KUKA基础培训之1机器人系统的结构和功能
KUKA基础培训之机器人系统的结构和功能
KUKA基础培训之机器人系统的结构和功能一. 机器人系统的概念机器人系统是由机器人、控制器、传感器、执行器以及其它相关设备组成的一种自动化装置，用于完成一定的生产任务。
机器人系统具有高度的智能化和灵活性，打破了传统生产线固定式的限制，可以灵活应对各种工作任务和生产需求。
二. KUKA 机器人系统简介KUKA机器人系统是一种高度智能化的自动化装置，由机器人本体、控制器、传感器、执行器、通信模块及其它相关设备组成。
KUKA机器人系统可以分为五大系统，分别是机械系统、传动系统、控制系统、传感器系统和应用软件系统。
2.1 机械系统KUKA机械系统包括机器人的本体和手臂，由铝合金、结构钢等制作而成。
机器人手臂的设计和结构具有绝对的创新性和先进性，具有高度的稳定性、刚性和精度。
2.2 传动系统KUKA传动系统通过电机、减速器、齿轮以及传动链条等组成。
KUKA机器人的传动系统具有精确的定位和运动控制功能，可以实现高度精密的运动控制和动作规划。
2.3 控制系统KUKA控制系统是一种高度智能化的控制系统，可以实现机器人运动的控制和规划。
控制系统包括控制器、通信模块和集成的软件，通过软硬件的集成，尽可能地优化了机器人的性能。
2.4 传感器系统KUKA机器人的传感器系统包括大量的传感器和感应器，用于实现机器人的感知和控制。
主要包括力传感器、视觉传感器、接触传感器等。
2.5 应用软件系统KUKA机器人的应用软件系统可以实现机器人系统的高度自动化和集成化，包括编程软件、仿真软件和其它各种软件组件，可以实现机器人的运动控制和规划等各种功能。
三. KUKA机器人系统的功能KUKA机器人系统具有高度的智能化和灵活性，具有以下主要功能：3.1 自动化生产功能KUKA机器人系统可以实现自动化生产，可以在不停机的情况下完成工件的生产和制造，显著提高了生产效率和产品质量。
3.2 精密加工功能KUKA机器人系统具有高度的精密加工能力，可以实现高精度的运动和定位控制，可以完成高精度的加工和组装等生产任务。
KUKA机器人编程手册[4]
![KUKA机器人编程手册[4]](https://img.taocdn.com/s3/m/fd2af613657d27284b73f242336c1eb91a37338b.png)
KUKA机器人编程手册KUKA编程手册一、概述二、系统的结构和功能2.1 技术入门机械系统：的物理结构，包括关节、连杆、末端执行器等，决定了的运动范围和能力。
传感系统：的感知部分，包括位置、速度、力、温度、视觉等传感器，用于获取自身或环境的信息。
控制系统：的核心部分，包括控制柜、电源、通信接口等，用于控制的运动和行为。
编程系统：的软件部分，包括操作系统、应用软件、编程语言等，用于设定的任务和逻辑。
2.2 库卡的机械系统基座：固定在地面或其他平台上，支撑整个结构。
A1轴：位于基座上方，控制整个机械臂的水平旋转。
A2轴：位于A1轴上方，控制整个机械臂的垂直旋转。
A3轴：位于A2轴上方，控制中间连杆的垂直旋转。
A4轴：位于A3轴上方，控制末端连杆的水平旋转。
A5轴：位于A4轴上方，控制末端连杆的垂直旋转。
A6轴：位于A5轴上方，控制末端执行器（如夹具、焊枪等）的水平旋转。
2.3 控制系统（V）KR C4高性能：采用多核处理器和实时操作系统，实现高速、高精度和高稳定性的运动控制。
高集成：集成了电源、安全、通信、诊断等功能模块，实现了紧凑、简洁和易维护的设计。
高兼容：支持多种总线和接口标准，如EtherCAT、EtherNet/IP、PROFINET等，实现了与不同厂商和设备的无缝连接。
高扩展：支持多种扩展模块和选件，如外部轴、视觉系统、力控系统等，实现了多样化和定制化的应用需求。
2.4 KUKA smartPAD易用：采用触摸屏和按键的组合方式，实现了直观、方便和快捷的操作体验。
明晰：采用高分辨率和高亮度的显示屏，实现了清晰、鲜艳和易读的显示效果。
强大：集成了多种功能和模式，如手动、自动、编程、诊断等，实现了全面、灵活和高效的控制。
三、的操作和编程3.1 KUKA.ControlStudio软件统一：采用统一的软件平台，实现了控制系统和KUKA smartPAD的一致性和互操作性。
简洁：采用简洁的用户界面，实现了清晰、易懂和易用的操作指引。
KUKA机器人基础培训
FAW-VW KUKA Roboter
三 KUKA机器人配置
3.3KUKA机器人坐标系统 与轴相关的坐标系：
2024/8/5
FAW-VW KUKA Roboter
三 KUKA机器人配置
3.3KUKA机器人坐标系统 工具坐标系：
2024/8/5
FAW-VW KUKA Roboter
三 KUKA机器人配置
三 KUKA机器人配置 3.2KUKA机器人零点校正：
2024/8/5
FAW-VW KUKA Roboter
三 KUKA机器人配置
3.2KUKA机器人零点校正：注意事项
2024/8/5
FAW-VW KUKA Roboter
三 KUKA机器人配置
实际操作：正确执行机器人零点校正？
2024/8/5
二. KUKA Roboter 用户编程
2.1KUKA机器人操作屏
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状态键
FAW-VW KUKA Roboter
二. KUKA Roboter 用户编程
2.1KUKA机器人操作屏 程序运行方式：单步或GO
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FAW-VW KUKA Roboter
二. KUKA Roboter 用户编程
三 KUKA机器人配置
3.5 KUKA机器人外部工具坐标系的建立
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FAW-VW KUKA Roboter
三 KUKA机器人配置
本章小结：INTERBUS 零点校正 坐标系 工具坐标
2024/8/5
FAW-VW KUKA Roboter
四.KUKA机器人基础菜单
4.1 KUKA机器人显示
三 KUKA机器人配置
3.4 KUKA机器人工具坐标系的建立 ABC -2点： 执行方法：
2024年库卡机器人基础培训教材
库卡机器人基础培训教材库卡基础培训教材第一章：概述1.1库卡简介库卡作为工业领域的佼佼者，凭借其先进的控制系统、稳定的性能和广泛的应用领域，在全球范围内享有盛誉。
本教材旨在为读者提供库卡基础知识和操作技能，使读者能够熟练掌握库卡的使用和维护。
1.2培训目标（1）了解库卡的基本结构和工作原理；（2）掌握库卡的编程方法和操作技巧；（3）熟悉库卡的安全操作规程和维护保养知识；（4）具备独立进行库卡现场应用的能力。
第二章：库卡基本结构2.1本体（1）底座：用于固定，支撑整个系统；（2）臂部：由一系列关节组成，实现在空间中的运动；（3）末端执行器：用于安装工具，完成特定任务；（4）控制系统：负责整个系统的运行、监控和调试。
2.2控制系统库卡采用先进的控制系统，主要包括硬件和软件两部分。
硬件部分包括控制器、驱动器、传感器等；软件部分则包括编程软件、调试软件和监控软件等。
控制系统负责实现的精确运动、协调各个关节的动作以及与外部设备的通信。
2.3传感器与视觉系统库卡配备有多种传感器和视觉系统，用于获取环境信息和工件数据，实现对运动的精确控制和调整。
常见的传感器包括力传感器、位置传感器、视觉传感器等。
第三章：库卡编程与操作3.1编程基础（1）结构化编程：采用模块化设计，便于程序的组织和管理；（2）面向对象编程：支持面向对象的编程思想，提高程序的可读性和可维护性；（3）丰富的指令集：提供丰富的指令集，满足各种应用场景的需求。
3.2编程实例本节将通过一个简单的编程实例，介绍库卡的编程方法和操作步骤。
实例任务：使用库卡搬运一个工件从A点至B点。
（1）启动编程软件，新建一个程序；（2）编写程序代码，实现的运动控制和工件搬运；（3）将程序至控制器，进行调试和优化；（4）完成调试后，执行程序，观察的运行情况。
第四章：库卡安全操作与维护保养4.1安全操作规程（1）开机前检查：检查及其周边设备是否正常，确保安全防护装置齐全；（2）操作过程中：严格遵守操作规程，避免发生意外事故；（3）关机后：关闭电源，清理现场，做好设备保养工作。
kuka机器人学习笔记(一)
kuka机器人学习笔记(一)KUKA机器人学习笔记KUKA机器人是一种德国品牌的工业机器人，它被广泛应用于汽车、电子及其他工业领域。
而要学习这种机器人，需要了解其基本知识和操作技巧。
一、了解KUKA机器人的基本结构和工作原理1.1 机器人的结构KUKA机器人由机械、电气、软件三个部分组成，其中机械部分主要包括机械臂、控制盒和操纵器。
机械臂是机器人的核心部分，它由多个关节组成，可以进行各种姿态的移动。
控制盒是机器人的“大脑”，它主要负责控制机械臂的运动和姿态。
操纵器是机械臂的一个手柄，用于手动控制机器人。
1.2 机器人的工作原理KUKA机器人通过控制各个关节的运动来实现不同的动作，使机械臂达到对物品的抓取、搬运和加工等操作。
机器人的运动主要受控制盒内的程序指令，或通过操纵器进行手动控制。
二、掌握KUKA机器人的编程方法和技巧2.1 机器人编程的基本结构KUKA机器人的编程是指通过编写程序指令来控制机械臂的运动。
编程程序分为数值型编程和符号型编程两种方式，其中一般使用符号型编程。
编程的结构一般由程序头、程序体和程序尾三部分组成，其中程序头主要是声明变量和定义程序的属性；程序体则是编写具体指令的部分；程序尾则用来结束程序的运行。
2.2 常用的机器人编程语句KUKA机器人编程最常用的语句包括MOVE、PTP、LIN、CIRC、WAIT等。
其中MOVE语句表示机器人执行移动动作；PTP表示点到点的直线插补；LIN表示直线插补；CIRC表示圆弧运动；WAIT表示等待操作完成。
由于机器人结构复杂，编程语句的合理搭配很重要。
三、认识KUKA机器人的安全措施和操作规范3.1 安全措施在操作KUKA机器人时，一定要注意安全，机器人需要遵循以下安全措施：避免与机器人工作范围内的任何移动部件接触；必须检查和调整机器人光电探头的位置以确保机器人周围的安全；确保电气和机械安装正确，并满足国家和当地的安全标准等。
3.2 操作规范操作KUKA机器人时，还需要遵守一些操作规范，以免造成人员伤害或机器故障：在操作前，一定要检查机器人和操作区域的情况，确保没有人员或物品摆在机器人的巡回路径上；离开机器人前，应该把机器人置于安全位置，并关闭机器人的电源，以防止机器人异常运动和操作区域的危险。
库卡机器人培训讲义
12 停止键：用停止键可暂停运行中的程序
键盘按键显示键盘。 通常不必特地将键盘显示出 13 来，smartHMI 可识别需要通过键盘输入的情况并
自动显示键盘。（"键盘")
取下和插入 smartPAD
操作步骤 拔下： 1.按用来拔下 smartPAD 的按钮。 smartHMI 上会显示一个信息和一个计时器。计时器会计时 30 秒。在此时间内可从机器人控制器上拔下 smartPAD。 2.从机器人控制器上拔下 smartPAD。 如果在计时器计时期间没有拔下 smartPAD，则此次计时失效。 可任意多次按下用于拔下的按钮，以再次显示计时器。 插入： 将 smartPAD 插入机器人控制器。 可随时插入smartPAD。前提：与拔出的 smartPAD 类型相同。 插入 30 秒后，紧急停止和确认开关再次恢复功能。将自动重 新显示 smartHMI。（可能需要 30 秒以上） 插入的 smartPAD 会应用机器人控制器的当前运行方式。
标 准 柜
1.电源滤波器 2.总开关 3. CSP 4. 控制系统 PC 机 5.驱动电源（轴7和8的 驱动调节器选项） 6. 4 至 6号轴驱动调 节器 7. 1至3号轴驱动调节器 8. 制 动滤波器 9. CCU 10. SIB/SIB 扩展 型 11. 保险元件 12. 蓄电池 13. 接线面板 14. 滚轮安装组件（选项） 19. 库卡 smartPAD
1 接线板 2 蓄电池 3 保险元件 Q3 4 保险元件 Q13 5 总开关 6 内部风扇 7 驱动调节器 KSP T12 8 驱动调节器 KSP T11
11 CSP 12 控制系统 PC 机 13 制动滤波器 K2 14 驱动电源 KPP G1 15 驱动调节器 KSP T1 16 驱动调节器 KSP T2 17 SIB/SIB 扩展型 18 CCU
KUKA机器人培训讲解
KUKA机器人培训讲解一、引言在当今的自动化时代，机器人技术正在飞速发展，广泛应用于制造业、医疗保健、服务业等多个领域。
其中，KUKA机器人作为行业领导者之一，其技术实力和市场占有率均处于领先地位。
为了更好地推广和应用KUKA机器人，本篇文章将重点介绍KUKA机器人的培训讲解。
二、KUKA机器人简介KUKA机器人是一家德国机器人制造商，成立于1898年，现已成为全球最大的工业机器人制造商之一。
KUKA机器人的产品线包括各种类型的工业机器人，如搬运、装配、喷涂、焊接等，以及适用于各种应用场景的软件和解决方案。
三、KUKA机器人培训讲解1、培训内容KUKA机器人培训主要包括理论课程和实践操作两个部分。
理论课程涵盖了机器人基础知识、机械原理、电气控制、编程语言等方面的内容。
实践操作则包括机器人操作、维护保养、故障排除等方面的技能训练。
2、培训方式KUKA机器人提供了多种培训方式，包括线下集中授课、线上远程教学和自主学习等。
学员可以根据自己的时间和地点选择合适的培训方式。
同时，KUKA机器人还提供了丰富的培训教材和练习题，方便学员进行自主学习和练习。
3、培训效果通过KUKA机器人的培训，学员可以全面掌握机器人的基本知识和操作技能，提高工作效率和生产质量。
同时，培训还可以帮助学员解决实际工作中遇到的问题，提高解决问题的能力。
参加KUKA机器人的培训还可以获得相应的证书和资质，提升个人职业素养和竞争力。
四、总结KUKA机器人的培训讲解是推广和应用机器人技术的重要手段。
通过系统化和专业化的培训，学员可以全面掌握机器人的基本知识和操作技能，提高工作效率和生产质量。
培训还可以帮助学员解决实际工作中遇到的问题，提高解决问题的能力。
因此，建议广大企业和个人积极参与到KUKA机器人的培训中来，提升自身的技术实力和职业素养。
kuka机器人电气培训标题：KUKA机器人电气培训——掌握未来工业自动化的钥匙随着科技的飞速发展，工业自动化已成为现代制造业的重要趋势。
KUKA基础培训之1机器人系统的结构和功能课件
图 4-2
smartPAD
KUKA smartPAD概览
11 、逆向启动键。 用逆向启 动键可逆向启动一个程序。 程 序将逐步运行。 12 、停止键。 用停止键可暂 停正运行中的程序。 13 、键盘按键显示键盘。 通 常不必特地将键盘显示出来， smartHMI 可识别需要通过键盘 输入的情况并自动显示键盘。
讲 师： 课程用时： 60分钟 课程目的：了解KUKA机器人系统的结构和功能。
机器人 系统的 结构和 功能
课程内容
I
机 机器器人人技技术术入入门门
II KKUUKKAA机 机器器人人的的机机械械系系统统
III 机 机器 器人 人控 控制 制系 系统 统KKRR CC44
IV
KKUUKKAA ssmmaarrttPPAADD
四、库卡 smartPAD
KUKA 机器人的操作通过手持操作器（即 KUKA smartPAD） 进行。
KUKA smartPAD 的特点： 触摸屏（触摸式操作界面），
用手或配备的触摸笔操作。 大尺寸竖型显示屏 KUKA 菜单键 八个移动键 操作工艺数据包的按键 用于程序运行的按键（停止/
向前/ 向后） 显示键盘的按键 更换运行方式的钥匙开关 紧急停止按键 3D 鼠标 可拔出 USB 接口
注：所有不包括在工业机器人系
统内的设备被称为外围设备，它们 是：工具（效应器/Tool）、 保护 装置、皮带输送机、传感器等等
图 1-1: 工业机器人
二、库卡机器人的机械系统
机器人本体，通常也称之为机械手臂或者机械手。（图2-1）
机械手是机器人机械系统主体， 它由 众多活动的、相互连接在一起的关节 （轴）组成， 我们也称之为运动链。
图 5-3: 用 KUKA OfficeLite 进行机器人编程
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kg 精确度： 0.015 mm 至 0.2 mm 重复精度。
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图 2-3: 库卡机器人自由度
三、机器人控制系统KR C4
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机器人机械系统由伺服电机控制运动，而该电机则由 KR C4 控制系统控制。
KR C4 控制系统的属性： 1、机器人控制系统：控制 六个机器人轴以及最多两 个附加的外部轴。 2、 流程控制系统：符合 IEC61131 标准的集成式 Soft PLC。 3、安全控制系统
IV
KKUUKKAA ssmmaarrttPPAADD
Ⅴ
机 机器 器人 人编 编程 程
VI
机 机器 器人 人安 安全 全性 性
2
2
一、机器人技术入门
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3
什么是机器人？
定义：“机器人是一种可自由编程并受程序控制的 操作机”。控制系统、操作设备以及连接电缆和软 件也同样属于机器人的范畴。
1 控制系统（控制柜 KR C4） 2 机械手（机器人机械系统） 3 手持操作和编程器（库卡 smartPAD）
1 机械手（机器人机械系统） 2 运动链的起点： 机器人足部 (ROBROOT) 3 运动链的开放端： 法兰 (FLANGE) A1...A6 ：机器人轴 1 至 6
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图 2-1: 机器人本体（机械手）
各根轴的运动通过伺服电机有针对性的调控 而实现。 这些伺服电机通过减速器与机械手 的各部件相连。
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注：所有不包括在工业机器人系
统内的设备被称为外围设备，它们 是：工具（效应器/Tool）、 保护装 置、皮带输送机、传感器等等
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图 1-1: 工业机器人 4
二、库卡机器人的机械系统
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机器人本体，通常也称之为机械手臂或者机械手。（图2-1）
机械手是机器人机械系统主体， 它由 众多活动的、相互连接在一起的关节 （轴）组成， 我们也称之为运动链。
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图 3-2: 控制柜 KR C4
四、库卡 smartPAD
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12
KUKA 机器人的操作通过手持操作器（即 KUKA smartPAD）进行。
KUKA smartPAD 的特点：
触摸屏（触摸式操作界面），
用手或配备的触摸笔操作。
大尺寸竖型显示屏
KUKA 菜单键
八个移动键
操作工艺数据包的按键
用于程序运行的按键（停止/
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图 3-1: 控制柜可控制本10体6
个轴和2个附加轴。
4、运动控制系统 5、通过总线系统（例如：ProfiNet、以 太网 IP、Interbus）的通讯可能性： （1）可编程控制器（PLC） （2）其它控制系统 （3）传感器和执行器 6、通过网络的通讯可能性： （1）主机 （2）其它控制系统
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图 4-2
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smartPAD
KUKA smartPAD概览
11 、逆向启动键。 用逆向启动 键可逆向启动一个程序。 程序 将逐步运行。 12 、停止键。 用停止键可暂停 正运行中的程序。 13 、键盘按键显示键盘。 通常 不必特地将键盘显示出来， smartHMI 可识别需要通过键盘 输入的情况并自动显示键盘。
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图 4-2
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smartPAD
五、机器人编程
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5.1、机器人的编程语言
编程语言是 KRL - KUKA Robot Language （库卡机器人编程 语言）程序举例：
PTP P1 Vel=100% PDAT1 PTP P2 CONT Vel=100% PDAT2 WAIT FOR IN 10 'Part in Position' PTP P3 Vel=100% PDAT3
1 底座 4 连杆臂 2 转盘 5 手臂 3 平衡配重 6 手
机器人机械系统的部件主要由 铸铝和铸钢制成。 在个别情 况下也使用碳纤维部 件。
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图 2-2: 机器人的机械零部件概览 7
各根轴从下（机器人的足部）到上（机器人 法兰）编号如下：
以下是库卡产品系列中机械 手的技术数据选摘： 轴数： 4至6轴 作用范围： 从 0.35m (KR 5 scara) 直至 3.9 m (KR 120
图 5-3: 用 KUKA OfficeLite 进行机器人编程
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六、机器人安全性
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机器人系统必须始终装备相应的安全设备。 例如：隔离 性防护装置（防护栅、门等等）、紧急停止按键、失知制动装置、 轴范围限制装置等等。
向前/ 向后）显示Leabharlann 盘的按键更换运行方式的钥匙开关
紧急停止按键
3D 鼠标
可拔出
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USB 接口
图 4-1
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smartPAD
KUKA smartPAD概览
1 、用于拔下 smartPAD 的按钮。 2、 用于调出连接管理 器的钥匙开关。 只有当 钥匙插入时，方可转动 开关。可以通过连接管 理器切换运行模式。 3 、紧急停止键。 用于 在危险情况下关停机器 人。 紧急停止键在被按 下时将自行闭锁。 4 、3D 鼠标。 用于手动 移动机器人
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5.2、机器人的编程方法 （1）、以示教 (Teach-in) 法在线编程。
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图 5-1: 可利用库卡 smartPAD 进行机器人编程
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（2）、离线编程 图形辅助的互动编程： 模拟机器人过程
图 5-2: 用 KUKA WorkVisual 模拟
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（3）、文字编程
借助于 smartPAD 界面在上级操作 PC 上的显示编程（也适用于诊 断、在线适配调整已运行的程序）
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图 4-2
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smartPAD
KUKA smartPAD概览
5、 移动键。 用于手动移动机 器人。 6、 用于设定程序倍率的按键。 7、 用于设定手动倍率的按键。 8 、主菜单按键。 用来在 smartHMI 上将菜单项显示出来。 9 、工艺键。 工艺键主要用于 设定工艺程序包中的参数。 其 确切 的功能取决于所安装的工 艺程序包。 10 、启动键。 通过启动键可 启动一个程序。
KUKA机器人系统的结构和功能
讲 师： 课程用时： 60分钟 课程目的：了解KUKA机器人系统的结构和功能。
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1
机器人 系统的 结构和 功能
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课程内容
I
机 机器 器人 人技 技术 术入 入门 门
II KKUUKKAA机 机器 器人 人的 的机 机械 械系 系统 统
III
机机器 器人 人控 控制 制系 系统 统KKRR CC44