项目3 机器人示教编程
工业机器人操作与编程教案
《工业机器人操作与编程教案》一、教学目标（一）知识目标1. 了解工业机器人的基本组成、工作原理和应用领域。
2. 掌握工业机器人的操作方法，包括手动操作、示教编程和自动运行。
3. 熟悉工业机器人编程语言的基本语法和编程流程。
4. 能够根据实际任务需求进行简单的工业机器人编程。
（二）技能目标1. 能够熟练操作工业机器人进行基本的动作控制。
2. 具备独立进行工业机器人示教编程的能力。
3. 培养学生的动手实践能力和解决实际问题的能力。
（三）情感目标1. 激发学生对机器人技术的兴趣和热爱，培养学生的创新意识和实践能力。
2. 培养学生的团队合作精神和交流能力。
3. 提高学生的安全意识和责任感，确保在操作过程中的安全。
二、教学重难点（一）教学重点1. 工业机器人的操作方法，包括手动操作、示教编程和自动运行。
2. 工业机器人编程语言的基本语法和编程流程。
3. 实际任务中的工业机器人编程应用。
（二）教学难点1. 工业机器人示教编程的技巧和方法。
2. 复杂任务的编程逻辑和算法设计。
3. 机器人系统的故障诊断和排除能力。
三、教学方法1. 理论讲解与实际操作相结合：通过课堂讲解工业机器人的理论知识，结合实际操作演示，让学生更好地理解和掌握操作方法和编程技巧。
2. 案例教学法：选取实际的工业机器人应用案例，引导学生分析问题、解决问题，提高学生的实际应用能力。
3. 小组合作学习：将学生分成小组，进行小组讨论、合作编程和实践操作，培养学生的团队合作精神和交流能力。
4. 多媒体教学：利用多媒体课件、视瓶等资源，丰富教学内容，提高教学效果。
四、教学过程（一）导入（10 分钟）通过播放一段工业机器人的操作视瓶或展示一些工业机器人的图片，引起学生的兴趣，引入本节课的主题——工业机器人操作与编程。
提问学生对工业机器人的了解程度，引导学生思考工业机器人在现代工业生产中的作用和应用前景。
（二）工业机器人基础知识（30 分钟）1. 工业机器人的组成讲解工业机器人的主要组成部分，包括机械结构、控制系统、传感器等，并通过图片和实物展示，让学生对工业机器人的结构有直观的认识。
项目3 机器人示教编程
工业机器人控制系统的典型硬件结构如图3-13所示。
图3-13 工业机器人控制系统的典型硬件结构
二、控制系统软件功能
工业机器人的基本动作概念与软件功能如图314所示。 工业机器人的柔性体现在其运动轨迹、作业条 件和作业顺序能自由变更，变更的灵活程度取 决于其软件水平。 工业机器人按照操作人员的示教动作及要求进 行作业，操作人员可以根据作业结果或条件进 行修正，直到满足要求为止。
图3-16 修改变量程序语句
2）按“Edit”，打开编辑窗口，如图3-17所示。；
图3-17 程序编辑窗口
3）按“Change Selected” ，进入当前语句菜单，如图 3-18所示；
图3-18 Change Selected菜单
4）点“Zone”进入当前变量菜单，如图3-19所示。
一、修改位置点
修改位置点的步骤如下： 1）在主菜单中选程序编辑器。 2）单步运行程序，使机器人轴或外部轴到达希望修改 的点位或附近。 3）移动机器人轴或外部轴到新的位置，此时指令中的 工件或工具坐标已自动选择。
4）按“修改位置”，系统提示确认，如图3-15所 示；
图3-15 修改位置确认
图3-4 长方形路径
为了精确确定p1、p2、p3、p4点，可以采用offs函数， 通过确定参变量的方法进行点的精确定位。 offs（p，x，y，z）代表一个离p1点X轴偏差量为X，Y 轴偏差量为y，Z轴偏差量为z的点。 将光标移至目标点，按“Enter”键，选择Func,采用切换 键选择所用函数，并输入数值。如P3点程序语句为： MoveL Offs(P1, 100, 50, 0),V100,fine,tool1
机器人现场编程-川崎机器人示教-综合命令
机器人现场编程-川崎机器人示教-综合命令机器人现场编程川崎机器人示教综合命令在当今制造业的快速发展中，机器人的应用日益广泛。
机器人现场编程成为了实现机器人高效、精准作业的关键环节。
其中，川崎机器人以其出色的性能和灵活的编程方式备受青睐。
而川崎机器人示教中的综合命令更是为机器人的复杂操作提供了强大的支持。
川崎机器人的现场编程，是将我们的生产需求转化为机器人可执行的动作序列的过程。
这不仅需要对机器人的基本原理和结构有深入的理解，还需要掌握相应的编程技巧和工具。
在这个过程中，示教编程是一种常见且直观的方式。
所谓示教编程，就是操作人员通过手动引导机器人的动作，机器人会记录下这些动作的轨迹、速度、姿态等信息，然后将其转化为程序代码。
而综合命令则是在示教编程的基础上，进一步整合和优化各种操作指令，以实现更复杂、更高效的机器人作业。
综合命令的一个重要特点是它的集成性。
它将多个单一的指令组合在一起，形成一个功能更强大的复合指令。
比如，在进行物料搬运的任务中，可能需要机器人先移动到指定位置，抓取物料，然后再移动到另一个位置放下物料。
通过综合命令，可以将这一系列的动作整合为一个指令，大大简化了编程的过程，提高了编程的效率。
另一个显著的优点是综合命令的灵活性。
它可以根据不同的生产需求和工况进行定制和调整。
比如，在机器人的运动速度方面，可以通过综合命令设置不同的速度模式，以适应不同的作业要求。
在精度要求较高的场合，可以降低速度以提高精度；而在对效率要求较高的情况下，则可以适当提高速度。
在实际应用中，综合命令还具有良好的可重复性。
一旦编写好一个综合命令，只要生产条件和要求没有发生大的变化，就可以多次重复使用。
这不仅节省了编程的时间，还保证了机器人作业的一致性和稳定性。
为了更好地运用川崎机器人的综合命令进行现场编程，我们需要熟悉相关的编程软件和操作界面。
川崎机器人通常配备有专门的编程软件，其中包含了丰富的指令库和工具。
通过这些工具，我们可以方便地创建、编辑和调试综合命令。
工业机器人示教编程的一般步骤
工业机器人示教编程的一般步骤在工业领域，机器人示教编程是一项至关重要的技术。
它能够帮助工厂实现自动化生产，提高生产效率，降低成本，同时也降低了对人力资源的需求。
那么，工业机器人示教编程的一般步骤是什么呢？让我们来深入探讨一下。
1. 确定任务需求在进行工业机器人示教编程之前，首先需要明确任务需求。
这包括确定机器人需要执行的具体任务，例如搬运、装配、焊接等。
同时还需要考虑任务的复杂程度和所需的精度，这将影响后续的编程和调试工作。
2. 选择合适的机器人根据任务需求，选择合适的工业机器人至关重要。
不同的机器人具有不同的结构和功能，有的适用于精细装配，有的适用于重型搬运。
在选择机器人时需要考虑其臂展范围、负载能力、精度要求等因素。
3. 确定示教方式工业机器人的示教方式主要分为离线编程和在线编程两种。
离线编程是在计算机上对机器人进行编程，然后将程序下载到机器人控制器中；而在线编程则是通过手动操纵机器人来录制动作轨迹。
根据实际情况和个人偏好，选择合适的示教方式非常重要。
4. 执行示教根据确定的示教方式，执行示教是编程的核心步骤。
在离线编程中，需要使用专业的编程软件对机器人进行编程。
而在在线编程中，操作者需要手动操纵机器人，并通过控制器记录动作轨迹。
在示教过程中需要考虑到各种安全因素，并确保示教过程中不会对生产线造成任何影响。
5. 调试和优化完成示教之后，需要对编程进行调试和优化。
这包括检查程序中可能存在的错误，调整机器人的动作路径，优化程序以提高生产效率等。
在这一步骤中，需要充分发挥个人的经验和创造力，找到最合适的编程方案。
6. 验证和监控最后一步是验证和监控编程的效果。
这包括对机器人进行各种测试，验证其在实际生产中的表现。
同时需要建立监控系统，对机器人的运行状态进行实时监测，确保其安全、稳定地运行。
总结回顾工业机器人示教编程是一项复杂而又重要的工作。
通过本文的深度探讨，我们可以清晰地了解到工业机器人示教编程的一般步骤：确定任务需求、选择合适的机器人、确定示教方式、执行示教、调试和优化、验证和监控。
机器人编程说明讲解
指令介绍1、运动指令移动指令包含三条：MOVJ、MOVL、MOVCMOVJ：关节移动指令，即在运动过程中以关节的方式运动；指令格式：说明：MOVJ代表指令，LP表示局部变量，0表示标号，用于区别使用，VJ表示速度，最大速度为100%，PL为平滑度，范围0-9。
MOVL：直线运动指令，即在运动过程中以直线的方式运动；指令格式：说明：MOVL代表指令，LP表示局部变量，2表示标号，用于区别使用，VL表示速度，最大速度为1999，PL为平滑度，范围0-9。
MOVC：圆弧运动指令，即在运动过程中以圆弧的方式运动。
指令格式：说明：MOVC代表指令，LP表示局部变量，2表示标号，用于区别使用，VL表示速度，最大速度为1999，PL为平滑度，范围0-9。
说明：一段圆弧轨迹通必须是由三段圆弧指令实现的，三段圆弧指令分别定义了圆弧的起始点、中间点、结束点。
注释：局部变量(LP) ：在某个程序中所使用的变量和其他程序中的相同变量不冲突。
例如您在程序一中使用了LP0，您也可以在程序二中使用LP0，这样是不会产生矛盾的。
全局变量(GP) ：在此系统中我们还设置了全局变量，意思是您如果在一个程序中使用了GP0，而后您就不可以在其他的程序中使用GP0了，否则程序会出现混乱现象，系统将会默认将第二次设定的值覆盖第一次设定的值。
平滑度(PL) ：简单的说就是过渡的弧度，确定您是以直角方式过渡还是以圆弧方式过渡。
假如两条直线要连接起来，怎么连接，就需要您对此变量进行设置。
1、逻辑指令WAIT指令：条件等待指令。
指令格式：当您所设定的条件满足时，则程序往下执行；当您所设定的条件不满足时，则程序一直停在这里，知道满足您所设定的条件为止。
但是，后面还有一个时间的设定，当条件不满足时，在等待后面的设定时间之后，会继续执行下面的程序。
JUMP指令：条件跳转指令，包含无条件跳转指令和条件跳转指令两种类型。
格式一：无条件跳转指令格式二：条件跳转指令说明：在使用此条指令时，要配合使用标号指令。
工业机器人操作与编程-项目三 基本程序及运动指令的编辑
l 编程示例：
MoveL p20, v100, fine, guiji; 使机器人用线性运动方式移至p20点。 l 指令的标准格式如下：
MoveL [\Conc] ToPoint [\ID] Speed [\V] | [ \T] Zone [\Z] [\Inpos]Tool [\WObj] [\Corr] [\TLoad] 具体解释可参看MoveJ 指令。
a）
b）
图1-5 机械臂奇异点
a）腕中心和轴1汇集时出现臂奇异点
b）轴5角度为0时出现腕奇异点
l 编程示例：MoveJ pHome, v200, z50, guiji; 使机器人用关节运动移至pHome点。 l 指令的标准格式如下：
MoveJ [\Conc] ToPoint [\ID] Speed [\V] | [\T] Zone [\Z] [\Inpos]Tool [\WObj] [\TLoad] [ \Conc ]的数据类型为switch，用于当机械臂正在运动时，是否执行后续指令。通常不使用参数。 ToPoint的数据类型为robtarget，是机器人和外部轴的目标点。位置有两种记录方式，可以定义为已命名的位置，
字符串 中断数据
wobjdata zonedata
说明 数字值据代表0或1。 中断识别号 负载数据
数值数据 位置数据（只有x、y和z) 机器人轴角度数据 机器人与外轴的速度数据 工具坐标系数据 工件坐标系数据 TCP转弯半径数据
2.数据范围 根据使用范围，程序数据可分为全局数据（global data）、任务数据（Task data）和局部数据
主程序及大部分用户子程序均为普通程序PROC，普通程序可以 被调用但无返回结果。功能程序FUNC带返回值，常常用于运算、比
机器人示教编程操作规程
机器人示教编程操作规程
一、进行机器人示教作业前要将动作模式设定为示教模式，检查设备是否正常。
二、检查所使用的工具和工具检验与当前的设置是否相符。
三、在机器人动作范围内示教时，请遵守以下事项：1、保持从正面观看机器人；2、考虑机器人突然向自己所处方位运动时的应变方案；3、在不能明确下一点轨迹时禁止使用高速示教；4、在机器人示教范围内严禁任何非操作人员进入。
四、示教人员应熟悉每一个轴的运动轨迹，避免因操作失误造成碰撞事故。
五、正常示教过程中应使用直角坐标系，确保加工轨迹的正确。
六、在示教圆弧过程中应尽量避免使用“R、B、T”三轴的动作，因为这样会使加工轨迹偏离。
七、在不能明确到达下一点的轨迹是否有干涉时，禁止使用高速，避免出现碰撞事故，造成机器人损伤。
机器人示教编程名词解释
机器人示教编程名词解释机器人示教编程名词解释引言：机器人示教编程是指通过特定的编程方式将机器人指令传达给机器人，以使其能够执行特定的任务。
有许多术语和概念与机器人示教编程相关联。
在本文中，我将对这些术语进行解释和说明，以帮助读者全面理解机器人示教编程的基本知识。
一、机器人示教编程是什么？机器人示教编程是一种将指令或任务传达给机器人以执行的方法。
它使用特定的编程技术，例如编程语言或图形化界面，使我们能够以人类可理解的方式与机器人进行交互和通信。
通过示教编程，我们可以告诉机器人如何执行特定的动作或任务，从而实现自动化或半自动化的工作。
二、机器人示教编程的类型1. 离线示教编程：离线示教编程是指在与实际机器人无需实时交互的情况下进行的编程。
通常，离线示教编程采用离散事件系统或离散事件模拟器进行。
通过离线示教编程，我们可以在没有实际机器人的情况下测试和验证编程逻辑，并在需要时进行修改和改进。
2. 在线示教编程：在线示教编程是指在与机器人实时交互的情况下进行的编程。
通过使用机器人编程界面，例如图形化界面或文本界面，我们可以直接与机器人进行交互并逐步示教机器人执行特定的任务。
在线示教编程通常需要具备一定的机器人操作知识和对机器人系统的理解。
三、机器人示教编程的技术1. 引导式示教：引导式示教是一种通过手动移动机器人的关节或工具来示范特定任务的方法。
在引导式示教中，机器人会记录操作者的动作和位置，并将其保存为程序或脚本，以后可以再次执行。
引导式示教通常适用于简单且重复性较高的任务。
2. 记录回放式示教：记录回放式示教是一种通过记录和回放机器人动作和位置来实现编程的方法。
操作者首先手动控制机器人执行一系列动作，然后将这些动作记录为程序或脚本。
随后，机器人可根据这些记录的动作和位置再次执行任务。
记录回放式示教主要用于复杂的编程任务。
四、机器人示教编程的应用机器人示教编程有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：1. 工业自动化：机器人示教编程可以用于工业生产线上的自动化任务，例如装配、焊接和喷涂等。
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1.应用程序（Program）的组成
应用程序由主模块和程序模块组成。
主模块(Main module）包含主程序(Main routine)、 程序数据(Program data)和例行程序(Routine)； 程序模块(Program modules) 包含程序数据 (Program data)和例行程序(Routine)。
例2：如图3-6所示，令机器人沿圆心为P点,半径为 80mm的圆运动：
图3-6 整圆路径
程序如下：
MoveJ p，v500，z1，tool1； MoveL offs（p，80，0，0），v500，z1，tool1； MoveC offs（p，0，80，0），offs（p，-80，0，0）， v500，z1，tool1； MoveC offs（p，0，-80，0），offs（p，80，0，0）， v500，z1，tool1； MoveJ p，v500，z1，tool1
6．赋值指令 Date ：= Value
Date：指被赋值的数据 Value：指该数据被赋予的值。
7.等待指令 WaitTime Time
等待指令是让机器人运行到该程序是等待一段时间 （Time 机器人等待的时间）。
四、新建与加载程序
新建与加载一个程序的步骤如下： （1）在主菜单下，选择程序编辑器； （2）选择任务与程序； （3）若创建新程序，按新建，然后打开软件盘对程 序进行命名；若编辑已有程序，则选加载程序，显示 文件搜索工具； （4）在搜索结果中选择需要的程序，按确认，程序 被加载，如图3-7所示。为了给新程序腾出空间，可 以先删除先前加载的程序。
修改方法：将光标移至速度数据处，回车，进入窗口；选择 所需速度。 修改方法：将光标移至转弯区尺寸数据处，回车，进入窗口； 选择所需转弯区尺寸，也可以进行自定义。
z10：转弯区尺寸。
tool1：工具坐标。
小贴士：转弯区尺寸
fine指机器人TCP达到目标点（见图3-3中的P2 点），在目标点速度降为零。机器人动作有停顿， 焊接编程时，必须用fine参数。
E-有效工具
（1）调节运行速度 在开始运行程序前，为了保证 操作人员和设备的安全，应将 机器人的运动速度调整到75%。 速度调节方法如下：
1）按快捷键；
2）按速度模式键，显示如图39所示的快捷速度调节按钮； 3）将速度调整为75%或50%； 4）按快捷菜单键关闭窗口。
图3-9 快捷速度调节
一、修改位置点
修改位置点的步骤如下： 1）在主菜单中选程序编辑器。 2）单步运行程序，使机器人轴或外部轴到达希望修改 的点位或附近。 3）移动机器人轴或外部轴到新的位置，此时指令中的 工件或工具坐标已自动选择。
4）按“修改位置”，系统提示确认，如图3-15所 示；
图3-15 修改位置确认
项目3
弧焊机器人示教编程
弧焊机器人焊接时是按照事先编辑好的程序来 进行的，这个程序一般是由操作人员按照焊缝 形状示教机器人并记录运动轨迹而形成的。
机器人的程序由主程序、子程序及程序数据构 成。在一个完整的应用程序中，一般只有一个 主程序，而子程序可以是一个，也可以是多个。
【学习目标】
与Z轴距离 与Y轴距离 与X轴距离 起始点
机器人长方形路径的程序如下：
MoveL OffsP1,V100,fine,tool1 MoveL Offs(P1, 100, 0, 0),V100,fine,tool1 MoveL Offs(P1, 100, 50, 0),V100,fine,tool1 MoveL Offs(P1, 0, 50, 0),V100,fine,tool1 MoveL OffsP1,V100,fine,tool1
图3-4 长方形路径
为了精确确定p1、p2、p3、p4点，可以采用offs函数， 通过确定参变量的方法进行点的精确定位。 offs（p，x，y，z）代表一个离p1点X轴偏差量为X，Y 轴偏差量为y，Z轴偏差量为z的点。 将光标移至目标点，按“Enter”键，选择Func,采用切换 键选择所用函数，并输入数值。如P3点程序语句为： MoveL Offs(P1, 100, 50, 0),V100,fine,tool1
图3-7 机器人程序
例行程序有不同的语句组成，如运动指令， 等待指令等。每句指令又由不同的变量组成，变 量视它们自己的类型，可改变或省略。 程序中各指令的含义如图3-8所示。
A-直线运动指 令名称 B-点位被隐藏 的数值 C-可定义的运 动速度
D-可定义的运 动点类型（精 确点）
如图3-8 机器人程序中指令含义
（2）运行程序 运行刚才打开的程序，先用手动低速，单步执行，再连续执 行。 运行时是从程序指针指向的程序语句开始，图3-10的“A”指 示的即为程序指针。运行步骤如下：
1）将机器人切换至手动模式 2）按住示教器上的使能键 3）按单步向前或单步向后，单步执行程序。执行完一句即 停止。
（3）按马达上电/失电按钮激活电机； （4）按连续运行键开始执行程序； （5）按停止键停止程序； （6）插入钥匙, 运转模式返回手动状态。
【知识拓展】
工业机器人的控制系统
大多数工业机器人属于示教-再现方式的工业机器 人。无论是示教过程和还是再现过程，工业机器 人的控制系统均处于边工作边计算的状态中。 要求工业机器人控制系统是具有实时中断控制与 多任务处理功能的专用计算机控制系统。
2．输入输出指令 Do指机器人输出信号，di指输入机器人信号 输入输出信号有两种状态：“1”为接通；“0” 为断开。 1） 设置输出信号指令 Set do1 2）复位输出信号指令 Reset do1 3）输出脉冲信号指令 PulseDO do1
3.通信指令（人机对话） 1）清屏指令 TPErase 2）写屏指令 TPWrite String
2.系统模块（System modules）的组成 系统模块包含系统数据（System data）和例行程 序(Routine)。
所有ABB机器人都自带两个系统模块，USER模块 和BASE模块。使用时对系统自动生成的任何模块 不能进行修改。
三、编程指令及应用
1．基本运动指令及其应用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、控制系统的软、硬件任务分配
一般工业机器人控制系统的软硬件任务分配如下： 速度平滑控制、自动加减速控制与防振控制采用软件方式处 理。 硬件系统应配合其它软件完成以下模块功能：
1）系统控制。 2）示教操作、编程与CRT显示。 3）多轴位置、速度协调控制（再现）。 4）I/O通讯与控制接口。 5）各种安全与连锁控制。
P1 P2 P3
P4
P1
（2）圆弧运动指令的应用 圆弧由起点、中点和终点三点确定，使用圆弧运 动指令MoveC，需要示教确定运动路径的起点、 中点和终点。圆弧运动路径如图3-5所示。
图3-5 圆弧运动路径
起点为P0，也就是机器人的原始位置，使用 MoveC指令会自动显示需要确定的另外两点， 即中点和终点，程序语句如下： MoveC p1，p2，v100，z1，tool1 与直线运动指令MoveL一样，也可以使用offs函 数精确定义运动路径。
【知识准备】
一、示教与再现
“示教”就是机器人学习的过程，在这个过程中， 操作者要手把手教会机器人做某些动作，机器 人的控制系统会以程序的形式将其记忆下来。 机器人按照示教时记忆下来的程序展现这些动 作，就是“再现”过程。 示教再现机器人的工作原理如图3-1所示。
图3-1 示教-再现机器人控制方式
二、ABB工业机器人程序存储器
ABB机器人存储器包含应用程序和系统模块两 部分。存储器中只允许存在一个主程序，所有 例行程序（子程序）与数据无论存在什么位置， 全部被系统共享。因此，所有例行程序与数据 除特殊定以外，名称不能重复。ABB工业机器 人存储器组成如图3-2所示。
图3-2 ABB工业机器人存储器 的组成
常用基本运动指令有：MoveL、MoveJ、 MoveC MoveL：直线运动。 MoveJ：关节轴运动。 MoveC：圆周运动。
（1）直线运动指令的应用 直线由起点和终点确定，因此在机器人的运动路径为直 线时使用直线运动指令MoveL，只需示教确定运动路径 的起点和终点。
例如，MoveL p1，v100，z10，tool1；（直线运动 起始点程序语句） p1：目标位置。 v100：机器人运行速度。
工业机器人控制系统的典型硬件结构如图3-13所示。
图3-13 工业机器人控制系统的典型硬件结构
二、控制系统软件功能
工业机器人的基本动作概念与软件功能如图314所示。 工业机器人的柔性体现在其运动轨迹、作业条 件和作业顺序能自由变更，变更的灵活程度取 决于其软件水平。 工业机器人按照操作人员的示教动作及要求进 行作业，操作人员可以根据作业结果或条件进 行修正，直到满足要求为止。
5）确认修改按“Modify”，保留原有点按 “Cancel”。 6）重复步骤3) ～5)，修改其他需要修改的点； 7）单步运行，测试程序。
二、编辑指令变量 例如，修改程序的第一个MoveL指令， 改变精确点 （fine）为转弯半径z10。 步骤如下：