机器人学基础-第8章-机器人编程-蔡自兴.ppt

中南大学 蔡自兴，谢 斌 zxcai, xiebin@mail.csu.edu.cn 2010 　　 　　 Teach by showing 　　 　　 8.3 Commonly Used Robot Programming Languages 常用的机器人编程语言 研究室里的实验语言 美国斯坦福大学开发的AL语言 IBM公司开发的AUTOPASS语言 英国爱丁堡大学开发的RAPT语言等； 商用的机器人语言 由AL语言演变而来的VAL语言 日本九州大学开发的IML语言 IBM公司开发的AML语言等。 8.3 Commonly Used Robot Programming Languages 8.3 Commonly Used Robot Programming Languages Example: 机器人插螺栓作业 上图是机器人插螺栓作业的示意图。可以建立起图中的base坐标系、beam坐标系和feeder坐标系。 例. 机器人插螺栓作业 例. 机器人插螺栓作业 例. 机器人插螺栓作业 例. 机器人插螺栓作业 例. 机器人插螺栓作业 MOVE语句用来表示机器人由初始位置和姿态到目标位置和姿态的运动。 假定机械手在任意位置，可把它运动到停放位置： MOVE barm TO bpark； 如果要求在4s内把机械手移动到停放位置： MOVE barm TO bpark WITH DURATION = 4*seconds； 符号“@”可用在语句中，表示当前位置，如： MOVE barm TO @ ? 2*zhat* inches； 该指令表示机械手从当前位置向下移动2in。 由此可以看出，基本的MOVE语句具有如下形式： MOVE 机械手 TO 目的地 修饰子句； MOVE barm TO destination VIA f1 f2 f3 表示机械手经过中间点f1、f2、f3移动到目标坐标系destination。 Home Work 思考题 用AL语言编制上图中机器人把螺栓插入其中一个孔里的作业。这个作业需要把机器人移至料斗上方A点，抓取螺栓，经过B点、C点再把它移至导板孔上方D点，并把螺栓插入其中一个孔里。 　　 　　 AL Language 8.3 Commonly Used Robot Programming Languages 参考步骤： （1）定义机座、导板、料斗、导板孔、螺栓柄等的位置和姿态； （2）把装配作业划分为一系列动作，如移动机器人、抓取物体和完成插入等； （3）加入传感器以发现异常情况和监视装配作业的过程； （4）重复步骤1～3，调试改进程序。 8.3 Commonly Used Robot Programming Languages Contents ? Requirements and Language Types to Robot Programming ? Structure and Basic Functions of Robot Language System ? Commonly-Used Language for Robot Programming ? Off-Line Programming of Robots ? Summary * Ch.8 Robot Programming * 8.4 Off-Line Programming of Robots 机器人的离线编程 8.4.1 Features of Robot Off-Line Programming 随着机器人应用范围的扩大和所完成任务复杂程度的提高，示教方式编程已很难满足要求 机器人离线编程系统利用计算机图形学建立机器人及其工作环境的模型，再利用规划算法通过对图形的控制和操作，在离线的情况下进行轨迹规划 示教编程和离线编程两种方式的比较 8.4 Off-Line Programming of Robots 可实现复杂运动轨迹的编程 很难实现复杂的机器人运动轨迹 可用CAD方法，进行最佳轨迹规划 编程的质量取决于编程者的经验 通过仿真试验程序 在实际系统上试验程序 编程不影响机器人工作 编程时机器人停止工作 需要机器人系统和工作环境的图形模型 需要实际机器人系统和工作环境 离线编程 示教编程 * 8.4.1 Features of Robot Off-Line Programming 可减少机器人非工作时间，当对下一个任务进行编程时，机器人仍可在生产线上工作； 使编程者远离危险的工作环境； 便于和CAD/CAM系统结合，做到CAD/CAM/机器人一体化； 可使用高级计算机编程语言对复杂任务进行编程； 便于修改机器人程序。 8.4 Off-Line P