工业机器人技术及应用（教案）4-初识工业机器人的作业示教课件.doc.pdfVIP

⼯⼯业业机机器器⼈⼈技技术术及及应应⽤⽤（（教教案案））4-初初识识⼯⼯业业机机器器⼈⼈的的作作业业

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第四章初识⼯业机器⼈的作业⽰教

4.1⼯业机器⼈⽰教的主要内容

4.1.1运动轨

4.1.2作业条件

4.1.3作业顺序

学习⽬标导⼊案例课堂认知扩展与提⾼本章⼩结思考练习

4.2⼯业机器⼈的简单试教学与再现

4.2.1在线⽰教及其特点

4.2.2在线⽰教的基本步骤其特点

4.3⼯业机器⼈的离线编程技术

4.3.1离线编程及其特点

4.3.2离线编程系统的软件架构

4.3.3离线编程的基本步骤

课前回顾

如何选择机器⼈坐标系和运动轴？

机器⼈点动与连续移动有何区别，分别适合在哪些场合运⽤？

学习⽬标

认知⽬标

掌握⼯业机器⼈⽰教的主要内容

熟悉机器⼈在线⽰教的特点与操作流程

熟悉机器⼈离线编程的特点与操作流程

掌握机器⼈⽰教-再现⼯作原理

能⼒⽬标

能够进⾏⼯业机器⼈简单作业在线⽰教与再现

能够进⾏⼯业机器⼈离线作业⽰教与再现

导⼊案例

机器⼈职业前景分析

对于机器⼈企业来说，他们需要的⾼端⼈才，⾄少应熟悉编程语⾔和仿真设计，

以及神经⽹络、模糊控制等常⽤控制算法，能达到指导员⼯的程度。在此基础

上，能依据实际情况⾃主研究算法。此外，最好还能主导⼤型机电⼀体化设备的

研发，具备⼀定的管理能⼒。⽽其余调试，操作员⼯的要求相应递减。跟据职能

划分，⼤概可分为四个⼯种：1.⼯程师助⼿，主要责任是协助⼯程师绘制机械图样、电⽓图样、简单⼯装夹具设计、制作⼯

艺卡⽚、指导⼯⼈按照装配图进⾏

组装；2.机器⼈⽣产线试产员与操作员；3.机器⼈总装与调试者；4.⾼端维修或售后服务⼈员。

课堂认知

4.1⼯业机器⼈⽰教的主要内容

⽬前，企业引⼊的以第⼀代⼯业机器⼈为主，其基本⼯作原理是“⽰教-再现”。

“⽰教”也称导引，即由操作者直接或间接导引机器⼈，⼀步步按实际作业要求

告知机器⼈应该完成的动作和作业的具体内容，机器⼈在导引过程中以程序的形

式将其记忆下来，并存储在机器⼈控制装置内；“再现”则是通过存储内容的回

放，机器⼈就能在⼀定精度范围内按照程序展现所⽰教的动作和赋予的作业内容

程序是把机器⼈的作业内容⽤机器⼈语⾔加以描述的⽂件，⽤于保存⽰教操作中

产⽣的⽰教数据和机器⼈指令。

机器⼈完成作业所需的信息包括运动轨、作业条件和作业顺序。

4.1.1运动轨

运动轨是机器⼈为完成某⼀作业，⼯具中⼼点（TCP）所掠过的路径，是机器⽰教的重点。从运动⽅式上看，⼯业机器⼈

具有点到点（PTP）运动和连续路径（CP）运动2种形式。按运动路径种类区分，⼯业机器⼈具有直线和圆弧2种动作类

型。

⽰教时，直线轨⽰教2个程序点（直线起始点和直线结束点）；圆弧轨⽰教

3个程序点（圆弧起始点、圆弧中间点和圆弧结束点）。在具体操作过程中，通

常PTP⽰教各段运动轨端点，⽽CP运动由机器⼈控制系统的路径规划模块经

插补运算产⽣。

机器⼈运动轨

机器⼈运动轨的⽰教主要是确认程序点的属性。每个程序点主要包含：

位置坐标:描述机器⼈TCP的6个⾃由度（3个平动⾃由度和3个转动⾃由度）。

插补⽅式:机器⼈再现时，从前⼀程序点移动到当前程序点的动作类型。

再现速度:机器⼈再现时，从前⼀程序点移动到当前程序点的速度。

空⾛点:指从当前程序点移动到下⼀程序点的整个过程不需要实施作业，⽤于⽰教除作业开始点和作业中间点之外的程序点。

作业点:指从当前程序点移动到下⼀程序点的整个过程需要实施作业，⽤于作业开

始点和作业中间点。

空⾛点和作业点决定从当前程序点移动到下⼀程序点是否实施作业。

提⽰作业区间的再现速度⼀般按作业参数中指定的速度移动，⽽空⾛区间的移动速度则按移动命令中指定的速度移动；

登录程序点时，程序点属性值也将⼀同被登录。

⼯业机器⼈常见插补⽅式

插补⽅式动作描述动作图⽰

机器⼈在未规定采取何种轨

移动时，默认采⽤关节插

关节插补补。出于安全考虑，通常在

程序点1⽤关节插补⽰

教。

机器⼈从前⼀程序点到当前

程序点运⾏⼀段直线，即直

直线插补线轨仅⽰教1个程序点（直线结束点）即可。直线插补主要⽤于直线轨的作业⽰教。

机器⼈沿着⽤圆弧插补⽰教

圆弧插补的3个程序点执⾏圆弧轨

移动。圆弧插补主要⽤于

圆弧轨的作业⽰教。

起点

4.1.2作业条件

⼯业机器⼈作业条件的登录⽅法，有3种形式：

使⽤作业条件⽂件输⼊作业条件的⽂件称为作业条件⽂件。使⽤这些⽂件，