技能竞赛（工业机械手与智能视觉系统应用） 示教位置点设置 T-02-O-M-示教位置点设置指导手册.doc

1．示教的定义 我们不仅被要求机器人“不知疲倦”地进行简单重复工作，而且能作为一个高度柔性、开放并具有友好的人机交互功能的可编程、可重构制造单元融合到制造业系统中。这就要求工业机器人具有示教功能。即是通过某一设备或方式实现对机器人作业任务的编程，这个过程就是机器人的示教过程。 现有的机器人示教系统可以分为以下三类： （1）示教再现方式 示教再现（teaching playback），也称为直接示教,就是指我们通常所说的手把手示教,由人直接搬动机器人的手臂对机器人进行示教,如示教单元示教或操作杆示教等。 示教再现是机器人普遍采用的编程方式，典型的示教过程是依靠操作员观察机器人及其夹持工具相对于作业对象的位姿，通过对示教单元的操作，反复调整示教点处机器人的作业位姿、运动参数和工艺参数，然后将满足作业要求的这些数据记录下来，再转入下一点的示教。整个示教过程结束后，机器人实际运行时使用这些被记录的数据，经过插补运算，就可以再现在示教点上记录的机器人位姿。 这个功能的用户接口是示教单元键盘，操作证通过操作示教单元，向主控计算机发送控制命令，操纵主控计算机上的软件，完成对机器人的控制；其次示教单元将接收到的当前机器人运动和状态等信息通过液晶屏完成显示（如图2-30所示）。示教单元通过线缆与主控计算机相连。 图2-30 机器人示教在线方式流程控制简图 在这种示教方式中，示教盒是一个重要的编程设备，一般具备直线、圆弧、关节插补以及能够分别在关节空间和笛卡尔空间实现对机器人的控制等功能。 如果示教失误，修正路径的唯一方法就是重新示教。 机器人示教再现系统的特点： 机器人示教再现系统的特点： 利用了机器人具有较高的重复定位精度优点，降低了系统误差对机器人运动绝对精度的影响，这也是目前机器人普遍采用这种示教方式的主要原因； 要求操作员具有相当的专业知识和熟练的操作技能，并需要现场近距离示教操作，因而具有一定的危险性，安全性较差； 示教过程繁琐、费时,需要根据作业任务反复调整机器人的动作轨迹姿态与位置，时效性较差。 （2）离线编程方式 基于CAD/CAM的机器人离线编程示教，是利用计算机图形学的成果，建立起机器人及其工作环境的三维模型，使用某种机器人编程语言，通过对图形的操作和控制，离线计算和规划出机器人的作业轨迹，然后对编程的结果进行三维图形仿真，以检验编程的正确性。最后在确认无误后，生成机器人可执行代码下载到机器人控制器中，用以控制机器人作业。控制流程如图2-30所示。 图2-31 机器人离线编程方式流程控制简图 （3）基于虚拟现实方式 通过机器人遥控操作、虚拟现实、传感器信息处理等技术的进步，为准确、安全、高效的机器人示教提供了新的思路，为用户提供一种崭新和谐的人机交互操作环境的虚拟现实技术（Virtual Reality,VR）。 虚拟现实作为高端的人机接口，允许用户通过声、像、力以及图形等多种交互设备实时地与虚拟环境交互。根据用户的指挥或动作提示，示教或监控机器人进行复杂的作业。利用虚拟现实技术进行机器人示教是机器人学中新兴的研究方向。 2．认识三菱机械手示教单元 RV-3SD机器人配置了示教单元R32TB（R32TB正反面示意图，如图2-32所示），来执行程序的作成、修正、管理及动作位置的教示、JOG FEED等。为了安全使用，装配有一个3-position enable开关。在使用多台机器人的情况下，可以使用一台示教单元去替换连接各个机器人。但是，请在电源切断状态下做替换连接。 R32TB基本参数规格： R32TB基本参数规格： 连接方法：以控制器和角型接头（24脚）连接； 通信协议：RS-422； 显示方法：24文字*8行LCD照明方式； 操作键：36键；（按键功能见表2-7） （a）T/B正面 （b）T/B背面 图2-32 R32TB示教单元正反面实物图 表2-7 示教单元按键名称及功能 序号 名称 功能 1 ENABLE/DISABLE 是使示教单元的操作有效、无效的选择开关。 2 EMG.STOP急停开关 是使机器人立即停止的开关。（断开伺服电源） 3 STOP按钮 使机器人减速停止，如果按压启动按钮，可以继续运行。（未断开伺服电源） 4 显示屏 显示示教单元的操作状态。 5 状态指示灯 显示示教单元及机器人的状态。（电源、有效/无效、伺服状态、有无错误） 6 F1\F2\F3\F4键 执行功能显示部分的功能。 7 FUNCTION功能键 进行各菜单中的功能切换。可执行的功能显示在画面下方。 8 SERVO伺服ON键 如果在握住有效开关的状态下按压此键，将进行机器人的伺服电源供给。 9 MONITOR监视键 变为监视模式，显示监视菜单。如果再次按压，将返回至前一个