KUKA机器人应用技术-课件 项目 4 KUKA 机器人基础编程

KUKA机器人运动指令应用项目4·任务4.1项目4·KUKA机器人应用技术目录010203任务导入任务目标知识储备任务实施0405任务小结在工业机器人应用中，运动指令是实现机器人精确运动控制的基础。作为KUKA机器人的操作者或编程人员，需要熟练掌握其运动指令，包括PTP、LIN和CIRC，并能够根据任务需求编写程序，控制机器人完成特定运动任务。在本任务中，你将学习KUKA机器人运动指令的基本语法和参数设置，并通过实际操作编写程序，实现机器人的基本运动控制。通过完成这项任务，你将为后续的复杂运动规划奠定坚实基础。任务4.1｜KUKA机器人运动指令应用任务导入知识目标◆（1）熟悉KUKA机器人编程语言中常见的运动指令，包括点到点运动（PTP）、直线运动（LIN）、圆弧运动（CIRC）等。◆

（2）理解运动指令的参数设置，包括目标点坐标、速度、加速度、轨迹逼近等。能力目标◆（1）培养学生分析任务需求、选择合适运动指令并解决实际问题的能力，能够独立完成机器人运动任务的编程和调试。◆

（2）通过运动指令的学习和实践，提高学生的编程思维能力，培养良好的编程习惯。素养目标◆（1）强调编程的规范性和严谨性，确保学生在编写运动指令时遵循KUKA机器人编程语言的语法和逻辑，提高程序的可读性和可靠性。◆

（2）在编程和操作机器人时，严格遵守操作规程和安全规范，培养学生的职业责任意识和安全意识。任务4.1｜KUKA机器人运动指令应用任务目标1.机器人示教编程对机器人运动进行示教编程需要知道机器人的位置POS，指定运行方式（PTP点到点、LIN直线、CIRC圆弧），设定速度Vel和加速度Acc，以及轨迹逼近参数CONT，还有针对每个运动对姿态引导的单独设置等。一般情况是，对机器人所要通过的所有空间点进行逐点示教，并且用轨迹示教指令（PTP点到点、LIN直线、CIRC圆弧）将示教点连接起来，从而创建一个新的运动指令，见表4-1。任务4.1｜KUKA机器人运动指令应用知识储备用示教方式对机器人运动进行编程时必须传输这些参数信息，运动指令编程如图4-2所示。图4-2运动指令编程任务4.1｜KUKA机器人运动指令应用图4-2运动指令编程知识储备2.运动方式机器人有不同的运动方式，可根据具体工作任务选用相应的运动指令进行编程。（1）按轴坐标运动，PTP（点到点）。如图4-3所示，机器人沿最快的轨迹将TCP引至目标点。一般情况下，最快的轨迹并不是最短的轨迹，也就是说并非直线。因为机器人轴进行回转运动，所以曲线轨迹比直线轨迹运行得更快。因此，该运动方式无法事先知道精确的运动过程。（2）沿轨迹的运动，LIN（直线）和CIRC（圆弧）。如图4-4所示，LIN是机器人沿一条直线以定义的速度将TCP引至目标点。CIRC是机器人沿圆弧轨迹以定义的速度将TCP移动至目标点。圆弧轨迹是通过起点、辅助点和目标点定义的。任务4.1｜KUKA机器人运动指令应用图4-3按轴坐标运动PTP图4-4沿轨迹的运动LIN和CIRC（3）SPLINE样条是一种尤其适用于复杂曲线轨迹的运动方式。这种轨迹原则上也可以通过LIN运动和CIRC运动生成，但是样条更有优势。知识储备3.轨迹逼近轨迹逼近是指机器人将不会精确移至程序编定的点，如图4-5所示。轨迹逼近可通过圆滑过渡选项实现，可在进行运动编程时选择。【小提示】如果选定的运动语句包括PTP运行指令，则BCO运行将作为PTP运动从实际位置移动到目标位置。如果选定的运动语句包括LIN或CIRC运行指令，则BCO运行将作为LIN运动被执行。执行过程中需观察运动路径，防止发生碰撞。BCO运行期间速度将自动降低。任务4.1｜KUKA机器人运动指令应用图4-5轨迹逼近知识储备【注意事项】（1）PTP：仅用于快速空跑路径，避免在焊接/搬运等工艺段使用。（2）LIN：焊接/涂装等轨迹工艺首选，需检查TCP精度。（3）CIRC：需预设三个路径点，且中间点不得与起止点共线。（4）在编写和执行运动指令时，应确保机器人的工作区域内没有障碍物，避免碰撞。（5）在调试阶段，建议使用较低的速度，待程序稳定后再逐步提高速度。（6）确保工具坐标系已正确校准，避免因工具位置误差导致运动偏差。（7）在执行新程序前，务必备份现有程序，以防程序出错或数据丢失。【知识之窗】如果运行某个程序，则对于编程控制的机器人运动，可提供多种程序运行方式（表4-2）。任务4.1｜KUKA机器人运动指令应用知识储备实施地点：工业机器人焊接技术实训室。实施设备：KUKA机器人，型号为KR8R1420arcHW。实施过程如下：（1）在如图4-6（a）所示的页面中先单击下方的“指令OK”按钮，系统将出现语句行，将TCP移向应被示教为目标点的位置，再单击下方的“Touch-Up”按钮，如图4-6（b）所示，在弹出的对话框中单击“是”按钮。任务4.1｜KUKA机器人运动指令应用图4-6创建PTP运动任务实施（2）选中应添加或修改运动指令的语句行，单击下方的“语句行选择”按钮，如图4-7（a）所示。（3）单击图4-7（b）左下角“更改”按钮，弹出可以修改运动指令的画面，在出现的联机表格中对其进行修改，如图4-8所示。任务4.1｜KUKA机器人运动指令应用图4-7语句行选择和更改图4-8修改运动指令任务实施（4）单击如图4-9所示的扩展箭头，可以弹出相应的选择内容项目。（5）PTP运动参数说明见表4-3。任务4.1｜KUKA机器人运动指令应用图4-9运动参数修改选项任务实施（6）修改目标点的名称，如图4-10所示。（7）点开如图4-11所示的扩展箭头，可以选择“CONT”选项。任务4.1｜KUKA机器人运动指令应用图4-10修改目标点的名称图4-11选择“CONT”选项任务实施（8）在选项窗口中输入工具和基坐标系的正确数据，以及关于插补模式的数据（外部TCP：开/关）和碰撞识别的数据，选项窗口如图4-12所示。任务4.1｜KUKA机器人运动指令应用图4-12选项窗口参数选项任务实施（9）在移动参数选项窗口中可以将加速度从最大值降下来，如图4-13所示，如果已经激活CONT，则更改CONT的轨迹逼近距离。任务4.1｜KUKA机器人运动指令应用图4-13轨迹加速度和轨迹逼近距离选项任务实施（1）熟悉KUKA机器人编程语言中常见的运动指令，包括点到点运动（PTP）、直线运动（LIN）、圆弧运动（CIRC）等。（2）培养学生分析任务需求、选择合适运动指令并解决实际问题的能力，能够独立完成机器人运动任务的编程和调试。任务4.1｜KUKA机器人运动指令应用任务小结KUKA机器人直线轨迹编程项目4·任务4.2项目4·KUKA机器人应用技术目录010203任务导入任务目标知识储备任务实施0405任务小结在一家汽车零配件制造工厂中，机器人需要完成焊接任务。其中，一部分焊缝是直线形，要求机器人精准地沿焊缝移动，同时保持稳定的焊接姿态。你的任务是编写一段KUKA机器人运动程序，模拟这一焊接过程，如图4-17所示。具体任务包括：（1）根据焊缝的实际位置和长度，确定机器人运动的起点和终点。（2）使用KUKA机器人直线运动指令（LIN），编写运动程序控制机器人沿焊缝移动。设置合适的速度、姿态和焊接参数。任务4.2｜KUKA机器人直线轨迹编程图4-17直线编程案例任务导入知识目标◆（1）掌握KUKA机器人直线运动指令的使用方法。◆（2）学会规划机器人直线运动路径，避免发生碰撞和进入奇点位置。能力目标◆（1）能够使用KUKA机器人编写直线运动程序，包括设置目标点、速度、轨迹逼近等参数。◆

（2）能够将所学知识应用于实际工业场景，实现机器人在直线路径上的精确运动。素养目标◆（1）培养学生在编程过程中注重细节的职业素养，确保程序的准确性和可靠性。◆（2）强化学生在实际操作中的安全意识，严格遵守操作规程，确保设备和人员的安全。任务4.2｜KUKA机器人直线轨迹编程任务目标1.LIN运动方式的含义与应用LIN运动方式的含义与应用见表4-5。（1）直线型轨迹运动；轨迹应用，例如：（2）工具的TCP按设定的姿态从起点匀速移动LIN轨迹焊接、贴装、激光到目标点；焊接/切割（3）速度和姿态均以TCP为参照点任务4.2｜KUKA机器人直线轨迹编程知识储备2.LIN运动方式下的姿态引导TCP在运动的起始点和目标点处的方向可能不同。起始方向可能以多种方式过渡到目标方向。如图4-15所示，在TCP运动编程时必须选择一种方式。（a）LIN恒定的方向（b）LIN姿态引导图4-15LIN直线运动的恒定方向与姿态引导对比任务4.2｜KUKA机器人直线轨迹编程图4-15LIN直线运动的恒定方向与姿态引导对比知识储备3.创建LIN运动创建LIN运动的过程如下：（1）将TCP移至应被示教为目标点的位置。（2）将光标置于其后应添加运动指令的那一行。（3）依次选择“菜单序列指令|运动|LIN”。（4）打开对应项的联机表格，在联机表格中输入参数，如图4-16所示。任务4.2｜KUKA机器人直线轨迹编程图4-16LIN运动联机表格知识储备4.LIN运动参数说明LIN运动参数说明见表4-6。任务4.2｜KUKA机器人直线轨迹编程知识储备【小提示】在编写直线运动程序时，注意设置合适的速度和加速度，以确保机器人运动的平稳性。【注意事项】（1）在实际操作中，确保机器人处于安全模式，避免发生碰撞或意外。（2）在编写程序时，注意检查语法错误和逻辑错误，确保程序的正确性。【知识之窗】1.奇点位置有着6个自由度的KUKA机器人具有3个不同的奇点位置。即便在给定状态和步骤顺序的情况下，也无法通过逆向运算（将笛卡尔坐标转换成轴坐标值）得出唯一数值时，该位置即可认为是一个奇点位置。此外，当最小的笛卡尔变化也能导致非常大的轴角度变化时的位置也称为奇点位置。奇点不是机械特性，而是数学特性，因此，奇点只存在于轨迹运动中，而在轴运动时不存在。任务4.2｜KUKA机器人直线轨迹编程知识储备2.BCO运行KUKA机器人的初始化运行被称为BCO运行。BCO是BlockCoincidence（即程序段重合）的缩写。这里的重合意为“一致”及“时间/空间事件的会合”。3.存档和还原机器人程序（1）存档途径。在每个存档过程中，系统会在相应的目标媒质上生成一个ZIP文件，该文件与机器人同名。该文件的名称在机器人数据下可进行单独修改。（2）存储位置。存档时，有三个不同的存储位置可供选择：1）USB（KCP）：存储在KCP控制面板的USB接口上。2）USB（控制柜）：存储在机器人控制柜上的USB接口上。3）网络路径：在一个网络路径上存档，所需的网络路径必须在机器人数据下配置。（3）还原数据。通常情况下，只允许载入具有相应软件版本的文档。如果载入其他文档，则可能出现以下后果；1）故障信息。2）机器人控制器无法运行。3）人员受伤以及财产损失。任务4.2｜KUKA机器人直线轨迹编程知识储备实施地点：工业机器人焊接技术实训室。实施设备：KUKA机器人，型号为KR8R1420arcHW。实施过程如下：（1）新建程序文件“trace”，进入程序编辑器，如图4-18所示。任务4.2｜KUKA机器人直线轨迹编程图4-18新建直线运行程序任务实施（2）使用示教器手动操作机器人移动到合适位置，作为机器人的HOME点，如图4-19所示。将光标定位在HOME程序行，单击示教界面左下角“更改”按钮，将HOME点的名称改为“HOME5”，因为HOME是全局变量，会影响其他程序的初始位置。（3）手动操作机器人移动到P1点，依次单击示教界面左下角“指令”|运动|PTP”，添加指令“PTP”，单击右下角“指令OK”按钮，完成P1点即机器人过渡点的示教，如图4-20所示。（4）手动操作机器人移动到P2点，添加指令“PTP”，单击示教界面右下角“指令OK”按钮，完成P2点的示教，如图4-21所示。任务4.2｜KUKA机器人直线轨迹编程图4-19机器人HOME点示教图4-20机器人过渡点P1示教图4-21机器人过渡点P2示教任务实施（5）手动操作机器人移动到P3点，即机器人直线运动的起始点，如图4-22所示，依次单击示教界面左下角“指令|运动|LIN”，添加指令“LIN”，修改速度为0.5m/s，单击示教界面右下角“指令OK”按钮，完成P3点的示教。（6）手动操作机器人移动到P4点，单击示教界面左下角“指令|运动|LIN”，添加指令“LIN”，修改速度为“0.005m/s”，单击示教界面右下角“指令OK”按钮，完成机器人直线运动目标点的示教，如图4-23所示。任务4.2｜KUKA机器人直线轨迹编程图4-22机器人直线运动起始点P3示教图4-23机器人直线运动目标点P4示教任务实施（7）手动操作机器人移动到P5点，单击示教界面左下角“指令|运动|LIN”，添加指令“LIN”，修改速度为“0.5m/s”，单击示教界面右下角“指令OK”按钮，完成过渡点P5点的示教，如图4-24所示。任务4.2｜KUKA机器人直线轨迹编程图4-24机器人过渡点P5示教任务实施（8）手动操作机器人移动到过渡点P6点，将光标移至对应行，单击左下角“指令|运动|PTP”，添加指令“PTP”，单击右下角“指令OK”按钮，完成机器人过渡点P6点的示教，如图4-25所示。任务4.2｜KUKA机器人直线轨迹编程图4-25机器人过渡点P6示教任务实施（1）掌握KUKA机器人直线运动指令的使用方法。（2）学会规划机器人直线运动路径，避免发生碰撞和进入奇点位置。（3）能够使用KUKA机器人编写直线运动程序，包括设置目标点、速度、轨迹逼近等参数。任务4.2｜KUKA机器人直线轨迹编程任务小结KUKA机器人圆弧轨迹编程项目4·任务4.3项目4·KUKA机器人应用技术目录010203任务导入任务目标知识储备任务实施0405任务小结在一家汽车零配件制造工厂中，机器人需要完成圆形部件的焊接或涂胶任务。其中，部件的外轮廓是圆形，要求机器人精准地沿圆弧移动，同时保持稳定的操作姿态。你的任务是编写一段KUKA机器人程序，模拟这一操作过程，如图4-29所示。具体任务包括：（1）使用KUKA机器人圆弧运动指令（CIRC），编写程序控制机器人沿圆弧移动。（2）设置合适的速度、姿态。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程图4-29圆弧编程案例任务导入知识目标◆（1）掌握KUKA机器人圆弧轨迹编程的基本概念，包括圆弧运动指令（CIRC）及其适用场景。◆

（2）理解圆弧轨迹编程中的关键参数（如半径、圆心位置、起始点与终止点坐标）。能力目标◆（1）培养学生分析和解决实际问题的能力，能够根据不同的工作场景和任务要求，独立设计合理的圆弧轨迹编程方案，并将其应用于实际的机器人操作中。（2）通过对圆弧轨迹编程的学习和实践，使学生掌握编程的基本逻辑和结构，培养良好的编程习惯和规范。素养目标◆（1）通过圆弧轨迹编程的学习和实践，让学生感受到机器人技术的魅力和应用价值，激发学生对机器人领域的深入探索和学习热情。◆

（2）在编程和操作机器人的过程中，严格遵守操作规程和安全规范，确保自身和设备的安全，培养学生的责任感和敬业精神。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程任务目标1.CIRC运动方式的含义CIRC运动方式的含义见表4-7。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程知识储备2.CIRC运动方式下的姿态引导TCP在运动的起始点和目标点处的方向可能不同。起始方向可能以多种方式过渡到目标方向，如图4-27所示。在TCP运动编程时必须选择一种方式。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程图4-27CIRC圆弧运动的恒定方向与姿态引导对比知识储备3.创建CIRC运动创建CIRC运动的过程如下：（1）将TCP移至应被示教为目标点的位置。（2）将光标置于其后应添加运动指令的那一行。（3）依次选择“菜单序列指令|运动|CIRC”。（4）打开对应项的联机表格，在联机表格中输入参数，如图4-28所示。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程图4-28CIRC运动联机表格知识储备4.CIRC运动参数说明CIRC运动参数说明见表4-8。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程知识储备【小提示】（1）在编写圆弧运动程序时，注意设置合适的速度和加速度，以确保机器人运动的平稳性。（2）用KUKA的模拟仿真软件KUKA.SimPro进行仿真验证，提前发现并解决潜在问题。【注意事项】（1）在实际操作中，确保机器人处于安全模式，避免发生碰撞或意外。（2）在编写程序时，注意检查语法错误和逻辑错误，确保程序的正确性。（3）程序备份：在执行新程序前，务必备份现有程序，以防程序出错或数据丢失。（4）分段编程：对于较大的圆弧，建议分段编程并测试，确保每一段运动轨迹的精准性。【知识之窗】若要执行一个机器人程序，必须先在导航器的用户界面上将其选中。机器人程序通常创建并保存在相应的文件夹中。其中，Cell程序（用于PLC管理机器人的主控程序）始终位于“R1”文件夹内。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程知识储备实施地点：工业机器人焊接技术实训室。实施设备：KUKA机器人，型号为KR8R1420arcHW。实施过程如下：（1）新建程序文件“yuan”，进入程序编辑器，如图4-30所示。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程图4-30新建圆弧轨迹程序任务实施（2）先将原来的HOME行删除，使用示教器手动操作机器人移动到合适位置，作为机器人的HOME点，单击示教界面左下角“指令|运动|PTP”，完成HOME点的示教，如图4-31所示。（3）手动操作机器人移动到P2点，单击示教界面左下角“指令|运动|PTP”，添加指令“PTP”，单击示教界面右下角“指令OK”按钮，完成P2点即过渡点的示教，如图4-32所示。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程图4-31机器人HOME点示教图4-32机器人过渡点P2示教任务实施（4）手动操作机器人移动到P3点，继续添加指令“PTP”，单击示教界面右下角“指令OK”按钮，完成P3点的示教，如图4-33所示。（5）手动操作机器人移动到P4点，单击示教界面左下角“指令|运动|LIN”，添加指令“LIN”，修改速度为“0.5m/s”，单击示教界面右下角“指令OK”按钮，完成P4点的示教。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程图4-33机器人过渡点P3示教任务实施（6）手动操作机器人移动到机器人运行的第一段圆弧辅助点，单击左下角“指令|运动|CIRC”，添加指令“CIRC”，修改第一段圆弧辅助点的名称为“fuzhu1”，单击右下角“辅助点坐标”按钮，完成机器人第一段圆弧辅助点的示教，如图4-34所示。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程图4-34第一段圆弧辅助点示教任务实施（7）手动操作机器人移动到机器人运行的第一段圆弧目标点，修改第一段圆弧目标点的名称为“jieshu1”，单击右下角“目标点坐标”按钮，完成机器人圆弧运动第一段圆弧目标点的示教，如图4-35所示。单击右下角“指令OK”按钮，即可完成机器人第一段圆弧点的示教。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程图4-35第一段圆弧目标点示教任务实施（8）手动操作机器人移动到机器人运行的第二段圆弧辅助点，单击左下角“指令|运动|CIRC”，添加指令“CIRC”，修改第二段圆弧辅助点的名称为“fuzhu2”，单击示教界面右下角“辅助点坐标”按钮，完成机器人第二段圆弧辅助点的示教，如图4-36所示。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程图4-36第二段圆弧辅助点示教任务实施（9）手动操作机器人移动到机器人运行的第二段圆弧目标点，修改第二段圆弧目标点的名称为“jieshu2”，单击示教界面右下角“目标点坐标”按钮，完成机器人第二段圆弧目标点的示教，如图4-37所示。单击示教界面右下角“指令OK”按钮，即可完成机器人第二段圆弧点的示教。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程图4-37第二段圆弧目标点示教任务实施（10）手动操作机器人移动到P8点，单击示教界面左下角“指令|运动|LIN”，添加指令“LIN”，修改速度为“0.5m/s”，单击示教界面右下角“指令OK”按钮，完成P8点的示教，如图4-38所示。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程图4-38机器人P8点示教任务实施（11）手动操作机器人移动到机器人运行的过渡点，将光标移至对应行，单击左下角“指令|运动|PTP”，添加指令“PTP”，修改点的名称为“guodu”，单击示教界面右下角“指令OK”按钮，完成机器人过渡点的示教，如图4-39所示。（12）机器人回到HOME点。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程图4-39机器人过渡点示教任务实施（1）掌握KUKA机器人圆弧轨迹编程的基本概念，包括圆弧运动指令（CIRC）及其适用场景。（2）培养学生分析和解决实际问题的能力，能够根据不同的工作场景和任务要求，独立设计合理的圆弧轨迹编程方案，并将其应用于实际的机器人操作中。任务4.3｜KUKA机器人圆弧轨迹编程任务小结KUKA机器人圆弧变姿态轨迹编程项目4·任务4.4项目4·KUKA机器人应用技术目录010203任务导入任务目标知识储备任务实施0405任务小结在一家汽车零配件制造工厂中，机器人需要完成焊接任务。其中，一部分焊缝是需要变姿态的圆弧轨迹，要求机器人精准地沿焊缝移动，同时保持稳定的焊接姿态。你的任务是编写一段KUKA机器人程序，模拟这个焊接过程，如图4-41所示。任务4.4｜KUKA机器人圆弧变姿态轨迹编程图4-41圆弧变姿态案例任务导入知识目标◆（1）熟悉KUKA机器人圆弧运动指令（CIRC）的使用方法。◆（2）了解圆弧运动指令的参数设置，包括起始点、辅助点、目标点的确定，以及变姿态的轨迹干涉问题。能力目标◆（1）能够使用KUKA机器人编程语言编写圆弧变姿态的运动程序。◆（2）能够根据实际任务需求，合理规划机器人的运动路径，确保路径的连续性和高效性。素养目标◆（1）培养学生在编程过程中注重细节、追求完美的职业素养，确保程序的准确性和可靠性。◆（2）强化学生在实际操作中的安全意识，严格遵守操作规程，以确保设备和人员的安全。任务4.4｜KUKA机器人圆弧变姿态轨迹编程任务目标1.BCO运行的场景下列情况下要进行BCO运行：（1）选择程序。（2）程序复位。（3）程序执行时手动移动。（4）更改程序。（5）语句行选择。2.BCO运行的原因为了使当前的机器人位置与机器人程序中的当前点位置保持一致，必须执行BCO运行。仅当当前的机器人位置与编程设定的位置相同时才可进行轨迹规划。因此，必须首先将TCP置于轨迹上。3.BCO运行的执行方式（1）KUKA机器人的初始化运行称为BCO运行。（2）BCO是BlockCoincidence（程序段重合）的缩写。其中，“Coincidence”表示“一致性”以及“时间或空间事件上的重合、会合”。【小提示】（1）KUKA机器人提供了CIRC和SCIRC两种圆弧指令。CIRC指令用于基本的圆弧轨迹编程，而SCIRC指令则进一步优化了运动轨迹，并增加了圆弧角度的自定义设置功能，更适合需要多段圆弧平滑过渡的场合。（2）在编程前，需确保机器人工具——焊枪和基坐标系的正确设置，以确保焊接轨迹的精确性。任务4.4｜KUKA机器人圆弧变姿态轨迹编程知识储备【注意事项】（1）在编程时，需根据实际需求选择是否启用轨迹逼近功能。轨迹逼近虽然可以使机器人更平滑地过渡到目标点，但可能会增加运动时间。（2）在编程和调试过程中，需严格遵守安全操作规程，确保人员和设备的安全。【知识之窗】轨迹逼近功能不适用于生成圆周运动，仅用于防止在某点出现精确暂停的情况。在运行方式LIN和CIRC下进行轨迹逼近的对比见表4-9。任务4.4｜KUKA机器人圆弧变姿态轨迹编程知识储备实施地点：工业机器人焊接技术实训室。实施设备：KUKA机器人，型号为KR8R1420arcHW。实施过程如下：（1）新建程序文件“trace1”，进入程序编辑器，如图4-42所示。（2）手动操作机器人移动到P1点，单击示教界面左下角“指令|运动|PTP”，添加指令“PTP”，单击示教界面右下角“指令OK”按钮，完成P1点即过渡点的示教，如图4-43所示。任务4.4｜KUKA机器人圆弧变姿态轨迹编程图4-42程序创建图4-43机器人过渡点P1示教任务实施（3）手动操作机器人移动到P2点，继续添加指令“PTP”，单击示教页面右下角“指令OK”按钮，完成P2点的示教，如图4-44所示。（4）手动操作机器人移动到P3点，注意不能干涉姿态，单击示教界面左下角“指令|运动|LIN”，添加指令“LIN”，修改速度为“0.5m/s”，单击示教界面右下角“指令OK”按钮，完成P3点的示教，如图4-45所示。任务4.4｜KUKA机器人圆弧变姿态轨迹编程图4-44机器人过渡点P2示教图4-45圆弧运动起始点示教任务实施（5）手动操作机器人移动到机器人运行的第一段圆弧辅助点，并将姿态调整到合适位置。将光标移至对应行，单击左下角“指令|运动|CIRC”，添加指令“CIRC”，修改第一段圆弧辅助点的名称为“fuzhu1”，单击示教界面右下角“辅助点坐标”按钮，完成机器人第一段圆弧辅助点的示教，如图4-46所示。任务4.4｜KUKA机器人圆弧变姿态轨迹编程图4-46第一段圆弧辅助点示教任务实施（6）手动操作机器人移动到机器人运行的第一段圆弧的目标点，并将机器人的姿态调整到合适位置。修改第一段圆弧目标点的名称为“jieshu1”，单击示教界面右下角“目标点坐标”按钮，完成机器人圆弧运动第一段圆弧目标点的示教，如图4-47所示。单击示教界面右下角“指令OK”按钮，即可完成机器人第一段圆弧点的示教。任务4.4｜KUKA机器人圆弧变姿态轨迹编程图4-47第一段圆弧目标点示教任务实施（7）手动操作机器人移动到机器人运行的第二段圆弧的辅助点，并将机器人的姿态调整到合适位置。将光标移至对应行，单击左下角“指令|运动|CIRC”，添加指令“CIRC”，修改第二段圆弧辅助点的名称为“fuzhu2”，单击示教界面右下角“辅助点坐标”按钮，完成机器人圆弧运动第二段圆弧辅助点的示教，如图4-48所示。任务4.4｜KUKA机器人圆弧变姿态轨迹编程图4-48第二段圆弧辅助点示教任务实施（8）手动操作机器人移动到机器人运行的第二段圆弧的目标点，并将机器人的姿态调整到合适位置。修改第二段圆弧目标点的名称为“jieshu2”，单击示教界面右下角“目标点坐标”按钮，完成机器人第二段圆弧目标点的示教，如图4-49所示。单击示教界面右下角“指令OK”按钮，即可完成机器人第二段圆弧点的示教。任务4.4｜KUKA机器人圆弧变姿态轨迹编程图4-49第二段圆弧目标点示教任务实施（9）手动操作机器人移动到退避点，单击示教界面左下角“指令|运动|LIN”，添加指令“LIN”，修改速度为“0.5m/s”，单击示教界面右下角“指令OK”按钮，完成过渡点P8的示教，如图4-50所示。任务4.4｜KUKA机器人圆弧变姿态轨迹编程图4-50机器人过渡点P8示教任务实施（10）手动操作机器人移动到机器人运行的过渡点，将光标移至对应行，单击左下角“指令|运动|PTP”，添加指令“PTP”，单击示教界面右下角“指令OK”按钮，完成机器人过渡点P9的示教，如图4-51所示。任务4.4｜KUKA机器人圆弧变姿态轨迹编程图4-51机器人过渡点P9示教任务实施（1）熟悉KUKA机器人圆弧运动指令（CIRC）的使用方法。（2）了解圆弧运动指令的参数设置，包括起始点、辅助点、目标点的确定，以及变姿态的轨迹干涉问题。（3）能够使用KUKA机器人编程语言编写圆弧变姿态的运动程序。（4）能够根据实际任务需求，合理规划机器人的运动路径，确保路径的连续性和高效性。任务4.4｜KUKA机器人圆弧变姿态轨迹编程任务小结KUKA机器人逻辑编程项目4·任务4.5项目4·KUKA机器人应用技术目录010203任务导入任务目标知识储备任务实施0405任务小结在自动化焊接过程中，焊枪的清枪和剪丝是保证焊接质量的重要环节。清枪能够清除焊枪上的飞溅物和杂质，剪丝则能够切断多余的焊丝，确保焊接过程的稳定性和一致性。现在，需要为KUKA机器人编写一段逻辑程序，实现以下功能：（1）通过输出信号控制清枪装置，清理焊枪上的杂质。（2）通过输出信号控制剪丝装置，切断多余的焊丝。（3）确保清枪和剪丝操作在机器人接收到相应信号后进行。（4）使用OUT指令、WAITFOR指令和WAIT指令，实现程序的逻辑控制。任务4.5｜KUKA机器人逻辑编程任务导入知识目标◆（1）熟悉KUKA机器人的基本逻辑指令（如OUT、WAIT、WAITFOR等）。◆（2）掌握逻辑指令的语法格式和使用方法，能够正确编写逻辑控制程序。能力目标◆（1）提高学生的编程思维能力，通过逻辑指令的学习和应用，掌握程序的结构化设计方法。◆

（2）增强学生的实践能力，通过实际操作KUKA机器人，验证逻辑指令的编程效果。素养目标◆（1）培养学生严谨的编程习惯和规范，确保逻辑指令的正确性和程序的可读性。◆（2）强化学生的安全意识，严格遵守机器人操作规程，确保编程和操作过程的安全。任务4.5｜KUKA机器人逻辑编程任务目标1.机器人的输入/输出通过机器人的输入/输出可以实现机器人与外部设备的通信与交流，可以使用机器人的数字输入端、模拟输入端和数字输出端。2.逻辑指令利用逻辑指令实现机器人的控制，称为逻辑控制。常用的逻辑指令如下：（1）OUT：在程序的某个位置开启或关闭一个输出。在联机表单中创建OUT逻辑指令的步骤如下：1）将光标放到其后应插入逻辑指令的一行。2）在SmartPad选项栏中依次选择“指令|逻辑|OUT”，如图4-53所示。3）在联机表单中设置参数。4）单击“指令OK”按钮，保存指令。任务4.5｜KUKA机器人逻辑编程图4-53添加逻辑指令“OUT”知识储备（2）WAITFOR：用于实现与外部信号有关的等待功能。WAITFOR指令可将最多12个信号通过逻辑运算进行组合。如果添加了逻辑连接，那么联机表单中会出现用于附加信号和