工业机器人教程
工业机器人编程技术的教程和使用技巧
工业机器人编程技术的教程和使用技巧工业机器人正从传统的生产线中心转变为现代工业生产的重要组成部分。
工业机器人的出现使生产线的自动化程度大大提高，大大减轻了人工劳动的强度。
然而，工业机器人的编程和使用对工程师来说可能是一个新的挑战。
为了帮助工程师更好地理解工业机器人编程技术和使用技巧，本文将提供详细的教程和一些实用的技巧。
一、工业机器人基础知识在了解工业机器人编程技术之前，我们首先需要了解一些工业机器人的基础知识。
工业机器人通常由机械臂、控制系统和传感器组成。
机械臂是工业机器人的关键组成部分，用于完成各种精确的动作和操作。
控制系统负责控制机械臂的运动，其中包括编程和调度。
传感器用于检测环境和人机交互。
二、工业机器人编程技术教程1. 学习机器人编程语言：工程师在开始工业机器人编程之前，需要学习常见的机器人编程语言，如Rapid、KAREL、ROS等。
这些编程语言有自己的语法和特点，理解和掌握它们对于编写工业机器人程序至关重要。
2. 掌握机器人操作系统：熟悉工业机器人的操作系统是编程的关键。
不同的机器人可能使用不同的操作系统，如ABB 机器人使用的是ABB RobotStudio，FANUC机器人使用的是FANUC Roboguide。
掌握机器人操作系统的界面和功能将帮助工程师更好地编写和调试工业机器人程序。
3. 理解机器人的运动学和坐标系：机器人的运动学和坐标系是编程时必须理解的概念。
工程师需要了解机器人的关节和工具坐标系，并能够根据需要进行坐标系转换。
掌握运动学和坐标系的知识将帮助工程师更好地规划和控制机器人的运动轨迹。
4. 编写机器人程序：一旦掌握了机器人编程语言和操作系统，工程师就可以开始编写机器人程序了。
机器人程序需要实现特定的功能，如抓取、移动、组装等。
编写机器人程序时，注意代码的结构和逻辑，确保程序的可读性和可维护性。
5. 调试和优化机器人程序：编写完成的机器人程序通常需要进行调试和优化，确保程序的正确性和效率。
工业机器人编程和操作的使用教程及性能评估
工业机器人编程和操作的使用教程及性能评估工业机器人是当今工业生产中广泛应用的自动化设备，其编程和操作对于提高生产效率和质量至关重要。
本文将介绍工业机器人编程和操作的使用教程，并对其性能进行评估。
一、工业机器人编程的基本原理工业机器人的编程是指以特定的编程语言将机器人控制系统中的指令输入到机器人控制器中，使机器人按照预定的程序和路径完成任务。
工业机器人编程的基本原理包括以下几个方面：1. 程序构建：工业机器人编程通常使用特定的编程语言，如KRL、RML等。
程序的构建包括定义任务流程、路径规划、动作描述等。
2. 坐标系和轴控制：工业机器人通常使用笛卡尔坐标系或关节坐标系进行定位和运动控制。
程序编写中需要准确定义坐标系和轴控制参数。
3. 传感器和反馈：工业机器人通常配备了各种传感器用于感知周围环境和反馈机器人状态。
在编程过程中需要准确利用传感器数据进行判断和决策。
4. 安全控制：工业机器人编程中安全控制是至关重要的一部分。
程序编写中需要考虑到人员安全、设备安全等因素，并相应地采取安全措施。
二、工业机器人操作的基本步骤工业机器人操作是指使用机器人来完成具体的任务，其基本步骤如下：1. 上电和初始化：首先需要为机器人供电，并进行初始化操作。
这是机器人正常工作的前提条件。
2. 任务设置：根据具体的任务需求，设置机器人的工作模式、坐标系、路径规划等参数。
3. 连接周边设备：工业机器人通常需要与其他设备进行连接，如传感器、夹具等。
通过与周边设备的连接，机器人能够实现更广泛的应用。
4. 程序加载和运行：将编写好的机器人程序加载到机器人控制器中，并启动程序运行。
可通过示教器、控制台等途径进行程序加载和运行操作。
5. 监控与调试：在机器人运行过程中，需要实时监测机器人状态和任务执行情况，并进行必要的调试和修正。
三、工业机器人编程和操作教程下面将以ABB机器人为例，介绍工业机器人编程和操作的具体教程：1. 程序编写工具：ABB机器人使用的编程工具为ABB RobotStudio。
工业机器人的编程教程
工业机器人的编程教程工业机器人是现代生产中的关键组成部分，它们能够执行复杂的任务，极大地提高了生产效率和质量。
然而，要使工业机器人发挥最大的作用，需要进行编程，以指导机器人的动作和行为。
本文将为您介绍工业机器人的编程教程，帮助您掌握这一重要的技能。
1. 了解机器人编程的基础知识在开始学习工业机器人的编程之前，有一些基础知识是必要的。
首先，您需要了解机器人的基本结构和工作原理。
机器人通常由关节、传感器、控制系统等组件组成，能够根据预定的程序自动执行任务。
其次，您需要熟悉编程语言和编程环境，例如，常用的工业机器人编程语言包括RoboBasic、KAREL和RAPID等。
2. 学习基本的机器人编程语法一旦您掌握了机器人编程的基础知识，就可以开始学习机器人编程语法了。
机器人编程语言通常具有一定的特点，例如，指令集简单、易于理解和使用。
在学习过程中，您可以通过阅读相关的教材和文档，或者参加培训班来深入了解机器人编程语法。
同时，通过编写简单的程序来加深对语法规则的理解和掌握。
3. 掌握机器人运动控制机器人编程的一个重要方面是掌握机器人的运动控制。
您需要学习如何指导机器人进行各种动作，例如，移动、抓取、旋转等。
通常，机器人的运动控制是通过设定关节角度、坐标点等方式来实现的。
在编程过程中，您需要了解机器人的运动学和逆运动学，以及相应的算法和公式。
4. 学习机器人的传感器应用传感器在工业机器人中扮演着重要角色，能够使机器人具备感知和反应能力。
学习机器人的传感器应用是编程的关键一步。
例如，您可以学习如何使用视觉传感器来进行目标识别和跟踪，如何使用力传感器来进行力控制和装配等。
通过了解不同类型的传感器及其原理，您可以更好地应用它们来实现机器人的智能化。
5. 解决问题和调试在进行机器人编程过程中，您可能会遇到各种问题和错误。
因此，解决问题和调试是编程过程中不可或缺的一部分。
当程序无法正常运行时，您可以使用调试工具来查找错误并对程序进行修复。
abb工业机器人教程
abb工业机器人教程ABB工业机器人教程工业机器人是一种能够自动执行各种生产任务的机械设备。
ABB是世界领先的工业机器人制造商，其工业机器人具有高性能、高精度和高可靠性的特点。
在本教程中，我们将介绍ABB工业机器人的基本原理、操作方法和应用领域。
一、ABB工业机器人的基本原理1. 机器人结构：ABB工业机器人主要由机械臂、控制系统和工具组成。
机械臂是机器人的核心部件，通常由多个关节连接而成，可以实现各种灵活的运动。
2. 传感器技术：ABB工业机器人利用各种传感器来感知周围环境和物体的状态，如装配、视觉和力控传感器。
这些传感器可以帮助机器人进行定位、识别和力控操作。
3. 控制系统：ABB工业机器人的控制系统采用先进的计算机程序和控制算法，可以精确地控制机械臂的运动和工具的操作。
通过编程和调试，人们可以根据具体需求来改变机器人的运动轨迹和工作方式。
二、ABB工业机器人的操作方法1. 编程方法：ABB工业机器人可以通过编程实现各种复杂的工作任务。
目前，常用的编程方法有在线编程、离线编程和仿真。
在线编程是指通过控制台或外设进行实时编程；离线编程是指在计算机上进行编程，然后将程序下载到机器人控制器；仿真是指通过虚拟环境来模拟机器人的运动和操作。
2. 机器人操作：ABB工业机器人可以执行各种工作任务，如焊接、装配、搬运和包装。
在进行机器人操作时，操作员需要配合机器人进行协同工作，并确保操作环境的安全和稳定。
三、ABB工业机器人的应用领域1. 汽车制造业：ABB工业机器人在汽车制造业中广泛应用。
它们可以完成车身焊接、涂装、装配和物流等工作任务，提高生产效率和产品质量。
2. 电子制造业：ABB工业机器人在电子制造业中可以实现精确的零件装配、印刷电路板焊接和质量检测等任务，提高生产效率和产品一致性。
3. 物流与仓储业：ABB工业机器人在物流和仓储业中具有广泛的应用前景。
它们可以实现自动化的搬运、包装和仓储操作，提高货物处理的效率和准确性。
工业机器人操作系统的教程和使用注意事项
工业机器人操作系统的教程和使用注意事项工业机器人操作系统（Industrial Robot Operating System，简称ROS）是一种广泛应用于工业机器人领域的操作系统。
它提供了一套功能强大的工具和库，可以方便地开发和控制机器人。
在本文中，将介绍工业机器人操作系统的基本教程和使用注意事项。
一、工业机器人操作系统的基本教程1. 安装ROS：首先需要在操作系统上安装ROS。
ROS支持多种操作系统，包括Ubuntu、CentOS等。
可以通过ROS官方网站下载相应的安装包，并按照安装指南进行安装和配置。
2. 创建和编译工作空间：在ROS中，工作空间是存放开发和运行代码的地方。
可以使用以下命令创建并进入工作空间：```$ mkdir -p ~/catkin_ws/src$ cd ~/catkin_ws/$ catkin_make$ source devel/setup.bash```3. 创建ROS程序包：在工作空间的src目录下，可以创建ROS程序包。
可以使用以下命令创建一个名为“my_package”的ROS程序包：```$ cd ~/catkin_ws/src$ catkin_create_pkg my_package std_msgs rospy roscpp```4. 编写ROS节点：在ROS中，节点是最基本的执行单位。
可以在ROS程序包的src目录下创建一个名为“my_node.cpp”的节点文件。
在节点文件中，可以使用ROS提供的功能库进行开发，例如发布和订阅消息、调用服务等。
5. 编译和运行ROS节点：在ROS程序包的根目录下，可以使用catkin_make命令编译ROS节点：```$ cd ~/catkin_ws/$ catkin_make```编译成功后，可以使用以下命令启动ROS节点：```$ rosrun my_package my_node```6. 发布和订阅消息：在ROS中，消息是各个节点之间进行通信的方式之一。
工业机器人编程和调试教程
工业机器人编程和调试教程工业机器人的出现和广泛应用大大提高了生产力和生产效率。
为了使工业机器人能够正常工作，工程师们需要进行编程和调试。
本文将向您介绍工业机器人编程和调试的基本步骤和技巧，帮助您顺利完成任务。
一、准备工作在开始工业机器人编程和调试之前，我们需要准备一些必要的工具和资料。
首先，您需要了解所使用的机器人品牌和型号，并下载和安装相应的机器人编程软件。
其次，确保您具备一定的机器人基础知识，包括机器人组成部分、机器人运动轨迹等。
最后，准备好机器人的用户手册、技术规格和相关文档，以便查询和参考。
二、编程环境搭建在进行工业机器人编程之前，我们需要为机器人搭建一个适合的编程环境。
首先，确保机器人连接到电源并开启，然后连接机器人与计算机的通信线缆。
接下来，配置机器人编程软件，设置机器人的IP地址和端口号，确保计算机能够与机器人进行通信。
最后，根据机器人的运动轨迹和任务需求，设置工作区域和安全区域，确保机器人的运动范围和安全性。
三、编程和调试步骤1. 程序编写在进行工业机器人编程之前，我们需要先制定一个程序。
根据机器人的任务需求，确定机器人的运动轨迹、路径规划和执行顺序。
使用机器人编程软件，编写程序并进行调试。
程序的编写包括定义变量、设置运动方向和速度、配置传感器和执行器等。
2. 轨迹规划轨迹规划是指确定机器人的运动轨迹和路径。
根据机器人的工作空间和任务需求，选择合适的运动轨迹规划算法。
常用的轨迹规划算法包括线性插值、圆弧插值和样条插值等。
通过调整机器人的关节角度和位置，使其按照预设的轨迹规划进行运动。
3. 运动控制运动控制是实现机器人运动的关键步骤。
通过控制机器人的关节角度和速度，实现机器人的准确运动。
编程软件提供了不同的运动控制功能，如位置控制、速度控制和力控制等。
根据机器人的任务需求和工作空间，选择合适的运动控制方法。
4. 程序调试编程和调试是工业机器人开发过程中的重要环节。
在进行程序调试之前，我们需要先对程序进行模拟和验证。
2024版工业机器人入门实用教程(YASKAWA机器人)[1]
![2024版工业机器人入门实用教程(YASKAWA机器人)[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/f2135f2d793e0912a21614791711cc7931b778d5.png)
其他制造业
工业机器人在其他制造业领域的应用也 在不断扩展，如食品包装、纺织印染、 木材加工等。
6
YASKAWA机器人品牌介绍
公司背景
YASKAWA（安川电机）是一家全球 知名的工业机器人制造商，成立于 1915年，总部位于日本。
产品线
YASKAWA机器人产品线丰富，包括 MOTOMAN系列工业机器人、控制
程序结构
程序由主程序、子程序和中断程序等组成，可实现复杂的控制逻辑和多 任务处理。
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YASKAWA机器人编程实例
点到点运动
通过编写程序，实现机器人从起 始点移动到目标点的运动轨迹。
2024/1/26
直线插补运动
控制机器人在两个点之间按照直 线轨迹进行运动，同时可以设置 运动的速度和加速度。
圆弧插补运动
2024/1/26
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工业机器人动力学原理
01
动力学方程
描述机器人运动与所受外力之间 的关系，是机器人控制的基础。
2024/1/26
02
惯性矩阵
03
重力补偿
反映机器人各关节惯性大小的矩 阵，对机器人动力学性能有重要
影响。
针对机器人重力作用，通过控制 策略进行补偿，提高机器人运动
精度。
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YASKAWA机器人结构特点
家用电器装配
在家用电器装配领域，YASKAWA 机器人可完成各种复杂部件的自动 装配和检测任务，提高了生产效率 和质量。
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06
工业机器人维护与保养
2024/1/26
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日常维护内容及方法
2024/1/26
清洁机器人表面和内部零部件
01
定期使用干燥、清洁的布擦拭机器人表面，清除灰尘和杂物。
工业机器人技术（Y 602 5130）教程说明书
Unit 132: Industrial Robot TechnologyUnit code: Y/602/5130QCF Level 3: BTEC NationalsCredit value: 10Guided learning hours: 60Aim and purposeThis unit will develop learners’ understanding of the operation and control of industrial robots and will give them the knowledge and skills needed to work safely when producing programs for robots or robot work cells.Unit introductionThis unit will give learners an understanding of the principles and operation of industrial robots used in modern manufacturing. The unit will cover robot control systems, the different types of sensors used and their application within an industrial robot.Learners will gain an understanding of the programming methods used and will be required to produce a working program for an industrial robot or robot work cell. The unit will also give learners an understanding of the health and safety and maintenance requirements associated with modern industrial robots.Learning outcomesOn completion of this unit a learner should:1 Understand the operating, design and control principles of modern industrial robots andtypical robot work cells2 Understand the operating principles of industrial robot sensors and end effectors3 Be able to produce a working program for an industrial robot or robot work cell4 Know the hazards and health, safety and maintenance requirements associated withindustrial robots and robot work cells.Unit content1Understand the operating, design and control principles of modern industrial robots and robot work cellsPrinciples of operation:operational characteristics and specifications; types of controller, manipulator, end effector/tooling eg pneumatic suction cup, hydraulic, electrical andmechanical grippers; work space organisation eg feed of work, robot-to-robot work, material flow and logisticsDesign principles:manipulator coordinate systems eg cylindrical spherical, jointed,spherical, Cartesian and Selective Compliant Assembly Robot Arm (SCARA) withassociated working envelope; wrist articulations eg yaw, pitch and roll, degrees of freedom in terms of translations and rotations; drive mechanisms eg mechanical (ball screws,chain/belt, gears), pneumatic, hydraulic, electrical; speed reducers/gearheads eg harmonic, cycloidal, parallel shaft spur gear, planetaryControl systems:on/off and programmable-integral-derivative (PID) control; closed-loop servo controlled systems eg for driving one axis of a robot; input, output and feedbacksignals eg the sequence which takes place in order to perform a task; control of three axes ofa robot2Understand the operating principles of industrial robot sensors and end effectors Sensors:sensor types eg tactile (microswitches/piezoelectric/strain gauge/pressure), non-tactile (capacitive/inductive/light/laser), vision (inspection, identification and navigation);sensor applications eg safety, work-cell control, component/part inspectionEnd effectors:grippers and tools eg parts handling/transfer, assembly, welding, paintspraying, testing3Be able to produce a working program for an industrial robot or robot work cell Operating program:program selection, start-up, test, alterations and operation; types ofprogramming eg manual, walk through, teach pendant methods; off-line programming;planning robot efficient routes; writing programs using flowcharts; work-cell commands eg wait/signal/delay4Know the hazards and health, safety and maintenance requirements associated with industrial robots and robot work cellsHealth and safety requirements: relevant regulations eg Health and Safety at Work Act, Electricity at Work Regulations, Health and Safety Executive publications, Machine Tool Technologies Association Codes of Practice (MTA Safeguarding Codes of Practice –Industrial Robots parts 1–3); human dangers eg during programming, maintenance and as a result of system faults; safety barriers eg 'dead man's handle', hold and emergency stop buttons, pressure pads/matting surrounding robot, infra red curtains and electromagnetic field barriersMaintenance: inspection routines eg mechanical condition of all parts, environmentalconditions (particulate matter, temperature, ventilation, shock, vibration, electrical noise);spare parts required to sustain continuous operation; relevant maintenance tools and test equipment; set-up and maintenance schedulesAssessment and grading criteriaIn order to pass this unit, the evidence that the learner presents for assessment needs to demonstrate that they can meet all the learning outcomes for the unit. The assessment criteria for a pass grade describe the level of achievement required to pass this unit. Assessment and grading criteriaTo achieve a pass grade the evidence must show that the learner is able to: To achieve a merit grade theevidence must show that, inaddition to the pass criteria,the learner is able to:To achieve a distinctiongrade the evidence mustshow that, in addition to thepass and merit criteria, thelearner is able to:P1 explain the operating principles of a givenindustrial robot or robotwork cell M1 compare the benefits andlimitations of mechanical,pneumatic, hydraulic andelectrical drive systemsD1 evaluate an industrialrobot or robot work cellinstallation in terms of itsdesign, operation andcontrolP2 explain the designprinciples of a givenindustrial robot or robotwork cell M2 justify the use of a specificsensor/end effector for agiven industrial robot orrobot work cell applicationD2 test that an industrialrobot or robot work cellconforms to specificationand performs theprogrammed taskscorrectly and safely.P3 describe the controlsystems, including input,output and feedbacksignals, used to controlthe operation of anindustrial robot or robotwork cell to perform aspecific task M3 justify the choice of asafety barrier for a givenindustrial robot or robotwork cell operationP4 explain the operatingprinciples of threedifferent types of sensorsand their applicationwithin an industrial robotor robot work cell M4 compare two differentmethods used to programan industrial robot or robotwork cell for a specificoperation and justify thechoice of one over theother.P5 e xplain the operatingprinciples of twodifferent industrial robotor robot work cell endeffectors being used toperform a specific taskAssessment and grading criteriaTo achieve a pass grade the evidence must show that the learner is able to: To achieve a merit grade theevidence must show that, inaddition to the pass criteria,the learner is able to:To achieve a distinctiongrade the evidence mustshow that, in addition to thepass and merit criteria, thelearner is able to:P6 produce and test anoperating program for anindustrial robot or robotwork cell to enable it tocarry out a specificfunction [SM3]P7 describe the health andsafety requirements forthe safe operation of agiven industrial robot orrobot work cellP8 describe maintenanceprocedures on a givenindustrial robot or robotwork cell.PLTS: This summary references where applicable, in the square brackets, the elements of the personal, learning and thinking skills applicable in the pass criteria. It identifies opportunities for learners to demonstrate effective application of the referenced elements of the skills.Key IE – independent enquirersCT – creative thinkersRL – reflective learnersTW – team workersSM – self-managersEP – effective participatorsEssential guidance for tutorsDeliveryThere are strong links between the learning outcomes (especially outcomes 1, 2 and 4) and the delivery strategy used should ensure that these links are maintained. The unit could be delivered through a range of lectures, tutor-led demonstrations, assignments, case studies and practical activities and/or industrial visits to see robots in use. Industrial visits would be particularly useful for developing learners’ understanding of robotic cells and relevant health and safety. Delivery of this unit should avoid a wholly theoretical approach and learners should be given an opportunity to carry out practical investigations on robotic systems. However learners should be given support in the early stages of the unit in order to relate theory to practice. For learning outcome 3 the programs should be based around appropriate tasks that are industrially relevant. Where possible, learners should have access to a complex robotic system either through an industrial robot or training robots. Software which simulates the robotic cell to allow planning and integration of it into the manufacturing operation would be advantageous. Learners should be encouraged to use the working programs that are produced and make adjustments to them, or incorporate other sub-routines to carry out specific functions. These functions should be related to typical and realistic industrial scenarios. Learners are expected to produce flow diagrams for programs and sequences and have an understanding of the advantages and limitations of robotic systems for undertaking operations.Learners should also be aware of maintenance and health and safety issues and how commissioning, maintaining, upgrading and personnel training, relates to these for robotic systems.Evidence should include knowledge and understanding of how robots function, their control and design philosophy, the reasons for the choice of end effectors/tools and sensors, the maintenance procedures employed with robots.The use of computer-based software packages is helpful for learning and for the assimilation of modern-day techniques. Assignments, case studies and project work should, where appropriate, focus on current industrial applications. Industrial visits or work experience would be of real value in supporting learning activities.Outline learning planThe outline learning plan has been included in this unit as guidance and can be used in conjunction with the programme of suggested assignments.The outline learning plan demonstrates one way in planning the delivery and assessment of this unit.Topic and suggested assignments/activities and/assessmentWhole-class teaching:-introduction to unit content, scheme of work and assessment strategy-explain the operational characteristics and specifications of industrial robots androbot work cells-describe types of controllers, manipulators and tooling-explain the need for and methods of work space organisation-explain robot design principles including manipulator coordinate systems, wristarticulations, drive mechanisms and speed reducers/gearheads-explain robot control systems-industrial visit to view industrial robots and robot work cells in operationIndividual learner activities:-research and investigation of robot design, control and operationPrepare for and complete Assignment 1: Robot Operation, Design and ControlPrinciples (P1, P2, P3, M1, D1)Whole-class teaching:-explain the reasons for the choice of end effectors/tools and sensors-explain the operation of different types of robot sensors and end effectors indifferent applicationsIndividual learner activities:-investigation of applications of robot system sensors and end effectorsPrepare for and complete Assignment 2: Sensors and End Effectors (P4, P5, M2)Whole-class teaching:-explain the health and safety requirements and regulations that need to befollowed when working with industrial robots and robot work cells-explain industrial robot and robot work cell maintenance requirementsWhole-class teaching:-explain and demonstrate process for program selection, start-up, test, alteration andoperation-explain types of programming and off-line programming-explain planning robot efficient routes, writing programs using flowcharts and useof work-cell commandsIndividual learner activities:-producing working programs for robots or robot work cellsPrepare for and complete Assignment 3: Producing and Testing Operating Programsfor Industrial RobotsFeedback to learners, unit evaluation and closeAssessmentAssessment evidence could be gathered from a variety of tests, assignments, case studies and practical activities involving industrial or training robots. Where possible assessment instruments should cover multiple assessment criteria when there are clear links between them, eg P6, M4 and D2.For P1, learners will need to explain the principles of operation of robots, including types of controller, manipulator, end effector/tooler and work space organisation. This can be linked to P2, so that their explanation also includes robot design principles (manipulator coordinate systems, wrist articulations, drive mechanisms and speed reducers).Learners will need to describe types and applications of control systems suitable for robots (P3). For P4, learners will need to explain the operation of three different sensors and their different applications. This can be linked to P5 where they will need to provide details of robot end effectors.For P6, a robot must be programmed and the program produced should be tested. It is suggested that the program should be centred on industrially relevant tasks. A clear awareness of health and safety (P7) and maintenance issues (P8) associated with robots should be shown through the assessment tasks.To achieve a merit, learners must be able to compare options in the design and actuation of robots and their safe operation and choose and justify choices of end effector in an industrially relevant situation. The ability to have used two programming methods and subsequently to evaluate and compare them is also necessary.Learners must be able to select and interpret from a range of sources of information, such as manufacturers' literature, textbooks and the internet. Learners should require significantly less tutor help or guidance when carrying out assessable practical activities.To achieve a distinction, learners must demonstrate the ability to evaluate an industrial robot or robot work cell installation in terms of its design, operation and control. They will also need to test that an industrial robot or robot work cell confirms to specification and performs the programmed tasks correctly and safely.Learners must demonstrate good interpretation and in-depth use of widely researched sources of information to support and qualify evidence of activities. They will be able to consistently communicate to the highest standard and use a wide range of methods to effectively analyse results of research and investigations and reach well-reasoned conclusions. Learners should require little or no tutor help or guidance when carrying out practical activities for distinction criteria.Programme of suggested assignmentsThe table below shows a programme of suggested assignments that cover the pass, merit and distinction criteria in the assessment and grading grid. This is for guidance and it is recommended that centres either write their own assignments or adapt any Edexcel assignments to meet local needs and resources.CriteriacoveredAssignment title Scenario Assessment methodP1, P2, P3, M1, D1 Robot Operation,Design and ControlPrinciplesA technician needs toevaluate theoperation, design andcontrol of a robot tosee if improvementscan be madeA written reportP4, P5, M2 Sensors and EndEffectors A technician needs toexplain to a newapprentice theoperating principlesof robot sensors andend effectorsA written reportP6, P7, P8, M3, D2 Producing andTesting OperatingPrograms forIndustrial RobotsA technician needs toproduce and test anoperating program foran industrial robotA practical tasksupported by learners’written records andrecords of tutorobservationLinks to National Occupational Standards, other BTEC units, other BTECqualifications and other relevant units and qualificationsThis unit forms part of the BTEC Engineering sector suite. This unit has particular links with:Level 1 Level 2 Level 3Health and Safety in theEngineering WorkplaceSelectingandUsingProgrammable ControllersEssential resourcesCentres delivering this unit should be equipped with, or have access to, an industrial standardrobot or smaller educational-standard robots. Learners are expected to undertake programmingexercises and be encouraged to set up robot controlled systems/processes.Employer engagement and vocational contextsMuch of the work for this unit can be set in the context of learners’ work placements or be based on case studies of local employers. Manufacturers are usually willing to supply robot details and specifications.Further information on employer engagement is available from the organisations listed below: •Work Experience / Workplace learning frameworks — Centre for Education and Industry (CEI -University of Warwick) — /wie/cei/ •Learning and Skills Network — •Network for Science, Technology, Engineering and Maths Network Ambassadors Scheme — •National Education and Business Partnership Network — •Local, regional Business links — •Work-based learning guidance — /wbl.htmIndicative reading for learnersTextbooksAppin Knowledge Solutions — Robotics (Infinity Science Press, 2006) ISBN 9781934015025 Niku S — Introduction to Robotics (John Wiley and Sons, 2010) ISBN 9780470604465Delivery of personal, learning and thinking skillsThe table below identifies the opportunities for personal, learning and thinking skills (PLTS) that have been included within the pass assessment criteria of this unit.Skill When learners are …Self-managers organising time and resources and prioritising actions whenproducing and testing operating programs for industrial robots orrobot work cellAlthough PLTS are identified within this unit as an inherent part of the assessment criteria, there are further opportunities to develop a range of PLTS through various approaches to teaching and learning.Skill When learners are …Reflective learners setting goals with success criteria for their development and workU NIT 132:I NDUSTRIAL R OBOT T ECHNOLOGY Functional Skills — Level 2Skill When learners are …ICT — Use ICT systemsSelect, interact with and use ICT systems independently for a complex task to meet a variety of needs producing programs for industrial robots or robot work cellsEnglishReading – compare, select, read andunderstand texts and use them togather information, ideas, argumentsand opinionsreading relevant health and safety regulationsWriting – write documents, including extended writing pieces, communicating information, ideas and opinions, effectively and persuasively explaining the operating and design principles and control systems of industrial robots and robot work cells explaining the operating principles of robot sensors and end effectors2114sb230609S:\DTP TEMPLATES\BTEC FIRSTS NATS 2010 (UNITS ONLY).DOT.1–11/2– Edexcel Level 3 BTEC Nationals specification in Engineering – 11。
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工业机器人-机械手特点
工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，可以接受人类的指 令，按照设定好的程序和轨迹运行。 具有可编程，拟人化，通用性等特点，适用性非常强。 中国的工厂从劳动密集型工厂正在慢慢向着新型自动化工厂转型，在中 国，未来的5至10年将成为机器人在中国市场的爆发期，加快推进了中 国的设备标准化趋势。中国整体行业的工业化趋势越来越大，中国地大 物博，使中国在未来的几年内必定成为国际上拥有最大的机器人市场的 国家。
ARC-SET @=1，A=90，V=29.81
LMOVE
ARC-ON LMOVE LMOVE
V=15.000，<……………...
\焊接开始点（weld）
\焊接开始，并开始处理gas wire
V=0.500，<……………... V=0.500，<……………...
\焊枪沿着焊缝行走到的焊接中间点(empty) \焊枪沿着焊缝行走到的焊接终点(empty)
世界坐标系/直角坐标系
机器人示教器—坐标系
工具坐标系
新建程序
点击 【程序】------【新建】
新建程序
弹出右侧图所示界面
输入程序名称
--点击 ENTER
可以输入备注
输入完成后，点击OK
按键， 跳转到通用界
面
新建程序
通用界面 光标默认在第一行
编程语言
JMOVE
指定点到点之间的运动，不指定轨迹
示教点更正
点击【记录】按键
点击【ok】 将当前 位置信息更新到语 句中
机器人当前位置点信息监测
点击【机器人】 点击【当前位置信息】
程序运行
切换到【remote】模式 确认机器人安全范围内无任何安全隐患
点击【start】按钮，自动开启伺服电源
程序被执行
程序执行完成后，自动关闭伺服电源
运行期间，手保持在示教器的急停按钮上
示教模式
示教模式下可以：
手动操作机器人
编程
修改语句
保存文件
修改参数 系统维护
示教模式
以下介绍在示教模式下，示教器相关功能界面的介绍和举例。
以图片形式展示机器人多样化的操作功能
示教模式--文件
示教模式—编辑
示教模式—程序功能
示教模式—焊接
示教模式—焊接参数设置
示教模式—系统信息—版本查看
示教模式—系统信息—权限变更
示教模式—文档管理
示教模式—设置
示教
示教器界面各种各样的功能菜单，可以实现快捷、有效、方便的 编程。
以下介绍实际编程的详细过程。
实际编程步骤
LMOVE
Arcset A=90，V=21 LMOVE V=15，<******** Arc on LMOVE V=0.5,<********** Arc off
或者说6个自由度的机器人
提问？？？
为什么目前主流的机械臂
都是6轴或者6轴以下？
向量
机械臂控制
在机器人中，描述机器人前端工具最直接的方式就是指定它的位 置和姿态（位姿）。 在数学中则是使用向量描述（x,y,z,x’,y’,z’） 位置和方向。（以坐 标系为基础）
每一个都是独立变量。所以需要6个电机来实现。 市场上的三轴，四轴，五轴机器人相对更加简单。
机器人的柔性：多样化的可重复编程方式让机器人实现不同的运 动轨迹。
编程界面
离线编程和仿真
仿真： 使用特定的软件建立机器人工作站以及工件的三维模型，并通过 软件模拟出机器人所有的动作和轨迹，来确定空间上的可执行度以 及对工件实行离线编程。 离线编程：
不需要在机器人跟前示教所有的点，通过参考仿真软件的模拟效果， 直接将机器人的语言在电脑端编辑完毕，并可虚拟运行以查看和调 整实际的机器人动作效果。最后使用软件生成可被机器人识别和执 行的文件，通过线缆或者存储设备发送到机器人控制柜内。
注：因为仿真软件和实际的工作站的误差，所以离线编程一般都达 不到完全契合。需要后期重新示教调节。
现有机器人的操作方式
逆运动学较为复杂，对硬件软件要求很高，所以目前主流都是使 用更为简单的方式来操作机器人： 示教再现
示教：将机器人移动到指定的位置，使用记录功能，将机器人此时 的6个轴的角度、世界坐标系下的位置信息都记录下来。
南京熊猫电子装备限公司 熊猫机器人
主讲: 刘东
2015.04.28
本培训内容解释权归南京熊猫电子装备所有
一、机器人的历史背景和基本的原理知识简介
中国古代的机器人雏形
诸葛亮运送粮草的工具 ——木牛流马 内部使用了齿轮咬合原理
和以及曲柄连杆机构。
达到了助力的效果。
国际工业化背景
近几十年随着工业化的快速发展，越来越多的产业开始使用机器 人替代人工。 自动化工业机器人使用量的增长 主要依附于价格的不断降低，人 工成本不断升高，以及工业越来越多的作业发展方向趋向于自动 化。 相对于人工而言，机器人的优势在于： 工厂自动化程度高，效率高，操作更准确，更富有柔性。 （编辑 不同程序控制机器人执行不同动作）。 更倾向于危险性大或者人 类不可能完成的工作。
运动学
如何求这个向量，就是机器人的求解过程，非常复杂。 但都是从运动学开始。
z
正运动学：
给定6个轴的角度，
计算出末端点的位姿 都是唯一解
x
运动学
逆运动学：
给出指定的末端点的位姿，
计算出6个轴的角度。 解不唯一
x
运动学
逆运动学一般很难得到封闭的解，
有时甚至无解， 多解。 自由度越多，解越多。
LMOVE 指定点到点之间的运动，指定轨迹为直线 SMOVE 指定点到点之间的运动，指定轨迹为多段圆弧构成的自
由曲线。 CMOVE 指定点到点之间的运动，指定轨迹为圆弧，每三个点构 成一个圆。
编程语言
JMOVE V=30 指最大移动速度为 最大限定值的30%
a / d =0.5 指加减速的时间
在开启控制柜电源之前，使用万用表检查线路。
机器人本体
PANDA焊接机器人规格型号 机器人规格型号示例如下:
设备型号 批号 机器人 编码
序列号
机器人本体
机器人是6自由度可编程机械手
通过伺服电机相互配合精确定位 通过安装末端工具，执行需要的功能
机器人控制柜
相当于电脑的主机。所有的指令和运算都在控制柜内完成。所有 的指令和运算都在控制柜内完成。
Dead man 按 钮
机器人示教器--显示界面
机器人示教器—操作键
位操作
姿态操作
机器人示教器—操作方式
切换至teach模式 选择坐标系
选择动作速度
开启伺服
Remote Teach
按压轴操作键
保持dead man按钮按压到第二档状态， 按压伺服准备按钮
机器人示教器—坐标系
动作模拟
退避点
P1
焊接开始准备点
焊接完成退避点
P2
ห้องสมุดไป่ตู้P6
P3
焊接开始点
P4
焊接中继点
P5
焊接完成点
图2-32： 焊接动作的模式图
Remote模式
机器人使用流程
开启机器人、焊机、保护气、送丝、接地到位； 将工件固定在工作台或夹具上； 将示教盒打到Teach模式，新建程序（保存后使用）或选择已编辑好程序； 按下使能键，开启绿色伺服按钮，Manip Power灯亮； 降低运行速度，试运行+前进检查；
控制柜连接了示教器，机器人，变压器，
外部轴，外部设备（焊机）等。
机器人示教器
示教器是一种人机交互系统，通过按键或者 可触摸显示器输入指令或者功能命令，传达
给控制柜，经过快速准确的处理之后，反馈
给机器人本体，让机器人本体执行相对应的
动作或者实现相对应的功能。
机器人示教器按键—正面
机器人示教器—背面
先将机器人的焊枪的枪尖按照一定的角度和与工件之间的距离运行 到直线焊缝的起始焊接点位置，按压数字快捷键【7】。快速插入 arc set 语句。 然后选择插补方式中的L，点击【插入】 按键，则插入一行LMOVE 语句。
实际编程步骤
LMOVE
Arcset A=90，V=21 LMOVE V=15，<******** Arc on LMOVE V=0.5,<********** Arc off
运动学
设计机器人时曾经陷入迷径
——寻找突破
手臂的构成和机器人非常类似 附加多种限定条件
——达到唯一解（默认最短行程）
——确定研究方向
动力学
运动： 让机器人从静止到加速到最高速恒速到减速到静止的过程 都是由电机来实现。 力： 从机械角度来说，不同位置的关节 电机的功率、最大速度、 减速比、连杆长度、 负载、关节摩擦 等所有因素之间的关系都必须在运动之前全部计算出来。
安全知识
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安全知识
安全知识
安全知识
安全知识
安全知识
安全知识
三、机器人操作篇
机器人供电系统
日本国家的工业用电标准是三相200V，中国是三相380V。
所以机器人在中国工厂使用时必须使用一个380转200V 的变压器。
目前有2种方式配置，一种是额外配置一台变压器，一种是在控制 柜內、置一台变压器。 三相电 连接时， U V W 不分次序。 连接好地线。