《工业机器人技术基础及其应用》课件（中）

第4章

工业机器人的控制系统4.1.1工业机器人控制系统的特点多数机器人各个关节的运动是相互独立的，为了实现机器人末端执行器的位置精度，需要多关节的协调。因此，机器人控制系统与普通的控制系统相比要复杂。机器人控制系统具有以下特点。(1)机器人控制系统是一个多变量控制系统，即使是简单的工业机器人也有3～5个自由度，比较复杂的机器人有十几个自由度，甚至几十个自由度。每个自由度一般包含一个伺服机构，多个独立的伺服系统必须有机地协调起来。例如机器人的手部运动是所有关节的合成运动。要使手部按照一定的轨迹运动，就必须控制机器人的基座、肘、腕等各关节协调运动，包括运动轨迹、动作时序等多方面。4.1工业机器人控制系统概述(2)运动描述复杂，机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。描述机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型，随着状态的变化，其参数也在变化，各变量之间还存在耦合。因此，仅仅考虑位置闭环是不够的，还要考虑速度闭环，甚至加速度闭环。在控制过程中，根据给定的任务，还应当选择不同的基准坐标系，并做适当的坐标变换，以求解机器人运动学正问题和逆问题。此外，还要考虑各关节之间惯性力等的耦合作用和重力负载的影响，因此，还经常需要采用一些控制策略，如重力补偿、前馈、解耦或自适应控制等。(3)具有较高的重复定位精度，系统刚性好。机器人的重复定位精度较高，一般为±0.1mm。此外，由于机器人运行时要求平稳并且不受外力干扰，为此系统应具有较好的刚性。 (4)信息运算量大。机器人的动作规划通常需要解决最优问题。例如机械手末端执行器要到达空间某个位置，可以有好几种解决办法，此时就需要规划出一个最佳路径。较高级的机器人可以采用人工智能方法，用计算机建立起庞大的信息库，借助信息库进行控制、决策管理和操作。即使是一般的工业机器人，根据传感器和模式识别的方法获得对象及环境的工况，按照给定的指标要求，自动选择最佳的控制规律。(5)需采用加（减）速控制。过大的加（减）速度会影响机器人运动的平稳性，甚至使机器人发生抖动，因此在机器人起动或停止时采取加（减）速控制策略。通常采用匀加（减）速运动指令来实现。此外，机器人不允许有位置超调，否则将可能与工件发生碰撞。一般要求控制系统位置无超调，动态响应尽量快。(6)工业机器人还有一种特殊的控制方式，即示教再现控制方式。当需要工业机器人完成某项作业时，可预先人为地移动工业机器人手臂来示教该作业的顺序、位置及其他信息。在此过程中相关的作业信息会存储在工业机器人控制系统的内存中。在执行任务时，工业机器人通过读取存储的控制信息来再现动作功能，并可重复进行该作业。此外，从操作的角度来看，要求控制系统具有良好的人机界面，尽量降低对操作者的技术要求。总之，工业机器人控制系统是一个与运动学和动力学密切相关的、紧耦合的、非线性的多变量控制系统。4.1.2工业机器人控制系统的功能(1)示教-再现功能。机器人控制系统可实现离线编程、在线示教及间接示教等功能，在线示教又包括通过示教器进行示教和导引示教两种情况。在示教过程中，可存储作业顺序、运动方式、运动路径和速度及与生产工艺有关的信息。在再现过程中，能控制机器人按照示教的加工信息自动执行特定的作业。(2)坐标设置功能。一般的工业机器人控制器设置有关节坐标、绝对坐标、工具坐标及用户坐标这4种坐标系，用户可根据作业要求选用不同的坐标系并可以进行各坐标系之间的转换。(3)与外围设备的联系功能。机器人控制器设置有输入/输出接口、通信接口、网络接口和同步接口，并具有示教器、操作面板及显示屏等人机接口。此外还具有视觉、触觉、接近觉、听觉、力觉（力矩）等多种传感器接口。(4)位置伺服等功能。机器人控制系统可实现多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、力控制及动态补偿等功能。在运动过程中，还可以实现状态监测、故障诊断下的安全保护和故障自诊断等功能。4.1.3工业机器人的控制方式工业机器人控制方式的选择，是由工业机器人所执行的任务决定的。工业机器人控制方式的分类并没有统一标准，一般可以按照以下方式来分类：1.按运动坐标控制的方式来分：关节空间运动控制、直角坐标空间运动控制2.按控制系统对工作环境变化的适应程度来分：程序控制系统、适应性控制系统、人工智能控制系统3.按同时控制机器人数目的多少来分：单控系统、群控系统4.按运动控制方式的不同：位置控制、速度控制、力控制（包括位置/力混合控制）位置控制方式：工业机器人的位置控制分为点位控制和连续轨迹控制两类，如图4-1所示。点位控制方式用于实现点的位置控制，其运动是由一个给定点到下一个给定点，而点与点之间的轨迹却不是最重要的。因此，它的特点是只控制工业机器人末端执行器在作业空间中某些规定的离散点上的位姿。控制时只要求工业机器人快速、准确地实现相邻各点之间的运动，而对达到目标点的运动轨迹则不做规定标记。如自动插件机是在贴片电路板上完成安插元件、点焊、搬运、装配等作业，就是采用点位控制。这种控制方式的主要技术指标是定位精度和运动所需的时间，控制方式比较简单，但要达到较高的定位精度则较难。（a）点位控制方式（b）连续轨迹控制图4-1位置控制方式连续轨迹控制方式用于指定点与点之间的运动轨迹所要求的曲线，如直线或圆弧。这种控制方式的特点是连续地控制工业机器人末端执行器在作业空间中的位姿，使其严格按照预先设定的轨迹和速度在一定的精度要求内运动，速度可控、轨迹光滑、运动平稳，以完成作业任务。工业机器人各关节连续、同步地进行相应的运动，保证其末端执行器可完成连续的既定轨迹。这种控制方式的主要技术指标是机器人末端执行器的轨迹跟踪精度及平稳性。在用机器人进行弧焊、喷漆、切割等作业时，应选用连续轨迹控制方式。工业机器人的结构多为串接的连杆形式，其动态特性具有高度的非线性。但在控制系统设计中，通常把机器人的每个关节当作一个独立的伺服机构来考虑。因此，工业机器人系统就变成了一个由多关节串联组成的各自独立又协同操作的线性系统。多关节位置控制是指考虑各关节之间的相互影响而对每一个关节分别设计的控制器。但是若多个关节同时运动，则各个运动关节之间的力或力矩会产生相互作用，因而又不能运用单个关节的位置控制原理。要克服这种多关节之间的相互作用，必须添加补偿，即在多关节控制器中，机器人的机械惯性影响常常被作为前馈项考虑。速度控制方式：工业机器人在位置控制的同时，通常还要进行速度控制。例如，在连续轨迹控制方式的情况下，工业机器人需要按预定的指令来控制运动部件的速度和实行加、减速，以满足运动平稳、定位准确的要求。由于工业机器人是一种工作情况（或行程负载）多变、惯性负载大的运动机械，要处理好快速与平稳的矛盾，必须控制起动加速和停止前的减速这两个过渡运动区段。而在整个运动过程中，速度控制通常情况下也是必须的。力（力矩）控制方式：在进行工件抓放操作、去毛刺、研磨和组装等作业时，除了要求准确定位之外，还要求使用特定的力或力矩传感器对末端执行器施加在工件上的力进行控制。这种控制方式与位置伺服控制原理基本相同，但输入量和输出量不是位置信号，而是力（力矩）信号，因此系统中必须有力（力矩）传感器。机器人如果能够利用力反馈信息，主动采用一定的策略去控制作用力，称为主动柔顺，如图4-2（a）所示。例如当操作机将一个柱销装进某个零件的圆孔时，由于柱销轴和孔轴不对准，无论机器人怎样用力也无法将柱销装入孔内。若采用力反馈或组合反馈控制系统，带动柱销转动至某个角度，使柱销轴和孔轴对准，这种技术就称为主动柔顺技术。如果机器人凭借辅助的柔顺机构在与环境接触时能够对外部作用力自然地顺从，就称为被动柔顺，如图4-2（b）所示。对于与图4-2（a）相同的任务，若不采用反馈控制，也可通过操作机终端机械结构的变形来适应操作过程中遇到的阻力。在图4-2（b）中，在柱销与操作机之间设有类似弹簧之类的机械结构。当柱销插入孔内而遇到阻力时，弹簧系统就会产生变形，使阻力减小，以使柱销轴与孔轴重合，保证柱销顺利地插入孔内。由于被动柔顺控制存在各种不足，主动柔顺控制（力控制）逐渐成为主流。图4-2主动柔顺与被动柔顺示意图智能控制方式：在不确定或未知条件下作业，机器人需要通过传感器获得周围环境的信息，根据自己内部的知识库做出决策，进而对各执行机构进行控制，自主完成给定任务。若采用智能控制技术，机器人会具有较强的环境适应性及自学习能力。智能控制方法与人工神经网络、模糊算法、遗传算法、专家系统等人工智能的发展密切相关。这部分内容请自行参阅相关文献学习和研究。4.1.4工业机器人控制系统的组成工业机器人控制系统的组成，主要包括：（1）控制计算机。它是控制系统的调度指挥机构，一般为微型机和可编程逻辑控制器（PLC）。（2）示教编程器。示教机器人的工作轨迹、参数设定和所有人机交互操作拥有自己独立的CPU及存储单元，与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。（3）操作面板。操作面板由各种操作按键和状态指示灯构成，能够完成基本功能操作。（4）磁盘存储。存储工作程序中的各种信息数据。（5）数字量和模拟量输入/输出。数字量和模拟量输入/输出是指各种状态和控制命令的输入或输出。（6）打印机接口。打印机接口用于打印记录需要输出的各种信息。（7）传感器接口。传感器接口用于信息的自动检测，实现机器人的柔顺控制等。一般为力觉、触觉和视觉传感器。（8）轴控制器。用于完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。（9）辅助设备控制。用于控制机器人的各种辅助设备，如手爪变位器等。（10）通信接口。用于实现机器人和其他设备的信息交换，一般有串行接口、并行接口等。（11）网络接口。网络接口包括Ethernet接口和Fieldbus接口。①Ethernet接口。可通过以太网实现数台或单台机器人与PC机的通信，数据传输速率高达10Mb/s，可直接在PC机上用Windows库函数进行应用程序编程，支持TCP/IP通信协议。通过Ethernet接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。②Fieldbus接口。Fieldbus接口支持多种流行的现场总线规格，如Devicenet、ABRemoteI/O等。工业机器人的控制系统有三种结构：集中控制、主从控制和分布式控制。1.集中控制方式：用一台计算机实现全部控制功能。早期的机器人常采用这种结构。集中式控制系统的优点为：硬件成本较低，便于信息的采集和分析，易于实现系统的最优控制，整体性与协调性较好。其缺点为：缺乏灵活性，一旦出现故障其影响面广。而且由于工业机器人的实时性要求很高，当系统进行大量数据计算时，会降低系统的实时性，系统对多任务的响应能力也会与系统的实时性相冲突；系统连线复杂，也会降低系统的可靠性。3.主从控制方式：采用主、从两级处理器实现系统的全部控制功能。主CPU实现管理、坐标变换、轨迹生成和系统自诊断等，从CPU实现所有关节的动作控制。主从控制方式实时性较好，适于高精度、高速度控制，但其系统扩展性仍较差，维修困难。4.2工业机器人控制系统的结构3.分布控制方式：分布控制方式是指将系统分成几个模块，每一个模块有其自己的控制任务和控制策略，各模块之间可以是主从关系，也可以是平等关系。这种方式实时性好，易于实现高速、高精度控制，易于扩展，可实现智能控制，是目前流行的方式。其主要思想是“分散控制，集中管理”，即系统对总体目标和任务可以进行综合协调和分配，并通过子系统的协调工作来完成控制任务。在这种结构中，子系统由控制器、不同被控对象或设备构成，各个子系统之间通过网络等相互通信。分布式控制结构提供了一个开放、实时、精确的机器人控制系统，常采用两级控制方式。两级分布式控制系统通常由上位机、下位机和网络组成。上位机可以进行不同的轨迹规划和算法控制，下位机用于进行插补细分、控制优化等。上位机和下位机通过通信总线相互协调工作，通信总线可以是RS232、RS485、EEE488及USB总线等形式。现在，新型的网络集成式全分布控制系统，即现场总线控制系统（fieldbuscontrolsystem，FCS）也已经被广泛应用。在机器人系统中引入现场总线技术后，更有利于机器人在工业生产环境中的集成。无论工业机器人的控制方式如何，机器人控制柜是必须的。它用于放置各种控制单元，进行数据处理及存储，并执行程序，是机器人系统的大脑。1、ABB工业机器人的控制柜如图4-3所示。它具有如下特点：图4-3ABB工业机器人控制柜(1)灵活性强。IRC5控制器由一个控制模块和一个驱动模块组成，可选增一个过程模块以容纳定制设备和接口，如点焊、弧焊和胶合等。配备这3种模块的控制器完全有能力控制一台6轴机器人外加伺服驱动工件定位器及类似设备。若需增加机器人的数量，只需为每台新增机器人增装一个驱动模块，还可选择安装一个过程模块。各模块间只需要两根连接电缆，一根为安全信号传输电缆，另一根为以太网连接电缆，供模块间通信使用。(2)模块化。控制模块作为IRC5的心脏，自带主计算机，能够执行高级控制算法，为多达36个伺服轴进行路径计算，并可指挥4个驱动模块。(3)可扩展性。由于采用标准组件，用户不必担心设备淘汰问题，能随时进行设备升级。(4)通信便利。完善的通信功能是ABB机器人控制系统的特点，其IRC5控制器的PCI扩展槽中可以安装几乎任何常见类型的现场总线板卡，支持最高速率为12Mb/s的双信道profibusDP，可使用铜线和光纤接口的双信道Interbus通信。ABB工业机器人的控制柜按键（1）主电源开关。是机器人系统的总开关。（2）紧急停止按钮。在任何模式下，按下紧急停止按钮，机器人立即停止动作。要使机器人重新动作，必须使紧急停止按钮恢复至原来位置。（3）电动机上电/失电按钮。电动机上电/失电按钮表示电动机的工作状态。当按键灯常亮时，表示上电状态，机器人的电动机被激活，已经准备好；当按键灯快闪时，表示机器人未同步（未标定或计数器未更新），但电动机已激活；当按键灯慢闪时，表示至少有一种安全停止生效，电动机未被激活。（4）模式选择按钮。ABB工业机器人模式选择按钮一般分为两位选择开关和三位选择开关，如图4-4所示。自动模式：机器人运行时使用，在此状态下，操纵摇杆不能使用。手动差速模式：机器人只能以低速、手动控制运行，必须按住使能器才能激活电动机。手动全速模式：用于在与实际情况相近的情况下调试程序。A—自动模式；B—手动差速模式；C—手动全速模式图4-4ABB工业机器人模式选择按钮2、KUKA机器人控制柜系统KUKA机器人被广泛应用于汽车制造、造船、冶金、娱乐等领域。机器人配套的设备有KRC2控制器柜、KCP控制盘，如图4-5所示。图4-5KUKA工业机器人控制柜KUKA工业机器人控制柜采用开放式体系结构，有联网功能的PCNASED技术。其主要特点如下：（1）采用标准的工业控制计算机处理器。（2）基于Windows平台的操作系统，可在线选择多种语言。（3）支持多种标准工业控制总线（4）配有标准的各类插槽，方便扩展和实现远程监控与诊断。（5）采用高级语言编程，程序可方便、快速地进行备份及恢复。（6）集成了标准的控制软件功能包，可适应各种应用。工业机器人有示教功能。示教人员将机器手的运动预先教给机器人，在示教的过程中，机器人控制系统将各关节运动状态参数保存在存储器中。当需要机器人工作时，机器人的控制系统就调用存储器中的各项数据来驱动关节运动，使机器人再现示教过的机械手的运动，由此完成要求的作业任务。示教有集中示教方式、分离示教方式、点对点示教方式、连续轨迹控制方式。将机器人手部在空间的位姿、速度、动作顺序等参数同时进行示教的方式称为集中示教方式。示教一次即可生成关节运动的伺服指令。将机器人的手部在空间的位姿、速度等参数分开单独进行示教的方式称为分离示教方式。它的效果要好于集中示教方式。4.3工业机器人控制的示教再现在对用点位（PTP）控制的点焊、搬运机器人进行示教时，可以分开编制程序，并且能进行编辑、修改等工作。但是机器人手部在做曲线运动且位置精度要求较高时，示教点数就会较多，示教时间就会拉长。而且由于在每一个示教点处都要停止和起动，因此很难进行速度控制。在对用连续轨迹（CP）控制的弧焊、喷漆机器人进行示教时，示教操作一旦开始就不能中途停止，必须不间断地进行到底，且在示教途中很难进行局部的修改。示教时可以是手把手示教，也可通过示教编程器示教。在示教的过程中，机器人关节运动状态的变化被传感器检测到后经过转换送入控制系统，控制系统就将这些数据保存在存储器中，作为机械手再现这些运动时所需要的关节运动数据，如图4-6所示。系统记忆这些数据的速度取决于传感器的检测速度、变换装置的转换速度和控制系统存储器的存储速度。记忆容量取决于控制系统存储器的容量。图4-6机器人控制示教的记忆过程机器人的运动控制是指机器人手部在空间从一点移动到另一点的过程或沿某一轨迹运动时，对其位姿、速度和加速度等运动参数的控制。在工业机器人控制系统中，控制方法往往决定于机器人的运动轨迹。机械手的运动路径是机器人位姿的一定序列。路径控制通常只给出机械手的动作起点和终点，有时也给出一些中间的经过点，所有这些点统称为路径点。要注意这些点不仅包括位置，还要包括方向。运动轨迹是指操作臂在运动过程中的位移、速度和加速度。轨迹控制就是控制机器人手端沿着一定的目标轨迹运动。轨迹控制通常根据机械手完成的任务而定，但是必须按照一定的采样间隔，通过逆运动学计算，在关节空间中寻找光滑函数来拟合这些离散点。4.4工业机器人的运动控制根据机器人作业任务中要求的手部运动，先通过运动学逆解和数学插补运算得到机器人各个关节运动的位移、速度和加速度，再根据动力学正解得到各个关节的驱动力（矩）。机器人控制系统根据运算得到的关节运动状态参数控制驱动装置，驱动各个关节产生运动，从而合成手在空间的运动，由此完成要求的作业任务。轨迹规划的过程有：(1)对机器人的任务、运动路径和轨迹进行描述。(2)根据已经确定的轨迹参数，在计算机上模拟所要求的轨迹。(3)对轨迹进行实际计算，即在运行时间内按一定的速率计算出位置、速度和加速度，从而生成运动轨迹。在规划中，不仅要规定机器人的起点和终点，而且要给出各中间点（路径点）的位姿及路径点之间的时间分配，即给出相邻两个路径点之间的运动时间。轨迹规划既可在关节空间，也可在直角空间中进行，但是作为规划的轨迹函数都必须连续和平滑，使得操作臂的运动平稳。本章小结工业机器人的控制系统是机器人的大脑，是决定机器人基本功能和技术性能的主要因素。工业机器人控制技术就是要控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。多数机器人的结构是一个空间开链结构，各个关节的运动是相互独立的。为了实现机器人末端执行器的正确运动，需要多关节的协调。因此，机器人控制系统与普通的控制系统相比较要复杂一些。机器人控制系统通过控制操作机来完成特定的工作任务，主要有示教再现、坐标设置、与外围设备的联系和位置伺服等功能。工业机器人控制方式的选择，是由工业机器人所执行的任务决定的。按运动控制方式的不同可以将机器人控制分为位置控制、速度控制、力控制（包括位置/力混合控制）三类。工业机器人控制系统有集中控制、主从控制和分布式控制这三种结构。工业机器人的示教方式分为集中示教、分离示教、点对点示教、连续轨迹控制方式。机器人的运动控制是指机器人手部在空间从一点移动到另一点的过程或沿某一轨迹运动时，对其位姿、速度和加速度等运动参数的控制。思考练习1.简要概括工业机器人控制系统的特点。2.简要概括工业机器人控制系统的功能。3.工业机器人控制系统的控制方式有哪些？4.简要概括集中控制、主从控制和分布式控制的特点。第5章ABB工业机器人的硬件和基本操作5.1ABB工业机器人的分类和型号5.2ABB工业机器人的硬件连接5.3ABB工业机器人的基本操作5.1ABB工业机器人的分类和型号5.1.1ABB机器人的分类

直角坐标机器人直角坐标机器人一般有2～3个自由度，每个运动自由度之间的空间夹角为直角，如图5-1所示。平面关节型机器人又称为SCARA型机器人，是圆柱坐标机器人的一种形式。SCARA机器人有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。SCARA系统在x和y方向上具有顺从性，而在z轴方向具有良好的刚度，此特性非常适合于装配工作。图5-2所示为一款ABB平面关节型机器人。平面关节型机器人Delta机器人是典型的空间三自由度并联机构，整体结构精密、紧凑，驱动部分均放置于固定平台，如图5-3所示。并联机器人又称Delta机器人，具有高速、轻载的特点，一般通过示教编程或视觉系统捕捉目标物体，由三个并联的伺服轴确定抓具中心（TCP）的空间位置，实现对目标物体的运输、加工等操作。并联机器人。串联机器人协作机器人5.1.2ABB机器人的部分型号产品IRB120ABB迄今最小的多用途机器人IRB120（如图5-6所示）仅重25kg，荷重3kg（垂直腕为4kg），工作范围达580mm型号到达范围承重能力IRB120-3/0.60.58m3kg(4kg)IRB120T0.58m3kgIRB120机器人主要参数型号到达范围承重能力IRB

1200-7/0.70.7m7kgIRB

1200-5/0.90.9m5kg随着该款机器人的面市，ABB在保持机器人工作范围宽广这一优势的同时，满足了物料搬运和上下料环节对柔性、节拍、易用性及紧凑性的各项要求。IRB1200（如图5-7所示）能够在狭小空间内发挥其性能的优势。两次动作间移动距离短，既可以缩短节拍时间，又有利于工作站体积的最小化IRB1200机器人主要参数IRB1200IRB140机器人IRB140机器人（如图5-8所示）具有正常运行时间长、操作周期时间短、零件生产质量稳定、功率大、适合恶劣生产环境、易于柔性化集成和生产等有点，主要参数如下表所示。型号到达范围承重能力IRB

1400.81m6kgIRB

140T0.81m6kgIRB1410IRB1410机器人（如右图所示）在弧焊、物料搬运和过程应用领域具有优势。具有坚固且耐用、准确性高、坚固、高速等特点，主要参数如下表所示型号到达范围承重能力IRB14101.44m5kgIRB1520ID机器人IRB1520ID（如左图所示）是一款高精度中空臂弧焊机器人，能够实现连续不间断生产，与同类产品相比焊接单位成本最低，主要参数如下表所示型号到达范围承重能力IRB

1520ID1.50

m4

kgIRB1600机器人在优化速度和精度时，往往会造成性能的损失。但ABB的IRB1600机器人（如下图所示）大大缩短了工作周期，同时不降低工件质量。最高承重可达10kg，主要参数如下表所示型号到达范围承重能力IRB

1600

-

6

/

1.21.2m6kgIRB

1600

-

6

/

1.451.45m6kgIRB

1600

-

10

/

1.21.2m10kgIRB

1600

-

10

/

1.451.45m10kgIRB1600ID机器人这是一款专业弧焊机器人。IRB1600ID机器人（如左图所示）采用集成式配套设计，所有电缆和软管均内嵌于机器人上臂，是弧焊应用的理想选择，主要参数如下表所示。型号到达范围承重能力IRB

1600ID-4/1.51.50

m4

kgIRB260机器人IRB260机器人（如图5-14所示）是一款包装机器人。它机身小巧，能集成于紧凑型包装机械中，又能满足在到达距离和有效载荷方面的要求。配以ABB运动控制和跟踪性能，该机器人非常适合应用于柔性包装系统，主要参数如表5-9所示。型号到达范围承重能力IRB

2601.53m30kgIRB2600机器人IRB2600机器人（如左图所示）家族包含3款子型号，荷重从12kg到20kg，该家族产品旨在提高上下料，物料搬运，弧焊以及其他加工应用的生产力，主要参数如下表所示。型号到达范围承重能力IRB

2600-12/1.651.65m12kgIRB

2600-20/1.651.65m20kgIRB

2600-12/1.851.85m12kg这是前面提到的并联型机器人（如左图所示）。ABB的IRB360FlexPicker拾料和包装技术具有灵活性高、占地面积小、精度高和负载大等优势，主要参数如下表所示。型号到达范围承重能力IRB

360-1/8000.8

m1kgIRB

360-1/11301.13m1kgIRB

360-3/11301.13m3kgIRB

360-1/16001.60

m1kgIRB

360-8/11301.13

m8kgIRB360机器人IRB460机器人荷重110kg的紧凑型4轴机器人IRB460（如左图所示）是ABB推出的码垛产品。IRB460的操作节拍最高可达2190次循环/小时，该机器人到达距离为2.4米，主要参数如下表所示型号到达范围承重能力IRB

4602.40m110kgIRB6620LX机器人IRB6620LX（如图5-18所示）是一款前面提到的直线轴工业机器人。ABB的IRB6620LX机器人融合了直线轴机器人和多关节型机器人的各种优点，是载荷150kg的6轴机器人。主要应用于机器管理、物料搬运、动力传动系组装、重型弧焊、研磨和粘合，主要参数如表5-13所示。型号到达范围承重能力IRB

6620LX1.9m150kgIRB6700机器人IRB6700机器人（如左图）系列是ABB的大型机器人，在技术上做了多项改进和提升。IRB6700不仅在精确度、负载能力和速度方面有所改进，同时功耗降低了15%，且可维修性得到提升。同时，IRB6700平均故障间隔时间达到400,000小时，主要参数如下表所示。型号到达范围承重能力IRB

6700-2002.60m200

kgIRB

6700-1552.85m155

kgIRB

6700-2352.65m235

kgIRB

6700-2052.80m205

kgIRB

6700-1753.05m175

kgIRB

6700-1503.20m150

kgIRB

6700-3002.70m300

kgIRB

6700-2453.00m245

kg

IRB7600机器人这是一款大功率机器人，该机器人有多种版本，最大承重能力高达650kg。IRB7600（如右图所示）适用于各行业重载场合，具有大转矩、大惯性、刚性结构好、加速性能优良等特性，主要参数如下表所示。型号到达范围承重能力IRB

7600-5002.55

m500

kgIRB

7600-4002.55

m400

kgIRB

7600-3402.80m340kgIRB

7600-3253.10

m325

kgIRB

7600-1503.50

m150

kgIRB910SC机器人如右图所示，IRB910SC（SCARA）是一款前面提到的快速、高效的平面单关节型机器人，主要应用于小部件装配、材料处理和质检等，主要参数如下表所示型号到达范围承重能力IRB

910SC

-

3/

0.450.45m6

kgIRB

910SC

-

3/

0.550.55m6

kgIRB

910SC

-

3/

0.650.65m6

kgIRB14000YuMi机器人YuMi（如右图所示）是一款新型协作机器人，具有的双手、送料系统和成像系统。双手臂机器人可以应用于小件搬运、小件装配。例如在小零件组装时，人们和机器人可以并肩工作，主要参数如下表所示型号到达范围承重能力IRB

14000

–

0.5/0.50.5m0.5

kg

per

armIRB5500机器人如左图所示，这是一款壁挂式FlexPainterIRB5500机器人。只需要二台FlexPainterIRB5500机器人即可胜任通常需要4台机器人才能完成的喷涂任务，而且换色过程中的涂料损耗接近于零，是小批量喷涂和多色喷涂的最佳解决方案型号到达范围承重能力IRB

55002.97m13kgIRB580机器人IRB580（如图5-24所示）是高柔性、高精度、高成本效益的喷涂机器人系统。IRB580是对540和5400机器人的补充，主要参数如表5-19所示型号到达范围承重能力IRB

5802.17m10kg5.2ABB工业机器人的硬件连接5.2.1ABB工业机器人本体基本结构与特点在工业机器人中，水平串联SCARA结构的机器人多用于3C行业的电子元器件安装和搬运作业，并联结构的机器人多用于电子电工、食品药品等行业的装配和搬运。这垂直串联(VerticalArticulated)是工业机器人最典型的结构，它被广泛用于加工、搬运、装配、包装机器人。垂直串联结构机器人的各个关节和连杆依次串联，机器人的每一个自由度都需要由一台伺服电机驱动。基本结构常用的小规格、轻量级垂直串联6轴关节型工业机器人的外形结构如图5-25所示。这种结构机器人的所有伺服驱动电机、减速器及其他机械传动部件均安装于内部，机器人外形简洁、防护性能好，机械传动结构简单、传动链短、传动精度高、刚性好。垂直串联机器人的外形结构机器人本体的内部结构如左图所示，机器人的运动主要包括整体回转（腰关节)、下臂摆动(肩关节)、上臂摆动(肘关节)及手腕运动。机器人每一关节的运动都需要由相应的电机驱动，交流伺服电机是目前工业机器人最常用的驱动电机。交流伺服电机是一种用于机电一体化设备控制的通用电机，具有恒转矩输出特性，小功率的最高转速一般为3000～6000r/min，额定输出转矩通常在30N·m以下。然而，机器人的关节回转和摆动的负载一般惯量大，最大回转速度低(通常为25～100r/min)，加减速时的最大输出转矩(动载荷)需要达到几百甚至几万牛·米，所以要求驱动系统具有低速、大转矩输出特性。由此可见减速器是机器人的核心部件，上图所示的6轴机器人上，每一个驱动轴也都安装有1套减速器。在上图所示的机器人上，手部回转伺服驱动电机13和减速器14直接安装在手部工具法兰16的后侧，这种结构传动简单、直接，但它会增加手部的体积和质量，并影响手的灵活性。因此，目前已较多地采用手部回转驱动电机和减速器安装在上臂内部，然后通过同步带、伞齿轮等传动部件传送至手部的结构形式。主要特点直接传动结构所有关节的伺服电机、减速器等驱动部件都安装在各自的回转或摆动部位，除腕弯曲摆动使用了同步带外，其他关节的驱动均无中间传动部件。

直接传动结构优点传动系统结构简单、层次清晰，各关节无相互牵连。它不但可简化本体的机械结构、减少零部件、降低生产制造成本、方便安装调试，而且还可缩短传动链，避免中间传动部件间隙对系统刚度、精度的影响。由于驱动电机、减速器都需要安装在关节部位，就要求手腕、手臂内部需要有足够的安装空间，关节的外形、质量必然较大，导致机器人的上臂质量大、整体重心高，不利于高速运动。为了保证手腕、上臂等构件有足够的刚性，其运动部件的质量和惯性必然较大，加重了驱动电机及减速器的负载。同时，因为机器人的内部空间小、散热条件差，它又限制了驱动电机和减速器的规格，加上电机和减速器的检测、维修、保养均较困难。直接传动结构缺点：5.2.2其他常见机构用于大型零件重载搬运、码垛的机器人，由于负载的质量和惯性大，驱动系统必须能提供足够大的输出转矩，才能驱动机器人运动，故需要配套大规格的伺服驱动电机和减速器。此外，为了保证机器人运动稳定、可靠，就需要降低重心、增强结构稳定性，并保证机械结构件有足够的体积和刚性。因此，一般不能采用直接传动结构。（1）连杆驱动结构图5-27为大型、重载搬运和码垛的机器人常用结构。大型机器人的上、下臂和手腕的摆动一般采用平行四边形连杆机构进行驱动，其上、下臂摆动的驱动机构安装在机器人的腰部，手腕弯曲的驱动机构安装在上臂的摆动部位；全部驱动电机和减速器均为外置。采用平行四边形连杆机构驱动，不仅可以加长上、下臂和手腕弯曲的驱动力臂、放大驱动力矩，同时，由于驱动机构安装位置下移，也可降低机器人重心、提高运动稳定性。因此，它较好地解决了直接传动所存在的上臂质量大、重心高，高速运动稳定性差的问题。

图5-27平行四边形连杆的运动可直接使用滚珠、丝杠等直线运动部件驱动；为了提高重载稳定性，机器人的上、下臂通常需要配置液压(或气动)平衡系统。对于作业要求固定的大型机器人，有时也采用图5-28所示的5轴结构。这种机器人结构特点是，除手回转驱动机构外，其他轴的驱动机构全部布置在腰部，因此其稳定性更好。但由于机器人的手腕不能回转，故适合于平面搬运、码垛作业。

1-腰部回转电机2-下臂摆动电机3-上臂摆动电机4-腕弯曲电机5.手回转电机

图5-285轴大型机器人的结构（2）手腕后驱结构图5-29手腕后驱机器人的结构图5-29手腕后驱机器人的结构5.2.3ABB工业机器人控制柜目前，ABB工业机器人的第五代控制柜为IRC5。它的运动控制技术、TrueMove和QuickMove是机器人精度、速度、周期时间、可编程性以及与外部设备同步性等机器人性能指标的重要保证。IRC5第五代机器人控制柜如图5-30所示。控制柜主要包括以下部分：主计算机。

驱动单元3.I/O单元4.开关5.主线5.3ABB工业机器人的基本操作5.3.1示教器的使用（1）示教器介绍在示教器上，绝大多数的操作都是在触摸屏上完成的，同时也保留了必要的按钮和操作装置。手拿示教器的方法如图5-31所示。示教器上保留的按钮和功能主要包括：链接电缆、触摸屏、急停开关、手动操纵摇杆、USB端口、使能器按钮、触摸屏用笔、示教器复位按钮。（a）手持示教器的正面图

（b）手持示教器的背面图图5-31手持示教器的正确方法1）设定示教器的显示语言示教器出厂时，默认的显示语言是英语。为了方便操作，我们可以把显示语言设定为中文，步骤如图5-32至5-36顺次所示。

a单击左上角主菜单按钮。b选择“ControlPanel”。图5-32主菜单选择c选择“Language”。图5-32语言选择4.选择“Chinese”5.单击“OK”6.点击“YES”后，系统重启。

图5-33选择中文（Chinese）图5-35系统重新启动后设置生效d选择“Chinese”。e单击“OK”。f点击“YES”后，系统重启7.重启后，单击左上角按钮就能看到菜单已切换成中文界面图5-36重新启动后系统已经变成中文界面g重启后，单击左上角按钮就能看到菜单已切换成中文界面。2）设定机器人系统的时间图5-37至图5-39给出了设置机器人系统时间的步骤。a单击左上角主菜单按。b选择“控制面板”。图5-37主菜单选择c选择“日期和时间”。图5-38选择日期和时间d在此画面下设定日期和时间。日期和时间修改完成后，单击“确定”。4.在此画面就能对日期和时间进行设定。日期和时间修改完成后，单击“确定”3.选择“日期和时间”图5-39日期和时间的设定（2）正确使用使能器按钮

使能器按钮是工业机器人为保证操作人员人身安全而设置的。只有在按下使能器按钮，并保持在“点击开启”的状态下，才可对机器人进行手动操作与程序的调试。当发生危险时人会本能地将使能器按钮松开或按紧，机器人则会马上停下来，保证安全。图5-40为手握示教器的示意图。使能器按钮位于示教器手动操作摇杆的右侧操作者应用左手的四个手指进行操作图5-40手握示教器使能按钮的正确方式使能器按钮分为两档，在手动状态下第一档按下去，机器人处于电机开启状态；第二档按下去以后，机器人就会处于防护装置停止状态，如图5-41所示。电机开启状态防护装置停止b.防护装置停止状态图5-41使能按钮处于不同状态时的显示（3）示教器事件日志查看如图5-42所示，可以通过示教器画面上的状态栏查看ABB机器人常用信息及事件日志。主要有：1）机器人的状态（手动、全速手动和自动）。2）机器人的系统信息。3）机器人的电机状态。4）机器人的程序运行状态。5）当前机器人或外轴的使用状态。图5-42通过状态栏查看事件和日志5.3.2系统的备份和恢复设置（1）对ABB机器人数据进行备份的操作可以通过图5-43至图5-45所示的步骤对数据进行备份。

1)单击左上角主菜单按钮。2)选择“备份与恢复”。图5-43主菜单选择3)单击“备份当前系统…”。图5-44选择备份系统功能4)单击“ABC…”按钮，设定备份数据目录的名称。5)单击“…”按钮，选择备份存放的位置（机器人硬盘或USB存储设备）6)单击“备份”进行备份的操作。图5-45进行数据备份4.单击“ABC…”按钮

5.单击“…”按钮6.单击“备份”

(2)对ABB机器人数据进行恢复的操作图5-46至图5-48所示为恢复数据的步骤。1)单击“恢复系统…”。图5-46选择恢复系统功能1.单击“恢复系统…”

2)单击“…”，选择备份存放的目录。3)单击“恢复”。图5-47进行回复操作2.单击“…”3.单击“恢复”4)单击“是”。4.单击“是”图5-48确认操作在进行恢复时，要注意：备份的数据是具有唯一性，不能将一台机器人的备份恢复到另一台机器人中去，否则会造成系统故障。但是，也常会将程序和I/O的定义做成通用的，方便批量生产时使用。这时，可以通过分别单独导入程序和EIO文件来解决实际的需要。(3)单独导入程序的操作图5-49至图5-51为利用程序编辑器导入程序的步骤。1.单击左上角主菜单按钮

2.选择“程序编辑器”

图5-49主菜单选择1)单击左上角主菜单按钮。2)选择“程序编辑器”。3)单击“模块”标签。3.单击“模块”标签。

图5-50选择模块标签4)打开“文件”菜单，点击“加载模块…”，从“备份目录/RAPID”路径下加载所需要的程序模块。4.打开“文件”菜单，点击“加载模块…”图5-51加载需要的程序模块(4)单独导入EIO文件的操作图5-52至图5-57为导入EIO文件的步骤。1)单击左上角主菜单按钮。2)选择“控制面板”。1.单击左上角主菜单按钮

2.选择“控制面板”

图5-52主菜单选择3)选择“配置”。图5-53选择配置3.选择“配置”4)打开“文件”菜单，单击“加载参数”。4.打开“文件”菜单，单击“加载参数”

图5-54加载参数5)选择“删除现有参数后加载”。6)单击“加载…”。5.选择“删除现有参数后加载”6.单击“加载…”

图5-55选择模式7)在“备份目录/SYSPAR”路径下找到EIO.cfg文件。8)单击“确定”。7.在“备份目录/SYSPAR”路径下找到EIO.cfg文件图5-56找到所需文件9)单击“是”，重启后完成导入。9.单击“是”8.单击“确定”

图5-57完成导入后重新启动5.3.3ABB工业机器人的手动操作(1)单轴运动的手动操纵图5-58为控制柜上按键的位置和说明。图5-59开始为通过示教器操纵单轴运动的步骤。（3）单击左上角主菜单按钮（2）在状态栏中，确认机器人的状态已切换为“手动”图5-58控制柜上的按钮和功能图5-59确认为手动状态1)如图5-58，将控制柜上机器人状态钥匙切换到手动限速状态（小手标志）。2)如图5-59所示，在示教器的状态栏中确认机器人的状态已切换为“手动”。3)单击左上角主菜单按钮。4)如图5-60所示，选择“手动操纵”。图5-60选择手动操作5)如图5-61，单击“动作模式”。图5-61点击“动作模式”6)选中“轴1-3”，然后单击“确定”（若选中“轴4-6”，就可以操纵轴4~6）。（6）选中“轴1-3”，然后单击“确定”图5-62选择控制的轴7)用左手按下使能按钮，进入“电机开启”状态。图5-63开启电机8)在状态栏中，确认“电机开启”状态。9)显示“轴1-3”的操纵杆方向，箭头代表正方向。电机开启“轴1-3”的操纵杆方向图5-64确认电机当前状态操纵杆的使用是有技巧的。可以将机器人的操纵杆比作汽车的离合器，操纵杆的操纵幅度是与机器人的运动速度相关的。操纵幅度较小，则机器人的运动速度较慢。操纵幅度较大，则机器人运动速度较快。我们在初学操作时，应该尽量以小幅度操纵使机器人慢慢运动来开始手动操纵的学习。(2)线性运动的手动操纵1）手动操纵线性运动的方法机器人的线性运动是指安装在机器人第六轴法兰盘上工具的TCP在空间中作线性运动。以下就是手动操纵线性运动的方法。a.如图5-65所示，选择“手动操纵”。1.选择“手动操纵”

图5-65选择手动操纵b.单击“动作模式”。2.单击“动作模式”图5-66单击“动作模式”c.选择“线性”，然后单击“确定”。3.选择“线性”，然后单击“确定”图5-67选择“线性”d.单击“工具坐标”。4.单击“工具坐标”图5-68单击“工具坐标”e.选中对应的工具“tool1”，然后单击“确定”。5.选中对应的工具“tool1”然后单击“确定”图5-69选择工具名称f.用左手按下使能按钮，进入“电机开启”状态。图5-70进入“电机开启”状态g.在状态中，确认“电机开启”状态。h.显示轴X、Y、Z的操纵杆方向。箭头代表正方向。电机开启轴X、Y、Z的操纵杆方向图5-71确认电机状态和机器人各轴正方向i.操作示教器上的操纵杆，使工具的TCP点在空间中作线性运动。图5-72确认机械手末端的工件做线性运动（3）重定位运动的手动操纵机器人的重定位运动是指机器人第六轴法兰盘上的工具TCP点在空间中绕着坐标轴旋转的运动，也可以理解为机器人绕着工具TCP点作姿态调整的运动。以下就是手动操纵重定位运动的方法。

1）如图5-75所示，选择“手动操纵”。1.选择“手动操纵”图5-75选择“手动操纵”2）单击“动作模式”。2.单击“动作模式”图5-76单击“动作模式”3）选择“重定位”，然后单击“确定”。图5-77选择“重定位”4）单击“坐标系”。4.单击“坐标系”图5-78单击“坐标系”5）选择“工具”，然后单击“确定”。5.选择“工具”，然后单击“确定”图5-79选择工具6）单击“工具坐标”。图5-80单击“工具坐标”7）选中对应的工具“tool1”，然后单击“确定”。图5-81选择对应的工具8）用左手按下使能按钮，进入“电机开启”状态图5-82进入“电机开启”状态9）在状态中，确认“电机开启”状态。10）显示轴X、Y、Z的操纵杆方向。箭头代表正方向。电机开启图5-83确认电机状态和各轴正方向轴X、Y、Z的操纵杆方向11)操作示教器上的操纵杆，观察机器人绕着工具TCP点作姿态调整的运动。图5-84确认机械手的运动(4)手动操纵的快捷按钮和快捷菜单如图5-85所示，示教器有A、B、C、D四个快捷按钮。使用步骤如下所示。A机器人/外轴的切换B线性运动/重定位运动的切换C关节运动轴1-3/轴4-6的切换D增量开/关1)如图5-86所示，单击右下角快捷菜单按钮。图5-86单击快捷键1.单击右下角快捷菜单按钮2)单击“手动操纵”按钮。2.单击“手动操纵”按钮图5-87单机“手动操作”3）如图5-88所示，单击“显示详情”按钮。3.单击“显示详情”按钮A选择当前使用的工具数据，B选择当前使用的工件坐标

C操纵杆速率，D增量开/关，E坐标系选择，F动作模式选择

图5-88显示当前状态下的详情4）单击“增量模式”按钮，选择需要的增量。5）自定义增量值的方法：选择“用户模块”，然后单击“显示值”就可以进行增量值的自定义了。4.单击“增量模式”按钮5.选择“用户模块”，然后单击“显示值”图5-89完成模式设置本章小结本章讲述了部分ABB工业机器人的型号及分类、ABB工业机器人的硬件连接和ABB工业机器人的基本操作。对ABB工业机器人的型号及分类可作为大致了解，明确各自的应用领域。ABB工业机器人的硬件连接主要讲述了ABB工业机器人的本体和控制柜。在ABB工业机器人的本体方面，虽然工业机器人的形态各异，但其本体都是由若干关节和连杆通过不同的结构设计和机械连接所组成的机械装置，应知道其基本结构与特点，了解其他常见结构。在ABB工业机器人控制柜方面，其控制器为IRC5，要知道第五代机器人控制器的基本构成。学习ABB工业机器人的基本操作，认识示教器，配置必要的操作环境，学习如何拿取示教器并正确使用示教器，学会示教器事件日志的查看。学习对ABB机器人数据进行恢复的操作，了解手动操作的几种方式。思考练习图5-90工业机器人内部结构简述ABB工业机器人的型号及分类简述IRB140型机器人的特点简述ABB工业机器人的基本结构ABB工业机器人的硬件连接中常见机构都有哪些图5-90中，各个序号代表的结构是什么？控制柜由哪些部分组成7、给示教器配置必要的操作环境都有哪些8、示教器中的使能按钮的作用是什么9、简述ABB机器人数据进行恢复的操作10、简述手动操作的几种方式第6章工业机器人的虚拟仿真6.1工业机器人虚拟仿真软件6.2工业机器人仿真软件RobotStudio的安装6.3构建仿真工业机器人工作站6.4

工业机器人离线轨迹编程6.5RobotStudio的在线使用6.1工业机器人虚拟仿真软件机器人虚拟仿真是将虚拟现实技术应用于机器人仿真环境，在原有的视觉临场感技术的基础上，增加了虚拟场景技术。如今在新产品生产之始，花费大量时间检测或试运行，就要停止现有的产品生产，以对新的或修改的部件进行编程，这样大大提高生产时间成本。什么是机器人虚拟仿真？离线编程在实际机器安装前进行，通过可视化及可确认的解决方案和布局来降低风险，并通过创建更加精确的路径来获得更高的部件质量。为实现真正的离线编程，RobotStudio仿真软件采用了ABBVirtualRobotTM技术。RobotStudio是机器人市场上离线编程的领先产品。通过新的编程方法，ABB正在世界范围内建立机器人编程标准。在RobotStudio中可以实现以下主要功能：1.CAD导入2.自动路径生成3.自动分析伸展能力4.碰撞检测。5.在线作业。6.模拟仿真。7.应用功能包。8.二次开发。6.2工业机器人仿真软件RobotStudio的安装6.2.1下载RobotStudio（1）登陆网址，如图6-1所示。图6-1RobotStudio主页（2）点击图6-2所示链接，下载RobotStudio软件。下载程序图6-2下载软件安装程序6.2.2安装RobotStudio（1）解压下载的压缩包，运行安装程序，选择“中文（简体）”，如图6-3所示。图6-3选择安装语言（2）如图6-4所示，接受相关协议。图6-4版权等信息（3）如图6-5所示，建议选择完整安装（Complete），单击“next”。图6-5选择安装方式（4）如图6-6所示，等待安装过程的结束。图6-6程序安装进行中在完成安装之后，启动RobotStudio。如图6-7所示，在“文件”选项卡中包含新建工作站和机器人控制器解决方案、新建空工作站，以及其他一些RobotStudio选项。在“文件”选项卡后面还有“基本”、“建模”、“仿真”、“控制器”、“RAPID”和“Add-Ins”功能选项卡，在需要的时候再加以介绍。图6-7“文件”选项卡刚开始操作RobotStudio时，常常会意外地将某些布局或属性窗口关闭。此时可以恢复默认的RobotStudio界面。如图6-8所示图6-8恢复被意外关闭的功能窗口1）单击此下拉按钮。2）选择“默认布局”便可以恢复窗口的布局。3）也可以选择“窗口”，在需要的窗口前打钩选中。6.3构建仿真工业机器人工作站基本的工业机器人仿真工作站包括工业机器人及工作对象，如图6-9所示：图6-9工业机器人及工作对象6.3.1导入机器人(1)在文件功能选项卡中，选择“新建”，单击“创建”，创建一个新的工作站，如图6-11所示：图6-11创建一个新的工作站(2)在“基本”功能选项卡中，打开“ABB模型库”，选择“IRB2600”，如图6-12所示：2.

选择“IRB2600”

图6-12打开“ABB模型库”，选择“IRB2600”（3）设定好数值，然后单击“确定”，如图6-13所示：3.点击确定

图6-13设定数值，单击“确认”6.3.2加载机器人的工具(1)在基本功能选项里，打开“导入模型库”—“设备”，选择“myTool”，如图6-14所示：1.

选择“myTool”

图6-14选择“myTool”（2）在“MyTool”上按住左键(3)向上拖到“IRB2600_12_165_01”后松开左键，如图6-15所示：2.

按住左键

3.

松开左键

图6-15按住左键随后松开(4)单击“YES”，如图6-16所示：图6-16单击“YES”至此，我们完成了导入机器人和加载工具的工作。6.4工业机器人离线轨迹编程6.4.1创建机器人的离线轨迹曲线和运动路径本任务中，以激光切割为例，机器人需要沿着工件的外边缘进行切割。此运行轨迹为3D曲线，可根据现有工件的3D模型直接生成机器人的运行轨迹。(1)创建机器人激光切割曲线1)解压相应工作站，如图6-17所示：相关组件图6-17解压相应工作站2)机器人根据工件的外边缘3D曲线直接生成自己的运行轨迹，进而完成整个轨迹调试并模拟仿真运行。具体操作如图6-18所示：选择工件上表面并进行创建图6-18选择工件上表面并进行创建（2）生成机器人激光切割路径1)根据生成的3D曲线自动生成机器人的运行轨迹。为了方便编程以及路径修改，需要创建用户坐标系，具体操作步骤如图6-19到6-21所示。1.修改工件坐标和工具坐标2.设置运动指令设定栏3.创建出如图坐标图6-19创建以下用户坐标系图6-20创建以下用户坐标系图6-21创建以下用户坐标系4.选择自动路径，捕捉之前创建的曲线。5.捕捉工件上的表面6.单击“创建”根据不同的曲线特征来选择不同类型的近似值参数类型，如图6-22所示：1.自动生成的机器人路径Path_10图6-22选择不同类型的近似值参数类型6.4.2机器人目标点调整及轴配置参数（1）机器人目标点调整1)在调整目标点过程中，为了便于查看工具在此姿势下的效果，可以选中目标点并右击鼠标，点击“查看目标处工具”来显示出工具，如图6-23所示：

图6-23调整目标点2)当机器人难以达到目标点时，可以通过选中目标点，右击选择“修改目标”，单击“旋转”改变一下该目标的姿态，从而使机器人能够到达目标点。3)接着，修改其它目标点。可直接批量处理，将剩余所有目标点的X轴方向对准已调整好姿态的目标点Target_10的X轴方向，如图6-24所示。右击选择“修改位置”中的“对准目标点方向”，将所有目标点的方向调整完成。图6-24调整目标点（2）轴配置参数调整鼠标右击目标点Target_10,单击“参数配置”，选择合适的轴配置参数，单击“应用”，如图6-25至6-27所示：右击目标点Target_10图6-25参数配置图6-26参数配置图6-27参数配置选择“自动配置”右击“Path_10”,单击“沿着路径运动”（3）完善程序并仿真运行1)轨迹完成后，接下来完善程序。需要添加轨迹起始接近点、轨迹结束离开点以及安全位置HOME点。设置后如图6-28所示：图6-28添加轨迹起始接近点、轨迹结束离开点以及安全位置HOME点2)参数更改后进行一次轴配置，选择自动调整，如图6-29所示：右击“Path_10”,选择“配置参数”中的“自动配置”。图6-29自动调整3）将路径Path_10同步到RAPID，转化成RAPID代码。具体操作步骤如图6-30至6-33所示。在基本功能选项下的“同步”菜单中单击“同步到RAPID”图6-30转化成RAPID代码图6-31转化成RAPID代码图6-32转化成RAP