLC和机器人、RFID读写器进行通信需要在PLC中建立（）通信，为自动化通信提供一个完整的网络解决方案。06课后习题选择题1.下列显示十进制的数据，可以包括小数点的数据类型是（）A.int B.bool C.real2.ModbusTCPClient指令中Error是（）A.建立通信B.接通设备 C.报警数据存储3.WaitWObjwobj1的含义是（）A.等待工件连接，开始跟踪B.开启传送带 C.等待时间4.在PROFINET通信配置时，工业机器人配置槽1类型为DO_256，则需要在PLC中选择模块（）A.DO256xbits(32bytes)B.DO256×bits(32bytes) C.AI256×FLOAT32s(1024bytes)5.SetDODO2_11,false的含义是（）A.闭合夹爪 B.打开传送带 C.关闭传送带06课后习题判断题1.ModbusTCPClient指令中RW为0表示写入。（）2.工业机器人示教器上jog按钮共6组12个。（）3.同一个工程可以有不同的任务，但是只有一个main。（）4.DeactUnit“chengpinjiance”表示开启传送带。（）5.数据类型中布尔类型可以用0和1表示。（）感谢观看视觉定位芯片抓取程序编程知识链接02任务引入01工作决策03任务实施04任务实施05课后习题06PARTONE01任务引入01任务引入工业机器人视觉，简单来说就是通过摄像头等设备获取物体的图像信息，然后经过一系列的图像处理和分析算法，让机器人能够理解和识别这些信息，从而实现精确的定位、抓取、检测等操作。本任务将通过学习工业机器人视觉相机调试、视觉相机的网络连接配置、视觉识别程序编写、工业机器人程序编写以及程序调试来探究背后的原理和技术，掌握如何让机器人能够更加精准、高效地完成各种复杂的任务。PARTTWO02知识链接02知识链接视觉相机调试为了确保机器视觉系统的性能和稳定性，在任务开始前需要对视觉相机进行调试，这些步骤主要包括：相机安装与位置校准、焦距与光圈调整、分辨率与帧率设置、图像色彩与白平衡、曝光时间调节、通信参数配置、图像预处理参数、坐标系校准等。本次任务中使用到的相机为奥比中光Gemini2相机，该相机是一款3D相机，安装在协作机器人手腕处，堆料区域设有光源，可以更好地协助视觉相机进行识别定位。02知识链接视觉编程界面1322序号名称功能1快捷工具栏视觉任务执行快捷键及算子操作快捷键2算子区视觉任务搭建所需的算子区域，算子按类型分，可拖拽至流程编辑区构建视觉任务3流程编辑区视觉任务编辑区域02知识链接Socket通信相机调试前，需要将相机与电脑通过USB线相连，协作机器人与电脑通过网线相连，设置对应网口IP，建立Socket通信，定义触发信号。在指令模块中选择组别为：网络，类型选择为：SocketCreate，根据实际情况填写相关参数后点击“插入”按钮：02知识链接手眼标定手眼标定是用来确定相机坐标系与机器人之间的关系。通过手眼标定与机器人协商标定点位，使标定不同点位时标定板均在相机视野中，获取奥比相机的内参和外参。02知识链接视觉相机的网络配置连接拖拽出通信中的网络配置算子并双击，修改IP地址、端口号和连接策略02知识链接视觉相机编程模块网络配置接收数据发送数据通信模块奥比相机形状匹配识别模块获取3D位姿物体位姿抓取位姿定位模块分支序列化逻辑模块02知识链接工业机器人逻辑判断指令序号名称实例1SocketCreateSocketCreate("192.168.0.1",9898,"vision",1,"\r")创建socket连接，IP地址为：，端口号为：9898，名称为vision，缓存大小：1，结束符：/r。2SocketCloseSocketClose("vision")关闭vision连接3SocketSendStringSocketSendString("a","vision")发送字符串”a”到vision4SocketReadDoubletarget_pose=SocketReadDouble(8,60,"zx")读取double数据PARTTHREE03工作决策03工作决策经过小组的讨论和问题推演，参考“5W+1H”模式，将下列选项填入工作计划单中：A.①分析轨迹路径：10min；

②完成视觉相机调试：20min；

③完成视觉相机网络配置连接及流程图编写：30min；

④根据路径规划完成工业机器人程序编写：40min；

⑤完成程序运行调试：20min。B.①两人共同讨论进行视觉相机调试，一人操作示教器，一人完成各点位拍照；

②两人共同讨论视觉相机流程图编写调试，工业机器人程序编写；

③在程序运行调试过程中，一人操作示教器，一人负责观察周围环境并确保可以随时按下紧急停止按钮，以免发生意外。C.实训室或实验室D.首先根据工作站布局分析任务路径，确定所需要的示教点位和基本程序指令，其次进行视觉部分操作，完成视觉相机调试、网络配置和流程图编写，根据分析好的路径完成工业机器人程序编写，进行手动对点调试，最后尝试手动单步运行程序，确认无误后尝试手动连续运行。E.①了解视觉相机的调试方法；

②学习视觉相机的网络连接配置；

③熟悉视觉识别的程序编写；

④掌握视觉定位芯片抓取的工业机器人编写；

⑤完成视觉定位芯片抓取程序的运行调试。F.①工业机器人本体；

②视觉相机。03工作决策计划内容计划对象（What）

计划目的（Why）

实施场地（Where）

时间安排（When）

人员分配（Who）

实施方式（How）PARTFOUR04任务实施04任务实施一、任务分析二、视觉相机调试三、相机网络配置连接及流程图编写四、工业机器人程序编写五、工业机器人工作站运行调试04任务实施一、任务分析根据工作站台面布局，视觉定位芯片抓取包括CPU堆料区域、CPU角度调整区域、CPU放置区域。相机CPU放置区域CPU角度调整区域CPU堆料区域04任务实施二、视觉相机调试在视觉相机使用前需要先建立Socket通信，并对视觉相机进行调试：（1）在变量列表中建立用于拍照通信的变量，变量类型为socketserver，并命名为paizhao，IP地址为61，端口为9797；（2）连接相机和工业机器人，建立新工程命名为：shijuedingwei；（3）建立一个新任务，类型为视觉任务，命名为：xiangji；（4）在视觉界面选择奥比相机、手眼标定H连接两个算子；（5）根据流程完成手眼标定。04任务实施三、相机网络连接及流程图编写手眼标定之后就可以连接相机网络配置并进行流程图编写。（1）在网络配置中选择协议为TCP服务端，IP地址为61，端口为9797，连接策略为短连接；（2）修改电脑IP地址为61；（3）根据视觉检测流程步骤完成流程图的编写并进行参数设置和模型训练。04任务实施四、工业机器人程序编写（1）根据动作流程描述，我们可以在动作任务下建立主程序main，视觉程序（shijue），CPU角度调整程序（tiaozheng），CPU放置程序（fangliao1、fangliao2、fangliao3、fangliao4）；（2）分析工作站布局确定机器人的工作路径和点位：①初始点位（phome）：机器人工作前所处的点位，一般为机械零点；②各安全高度点：利用offs指令获取，位于相机拍照、取料区、调整斜面、放料区各点向上2~3厘米的位置；③拍照点（pz1），取料点（ql1），调整放置点（tz1），调整吸取点（tz2），放料点（fl1,fl2,fl3,fl4）。（3）根据任务步骤编写程序。GLOBALPROCmain()MoveAbsJ

phome,v500,z50,tool0//回到机器人初始点位shijue()//调用视觉例行程序MoveAbsJ

phome,v500,z50,tool0//回到机器人初始点位ENDPROC04任务实施GLOBALPROC

shijue()MoveJ

pz1,v100,fine,tool0//移动至拍照点位double

target_pose[8]={0,0,0,0,0,0,0,0}//建立接收位姿数据的变量SocketClose("paizhao")//关闭名为paizhao的socketwait

0.5//等待0.5秒SocketCreate("61",9797,"paizhao",1,"\r")//建立与相机连接socketwait

0.5//等待0.5秒print("ConnectSucced")//输出页面打印框显示"ConnectSucced"，表示连接成功wait

0.5//等待0.5秒 SocketSendString("pz","paizhao")//给paizhao发送字符串“pz”wait0.5//等待0.5秒target_pose=SocketReadDouble(8,60,"paizhao")//将从socket读取到的视觉数据放置在target_pose变量print(target_pose)//输出页面打印框显示位姿坐标If(target_pose[3]<400&&target_pose[3]>200)//如果位姿在200至400之间ql1.trans.x=target_pose[1]//将序列化第一个变量组放置在ql1.trans.x中ql1.trans.y=target_pose[2]//将序列化第二个变量组放置在ql1.trans.y中ql1.trans.z=target_pose[3]//将序列化第三个变量组放置在ql1.trans.z中ql1.rot.q1=target_pose[4]//将序列化第四个变量组放置在ql1.rot.q1中ql1.rot.q2=target_pose[5]//将序列化第五个变量组放置在ql1.rot.q2中ql1.rot.q3=target_pose[6]//将序列化第六个变量组放置在ql1.rot.q3中ql1.rot.q4=target_pose[7]//将序列化第七个变量组放置在ql1.rot.q4中MoveLOffs(ql1,0,0,20),v100,z50,tool0//移动至取料位上方安全点MoveLql1,v50,fine,tool0//移动至取料点wait

0.5//等待0.5秒SetDO

DO1_2,true//吸盘吸取CPUwait

0.5//等待0.5秒MoveLOffs(ql1,0,0,20),v100,z50,tool0//移动至取料位上方安全点04任务实施Elseprint(target_pose)//输出页面打印框显示位姿坐标print("NG")//输出页面打印框显示“NG”，表示未识别wait

2//等待2秒EndifSocketClose("paizhao")//关闭名为paizhao的sockettiaozheng()//调用调整例行程序int0=int0+1//设置存放CPU位置变量Switch(int0)//选择四个存放CPU位置Case

1:fangliao1()//调用放料1例行程序shijue()//调用视觉例行程序Case

2

:fangliao2()//调用放料2例行程序shijue()//调用视觉例行程序Case

3:fangliao3()//调用放料3例行程序shijue()//调用视觉例行程序Case

4:fangliao4()//调用放料4例行程序EndSwitch ENDPROC04任务实施GLOBALPROC

tiaozheng()MoveJ

Offs(tz1,0,0,50),v100,fine,tool0//移动至调整斜面安全点MoveL

tz1,v50,fine,tool0//移动至调整点wait

0.5//等待0.5秒SetDO

DO1_2,false//吸盘放置CPUwait

0.5//等待0.5秒MoveJOffs(tz2,0,0,20),v100,fine,tool0//移动至调整斜面安全点wait

2//等待2秒MoveL

tz2,v50,fine,tool0//移动至吸取点位wait

0.5//等待0.5秒SetDO

DO1_2,true//吸盘吸取cpuwait

0.5//等待0.5秒MoveJOffs(tz2,0,0,100),v100,fine,tool0//移动至调整斜面安全点ENDPROC04任务实施GLOBALPROCfangliao1()MoveJOffs(fl1,0,0,80),v100,fine,tool0//移动至放料区上方安全点MoveLfl1,v50,fine,tool0//移动至放料点1wait0.5//等待0.5秒SetDODO1_2,false//吸盘放置CPUwait0.5//等待0.5秒MoveJOffs(fl1,0,0,80),v100,fine,tool0//移动至放料区上方安全点ENDPROCGLOBALPROC

fangliao2()MoveJOffs(fl2,0,0,80),v100,fine,tool0//移动至放料区上方安全点MoveLfl2,v50,fine,tool0//移动至放料点2wait

0.5//等待0.5秒SetDODO1_2,false//吸盘放置CPUwait

0.5//等待0.5秒MoveJOffs(fl2,0,0,80),v100,fine,tool0//移动至放料区上方安全点ENDPROC04任务实施GLOBALPROC

fangliao3()MoveJOffs(fl3,0,0,80),v100,fine,tool0//移动至放料区上方安全点MoveLfl3,v50,fine,tool0//移动至放料点3wait

0.5//等待0.5秒SetDODO1_2,false//吸盘放置CPUwait

0.5//等待0.5秒MoveJOffs(fl3,0,0,80),v100,fine,tool0//移动至放料区上方安全点ENDPROCGLOBALPROC

fangliao4()MoveJOffs(fl4,0,0,80),v100,fine,tool0//移动至放料区上方安全点MoveLfl4,v50,fine,tool0//移动至放料点4wait

0.5//等待0.5秒SetDODO1_2,false//吸盘放置CPUwait

0.5//等待0.5秒MoveJOffs(fl4,0,0,80),v100,fine,tool0//移动至放料区上方安全点ENDPROC04任务实施04任务实施五、工业机器人工作站运行调试编程完成之后进行各点位示教，更新点位后进行单步手动运行程序，检查各示教点位。程序和点位确认无误后可按下自动运行按钮，操作机器人连续运行完成任务。注意：操作机器人运动时需要注意周围环境避免误伤他人。PARTFIVE05任务评价05任务评价任务评价表阶段序号评分标准配分自评教师评价职业素养1积极参与团队任务，分工明确，团队协作高效。10分

2责任心强，勇于承担责任，不推卸问题和责任，对执行结果负责。10分

3任务完成后主动按照实训室要求对系统进行保存并恢复。10分

知识掌握1视觉编程中各算子含义。10分

2工业机器人网络指令含义。15分

技能掌握1能够描述相机手眼标定的操作步骤。15分

2能够完成视觉程序编写并进行参数调整和模型训练。15分

3能够完成工业机器人程序调试。15分

PARTSIX06课后习题06课后习题填空题1.为了确保机器视觉系统的性能和稳定性，在任务开始前需要对视觉相机进行调试，其中包括（）、（）、（）、（）、（）（任写五条即可）。2.网络配置算子是用来（）。3.机器人系统识别的结束符为（）。4.将视觉的输出按照一定规则返回string或者是double数组的算子是（）。5.要利用视觉相机和机器人进行通信，需要建立（）通信。06课后习题选择题1.视觉相机手眼标定需要采集12个标定点。（）2.网络配置中需要选择长连接。（）3.获取3D位姿表示可以通过相机外参，将目标相对于坐标系的位姿，变化为目标相对于机器人基坐标系的位姿，或法兰相对于机器人基坐标系的位姿。（）4.print（target_pose）表示输出相机位姿。（）5.SocketSendString("paizhao","pz")表示给pz发送字符串"paizhao"。（）06课后习题判断题1.急停信号在任何情况下都必须迅速停止机器人操作，以防潜在危险。（）

2.传感器信号用于监测机器周围的环境，确保机器人操作过程的安全。（）

3.中断程序可以在任何条件下自动执行，而不需要预设事件。（）4.每个工业机器人中的各种安全信号都可以在示教器的输入/输出菜单中查看。（）5.培训操作人员对安全信号的了解和响应是没有必要的，因为系统会自动处理所有安全问题。（）感谢观看行星齿轮装配程序编程知识链接02任务引入01工作决策03任务实施04任务实施05课后习题06PARTONE01任务引入01任务引入行星齿轮是指除了能像定轴齿轮那样围绕着自己的转动轴转动之外，它们的转轴还随着行星架绕其他齿轮的轴线转动的齿轮系统。行星齿轮具有体积小、重量轻、速比大、效率高等特点，目前被广泛应用在航空、船舶、汽车等各个领域。本任务将学习如何通过设置力控参数，如何对工业机器人进行程序编程和程序调试，利用机器人的力控功能完成行星齿轮的装配任务。PARTTWO02知识链接02知识链接力控功能工业机器人的力控功能是指机器人末端与外部环境存在力交互的控制过程。在机器人与环境交互过程中，引入了力/力矩反馈回路，并可以通过力/力矩反馈回路来改变机器人的运动特性，以此实现与外部环境动态交互。当机器人与外部环境存在偏差或者不确定性时，力控能够智能化地对预设的位置轨迹予以调整，消除因位置偏差而导致的内力，确保交互过程中的平稳与安全。02知识链接力控相关名称力和力矩六维力阻抗控制阻抗刚度阻尼惯性零空间期望力和期望力矩搜索运动惯量02知识链接力控参数设置步骤（1）在力控初始化时，需要设置新的工具坐标系并进行负载辨识；（2）点击机器人配置，在设置中选择力控参数，根据设备类型和工作站环境进行设置。02知识链接力控功能指令序号名称说明序号名称说明1CalibSensorError清除末端六维力测量值，以当前测量值作为零点8SetSineOverlay设置绕单轴旋转的正弦搜索运动2Fclint用于力控开启前的一些初始化工作，如设置工件、工具和力控坐标系9SetLissajousOverlay设置平面内的莉萨如搜索运动3SetControlType设置阻抗控制类型10SetLoad设置力控模块使用的负载信息4SetSensorUseType设置末端六维力测量值的使用方式11FcStart用于开启力控操作，此操作将机器人从单纯的位置控制切换到力控制5SetCartNsStiff设置零空间阻抗刚度12FcStop用于停止力控，此操作将机器人从力控制切换到位置控制，执行该指令内部会自动停止所有搜索运动6SetCartCtrlStiffVec设置笛卡尔阻抗刚度13StartOverlay开启前面设置的搜索运动7SetCartForceDes设置笛卡尔期望力/力矩14StopOverlay停止搜索运动PARTTHREE03工作决策03工作决策经过小组的讨论和问题推演，参考“5W+1H”模式，将下列选项填入工作计划单中：A.实训室或实验室B.①工业机器人本体②行星齿轮装配台面C.①两人共同讨论行星齿轮装配路径及装配方式；②两人共同讨论工业机器人程序编写；③在程序运行调试过程中，一人操作示教器，一人负责观察周围环境并确保可以随时按下紧急停止按钮，以免发生意外；D.首先根据工作站布局分析任务路径，确定所需要的示教点位和基本程序指令，根据分析好的路径完成工业机器人程序编写，进行手动对点调试，最后尝试手动单步运行程序，确认无误后尝试手动连续运行。E.①分析轨迹路径：10min；②熟悉工业机器人的力控参数设置：40min；③根据路径规划完成工业机器人程序编写：40min；④完成程序运行调试：30min。F.①熟悉力控指令的使用方法；②掌握工业机器人的力控参数设置；③学习工业机器人程序编写；④完成行星齿轮装配程序的运行调试。03工作决策计划内容计划对象（What）

计划目的（Why）

实施场地（Where）

时间安排（When）

人员分配（Who）

实施方式（How）PARTFOUR04任务实施04任务实施一、任务分析二、工业机器人程序编写三、工业机器人工作站运行调试04任务实施一、任务分析根据工作站台面布局中的行星齿轮装配区域（图3-41）进行路径分析。行星齿轮装配包括齿轮取料区域和齿轮装配区域。机器人在取料区域抓取齿轮，移动至装配区域，通过机器人的力控功能将四个齿轮装配完成。齿轮装配区齿轮取料区04任务实施二、工业机器人程序编写（1）根据动作流程描述，我们可以在动作任务下建立主程序main，取料程序（quliao1、quliao2、quliao3、quliao4），力控程序（likong），装配程序（zhuangpei1、zhuangpei2、zhuangpei3、zhuangpei4）。（2）根据分析确定机器人的工作路径和各点位①初始点位（phome）：机器人工作前所处的点位，一般为机械零点；②各安全高度点、齿轮装配调整点位：利用offs指令获取，位于齿轮取料和装配点位向上2~3厘米的位置；04任务实施二、工业机器人程序编写③齿轮1取料点（ql1），齿轮2取料点（ql2），齿轮3取料点（ql3），齿轮4取料点（ql4）；④齿轮1装配点（zp1），齿轮2装配点（zp2），齿轮3装配点（zp3），齿轮4装配点（zp4）。04任务实施二、工业机器人程序编写3）建立工具坐标系①点击工具，新建工具并命名为tool_2kg；②位置为手持，位姿标定为不标定，标定方法为三点法，选择负载辨识（参考末端工具：三爪卡盘，手动输入参考值：质量=1.2kg，重心为x=10mm，y=10mm，z=50mm）。04任务实施二、工业机器人程序编写4）设置力控参数相关数值修改运行力控参数辨识，负载信息为自定义，质量，重心各参数与上一步建立的工具坐标系一致。5）根据任务步骤编写程序。GLOBALPROCmain()MoveAbsJphome,v500,z50,tool0//回到机器人初始点位int0=0//设置变量int0的值为0While(int0<5)//当变量int0的值<5时，执行以下程序int(0)=int(0)+1//设置4个齿轮的变量Switch(int(0))//选择4个齿轮的顺序Case1:quliao1()//调用取料1例行程序zhuangpei1()//调用装配1例行程序Case2:quliao2()//调用取料2例行程序zhuangpei2()//调用装配2例行程序Case3:quliao3()//调用取料3例行程序zhuangpei3()//调用装配3例行程序Case4:quliao4()//调用取料4例行程序zhuangpei4()//调用装配4例行程序EndSwitchEndwhileMoveAbsJphome,v500,z50,tool0//回到机器人初始点位ENDPROC

04任务实施GLOBALPROCquliao1()MoveLOffs(ql1,0,0,50),v100,fine,tool0//移动至齿轮1取料安全点SetDODO1_1,true//打开夹爪，准备夹取齿轮1wait0.5//等待0.5秒MoveLql1,v50,fine,tool0//移动至齿轮1取料点wait0.5//等待0.5秒SetDODO1_1,false//闭合夹爪，夹取齿轮1wait0.5//等待0.5秒MoveLOffs(ql1,0,0,50),v100,fine,tool0//移动至齿轮1取料安全点ENDPROCGLOBALPROCquliao2()MoveLOffs(ql2,0,0,50),v100,fine,tool0//移动至齿轮1取料安全点SetDODO1_1,true//打开夹爪，准备夹取齿轮2wait0.5//等待0.5秒MoveLql2,v50,fine,tool0//移动至齿轮2取料点wait0.5//等待0.5秒SetDODO1_1,false//闭合夹爪，夹取齿轮2wait0.5//等待0.5秒MoveLOffs(ql2,0,0,50),v100,fine,tool0//移动至齿轮2取料安全点ENDPROC

04任务实施GLOBALPROCquliao3()MoveLOffs(ql3,0,0,50),v100,fine,tool0//移动至齿轮1取料安全点SetDODO2_1,true//打开夹爪，准备夹取齿轮3wait0.5//等待0.5秒MoveLql3,v50,fine,tool0//移动至齿轮3取料点wait0.5//等待0.5秒SetDODO1_1,false//闭合夹爪，夹取齿轮3wait0.5//等待0.5秒MoveLOffs(ql3,0,0,50),v100,fine,tool0//移动至齿轮3取料安全点ENDPROCGLOBALPROCquliao4()MoveLOffs(ql4,0,0,50),v100,fine,tool0//移动至齿轮4取料安全点SetDODO2_1,true//打开夹爪，准备夹取齿轮4wait0.5//等待0.5秒MoveLql4,v50,fine,tool0//移动至齿轮1取料点wait0.5//等待0.5秒SetDODO1_1,false//闭合夹爪，夹取齿轮4wait0.5//等待0.5秒MoveLOffs(ql4,0,0,50）,v100,fine,tool0//移动至齿轮4取料安全点ENDPROC

04任务实施GLOBALPROCzhuangpei1()MoveLOffs(zp1,0,0,50),v50,fine,tool0//移动至齿轮1装配安全点MoveLzp1,v50,fine,tool0//移动至齿轮1装配点wait0.5//等待0.5秒SetDODO1_1,true//打开夹爪，放置齿轮1wait0.5//等待0.5秒MoveLOffs(zp1,0,0,50),v50,fine,tool0//移动至齿轮1装配安全点ENDPROC04任务实施GLOBALPROCzhuangpei2()MoveLOffs(zp2,-1,-1,50),v50,fine,tool0//移动至齿轮2装配安全点MoveLOffs(zp2,-1,-1,15),v50,fine,tool0//移动至齿轮2装配调整点likong()//调用力控程序ENDPROCLOBALPROCzhuangpei3()MoveLOffs(zp3,-1,3,50),v50,fine,tool0//移动至齿轮3装配安全点MoveLOffs(zp3,-1,0.5,15),v50,fine,tool0//移动至齿轮3装配调整点likong()//调用力控程序ENDPROCGLOBALPROCzhuangpei4()MoveLOffs(zp4,-2,0,50),v50,fine,tool0//移动至齿轮4装配安全点MoveLOffs(zp4,-0.7,0,15),v50,fine,tool0//移动至齿轮4装配调整点likong()//调用力控程序ENDPROC04任务实施GLOBALPROClikong()p_Force_01=CRobT(tool_2kg,wobj0)//获取机器人当前位姿，计算位置时使用工具tool_2kg，工件wobj0FcInittool_2kg,wobj0,0//开启力控初始化,选择力控所使用的工具tool_2kg,工件Wobj,参考坐标系为世界坐标系SetSensorUseType1//设置末端六维力测量值的方式为软件清零CalibSensorError//清除末端六维力测量值,以当前测量值作为零点SetControlType1//设置阻抗控制类型为笛卡尔阻抗SetCartCtrlStiffVec1500,15