1、ABB機器人內部培訓手動操縱工業機器人1. 單軸運動控制1）左手持機器人示教器，右手點擊示教器界面左上角的“”來打開ABB菜單欄；點擊“手動操縱” ，進入手動操縱界面；如圖 1-1 所示。圖 1-1 進入手動操縱界面2）點擊“動作模式”，進入模式選擇界面。選擇軸 1-3 ”，點擊“確定”，動作模式設置成了軸 1-3 ，如圖 1-2 所示。圖 1-2 模式選擇界面2 軸運動，4）移動示教器上的操縱桿，發現左右搖桿控制逆時針或順時針旋轉搖桿控制 3 軸運動。點擊“動作模式”，進入模式選擇界面。選擇1 軸運動，前后搖桿控制軸 4-6 ”，點擊“確定”，動作模式設置成了軸 4-6 ，如圖 1-3 所示

2、。圖 1-3 “動作模式”的選擇5）移動示教器上的操縱桿，發現左右搖桿控制 4 軸運動，前后搖桿控制5 軸運動，逆時針或順時針旋轉搖桿控制 6 軸運動。提示】軸切換技巧：示教器上的按鍵能夠完成“軸 1-3”和“軸 4-6”軸組的切換。2. 線性運動與重定位運動控制1）點擊“動作模式”，進入模式選擇界面。選擇“線性” ，點擊“確定”，動作模式設置成了線性運動，如圖 1-4 所示。（2）移動示教器上的操縱桿，發現左右搖桿控制機器人 TCP點左右運動,前后搖桿控制機器人TCP點前后運動，逆時針或順時針旋轉搖桿控制機器人 TCP 點上下運動。圖 1-4 線性運動模式操縱界面3）點擊“動作模式”，進入模

3、式選擇界面。選擇 “重定位”，點擊“確定”，動作模式設置成了重定位運動，如圖 1-5 所示。圖 1-5 “重定位”動作模式的選擇（4）移動示教器上的操縱桿，發現機器人圍繞著 TCP運動。3. 工具坐標系建立工業機器人是通過末端安裝不同的工具完成各種作業任務。 要想讓機器人正 常作業，就要讓機器人末端工具能夠精確地達到某一確定位姿， 并能夠始終保持這一狀態。從機器人運動學角度理解，就是在工具中心點（TCP固定一個坐標 系，控制其相對于基座坐標系或世界坐標系的姿態， 此坐標系稱為末端執行器坐 標系（ Tool/Terminal Control Frame ， TCF ，也就是工具坐標系。默認工具坐

4、 標系的原點位于機器人安裝法蘭的中心，當接裝不同的工具（如焊槍）時，工具需獲得一個用戶定義的工具坐標系，其原點在用戶定義的參考點（TCP 上，如 圖 2-1-4 所示，這一過程的實現就是工具坐標系的標定。 它是機器人控制器所必 需具備的一項功能。b)a)圖 1-6 機器人工具坐標系的標定大多數工業機器人都具備工具坐標系多點標定功能。 這類標定包含工具中心 點（TCP位置多點標定和工具坐標系（TCF姿態多點標定。TCP位置標定是使 幾個標定點TCP位置重合，從而計算出TCP即工具坐標系原點相對于末端關節 坐標系的位置，如四點法；而TCF姿態標定是使幾個標定點之間具有特殊的方位 關系，從而計算出工

5、具坐標系相對于末端關節坐標系的姿態， 如五點法（在四點X、Y、法的基礎上，除能確定工具坐標系的位置外還能確定工具坐標系的 Z 軸方向 、 六點法（在四點、五點的基礎上，能確定工具坐標系的位置和工具坐標系Z三軸的姿態)。為獲得準確的TCP下面分別以四點法和六點法為例進行操作。四點法(1) 在機器人動作空間內找一個非常精確的固定點作為參考點。(2) 在工具上確定一個參考點(最好是工具中心 TCP。(3) 按之前介紹的手動操縱機器人的方法移動工具參考點，以四種不同的 工具姿態盡可能與固定點剛好碰上。四個點的姿態盡量相差大一些，請參考圖 1-7中的a)-d)這四張圖。(4) 機器人控制柜通過前4個點的

6、位置數據即可計算出TCP的位置六點法(1) 在機器人動作范圍內找一個非常精確的固定點作為參考點。(2) 在工具上確定一個參考點(最好是工具中心 TCP。(3) 按之前介紹的手動操縱機器人的方法移動工具參考點，以四種不同的 工具姿態盡可能與固定點剛好碰上。 第四點是用工具的參考點垂直于固定點, 五點是工具參考點從固定點向將要設定的 TCP的X方向移動，第六點是工具參考 點從固定點向將要設定的TCP的Z軸方向移動，如圖2-1-5所示。(4) 機器人控制柜通過前4個點的位置數據即可計算出TCP的位置，通過 后2個點即可確定TCP的姿態。(5) 根據實際情況設定工具的質量和重心位置數據。圖1-7 TC

7、P標定過程示教器上用四點法設定TCP操作方法及步驟如下:(1)點擊示教器功能菜單按鈕，再點擊工具坐標，進入工具設定界面，如 圖1-8所示。圖1-8工具設定界面(2)點擊如圖1-9所示的“新建按鈕”，再點擊按鈕設置工具名稱為“mytool”，然后點擊“初始值”按鈕，進入工具初始值參數設置界面，如圖1-10所示。圖 1-9 新建工具名稱界面圖 1-10 工具初始值參數設置界面這里需要設定的參數有兩個，一個是工具的重量“mass值，單位為kg,另一個是工具相對于6軸法蘭盤中心的重心偏移“ cog”值，包括X、丫、Z三個 方向的偏移值，單位為 mm。（3）點擊如圖1-11所示中的往下按鈕，找到“ ma

8、ss值，點擊修改成工具重量值，這里修改為1。找到“ cog”值，在“ cog”值中，要求X、Y、Z的三個 數值不同時為零，這里X偏移值修改為10,再點擊兩次確定，回到工具設定界 面，如圖 2-1-13 所示。圖1-11 工具的重量“ mass值的設定圖1-12 工具的重心偏移“ cog”值的設定4）選中“ mytool ”工具，然后點擊“編輯”按鈕，再點擊“定義”按鈕，進入工具定義界面，如圖 1-13 所示。圖 1-13 進入工具定義界面（5）采用默認的四點法建立繪圖筆 TCP點擊如圖1-14所示中的“點1”, 利用操縱桿運行機器人，使繪圖筆的尖端與 TCP定位器的尖端相碰，如圖1-15 所示

9、。然后點擊“修改位置” ，完成機器人姿態 1 的記錄。圖 1-14 “點 1” 修改位置界面圖 1-15 機器人姿態 1 畫面6）分別利用操縱桿改變機器人姿態，依次修改點 2，點 3，點 4的位置。(7)點擊確定完成對工具坐標系的建立。一.運動指令MoveJ-當該運動無須位于直線中時，MoveJ用于將機械臂迅速地從一點移動 至另一點。機械臂和外軸沿非線性路徑運動至目的位置。所有軸均同時達到 目的位置樣例：MoveJ P1, v500, z30, tool2; 數據為 z30。MoveAbsJ( Move Absolute Joi nt )用于將機械臂和外軸移動至軸位置中指 定的絕對位置。Mov

10、eL用于將工具中心點沿直線移動至給定目的MoveC用于將工具中心點(TCP沿圓周移動至給定目的地。OffsMoveL Offs( p2, 0, 0, 10), v1000, z50, tool1;將機械臂移動至距位置p2 (沿z方向)10 mm的一個點。1. 線性運動指令(MoveL線性運動指令也稱直線運動指令。工具的TCP按照設定的姿態從起點勻速移 動到目標位置點，TCP運動路徑是三維空間中P1點到P2點的直線運動，如圖 2-2-4所示。直線運動的起始點是前一運動指令的示教點，結束點是當前指令的 示教點。運動特點：(1)運動路徑可預見。(2)在指定的坐標系中實現插補運動。圖2-1直線運動指令

11、示例圖(1)指令格式MoveLCo nc,To Poin t,S peedV T,Zo neZ l np os,ToolWobj Corr;指令格式說明:1) Conc,:當機械臂正在運動時，執行后續指令。通常不使用，用Conc, 可將連續運動指令的數量限制為 5 ；2) ToPoint :目標點默認為*。的速度。4)V：5)T：6)Zone：7)Z：規定指令中TCP的速率，以mm/s計算。規定機械臂運行的總時間控制，以秒計算。3）Speed：運動的速度數據。規定了關于工具中心點，工具范圍調整和外軸相關移動的區域數據，區域數據描述了所生成拐角路徑的大小。該參數用于規定指令中機械臂 TCP的位置

12、精度其替代區域數據中指定的相關區域。8）lnpos:規定停止點中機械臂TCP位置的收斂準則。9）Tool ：工具中心點（ TCP）。10）Wobj ：規定機器人位置關聯的工件（坐標系） 。11）Corr ：修正目標點開關，將通過指令 CorrWrite 而寫入修正條目的修正數據添加到路徑和目的位置。12） TLoad ：Total load ， TLoad 主動軸描述了移動中使用的總負載。總負載就是相關的工具負載加上該工具正在處理的有效負載。如果TLoad自變數被設置成loadO，那么就不考慮TLoad自變數，而是以當前 tooldata 中的 loaddata 作為代替。例如：MoveL p

13、1,v2OOO,fine,grip1;MoveL Conc, p1,v2OOO,fine,grip1;MoveL p1,v2OOOV:=22OO,z4Oz:45,grip1;MoveL p1,v2OOO,z4O,grip1Wobj:=wobjTable;MoveL p1,v2OOO,fine Inpos:=inpos5O, grip1;MoveL p1,v2OOO,z4O,grip1corr2）應用機器人以線性方式運動至目標點，當前點與目標點兩點決定一條直線， 機器人運動狀態可控， 運動路徑保持唯一，可能出現死點， 常用于機器人在工作狀態移動。2. 關節運動指令（ MoveJ）程序一般起始點使

14、用MoveJ指令。機器人將TCP沿最快速軌跡送到目標點,機器人的姿態會隨意改變，TCP路徑不可預測。機器人最快速的運動軌跡通常不 是最短的軌跡， 因而關節軸運動不是直線。 由于機器人軸的旋轉運動， 弧形軌跡 會比直線軌跡更快。運動示意圖如圖 2-2-5 所示。運動特點：（1）運動的具體過 程是不可預見的。（2）六個軸同時啟動并且同時停止。 使用MoveJ指令可以使機 器人的運動更加高效快速， 也可以是機器人的運動更加柔和， 但是關節軸運動軌 跡是不可預見的，所以使用該指令務必確認機器人與周邊設備不會發生碰撞。圖 2-2 運動指令示意圖1） 指令格式MoveJConc,ToPoint,Speed

15、V T,ZoneZ Inpos,ToolWobj;指令格式說明：1）Conc,:當機械臂正在運動時，執行后續指令。通常不使用，用。0門0可將連續運動指令的數量限制為 5；2)ToPoint :目標點默認為 * 。3)Speed運行速度數據。4)V特殊運行速度 mm/s。5)T運行時間控制 s。6)Zone運行轉角數據。7)Z特殊運行轉角 mm。8)Inpos ：運行停止點數據。9)Tool :工具中心點（TCP。10） Wobj :工件坐標系。例如:MoveJ p1,v2000,fine,grip1;MoveJConc, p1,v2000,fine,grip1;MoveJ p1,v2000V:

16、=2200,z40z:45,grip1;MoveJ p1,v2000,z40,grip1Wobj:=wobjTable;MoveJConc, p1,v2000,fine Inpos:=inpos50, grip1;2）應用機器人以最快捷的方式運動至目標點， 機器人運動狀態不完全可控， 但運動 路徑保持唯一，常用于機器人在空間大范圍移動。（3）編程實例根據如圖 2-2-6 所示的運動軌跡，寫出其關節指令程序。圖 2-3 運動軌跡圖 2-2-6 所示的運動軌跡的指令程序如下：MoveL p1,v200,z10,tool1;MoveL p2,v100,fine,tool1;MoveJ p3,v500

17、,fine,tool1;3. 圓弧運動指令（ MoveC）圓弧運動指令也稱為圓弧插補運動指令。 三點確定唯一圓弧， 因此，圓弧運 動需要示教三個圓弧運動點，起始點 P1是上一條運動指令的末端點，P2是中間 輔助點，P3是圓弧終點，如圖2-2-7所示。圖 2-4 圓弧運動軌跡1 ）指令格式MoveCConc, CirPoint,ToPoint,SpeedV T,ZoneZ Inpos,ToolWobj Corr;指令格式說明：1）Conc,:當機械臂正在運動時，執行后續指令。通常不使用，用。0門0可將連續運動指令的數量限制為 5；2)CirPoin :中間點默認為 *。3)ToPoint :目標

18、點默認為 * 。4)Speed:運行速度數據。5)V ：特殊運行速度 mm/s。6)7)T ：運行時間控制 s。8)Z ：特殊運行轉角 mm。9)Inpos ：運行停止點 數據。Zone：運行轉角數據。10）Tool ：工具中心點（ TCP）。11） Wobj ：工件坐標系。12）Corr ：修正目標點開關。例如：MoveC p1,p2,v2000,fine,grip1;MoveC Conc, p1,p2,v200, V:=500,z1zz:=5,grip1;MoveC p1,p2,v2000,z40,grip1Wobj:=wobjTable;MoveC p1,p2,v2000,fine In

19、pos:= 50, grip1;MoveC p1,p2,v2000, fine,grip1corr2）應用機器人通過中心點以圓弧移動方式運動至目標點， 當前點， 中間點與目標點 三點決定一斷圓弧， 機器人運動狀態可控， 運動路徑保持唯一， 常用于機器人在 工作狀態移動。3）限制不可能通過一個MoveCj旨令完成一個圓，如圖2-2-8所示。圖 2-5 MoveC 指令的限制三、邏輯旨令Set用于將數字信號輸出信號的值設置為一RESET用于將數字信號輸出信號的值重置為零WaitTime 用于等待給定的時間。該旨令亦可用于等待，直至機械臂和外軸靜止 時間單位為秒；SETGO無論是否存在時間延遲，SetGO用于改變一組數字信號輸出信號的值SETDO無論是否存在時間延遲或同步，SetDO用于改變數字信號輸出信號的值四.機器人I/O通信學習目標1. 認識數字量I0模塊DSQC652;2. 認識數字量輸入的接線，有效電平；3. 認識數字量輸出的接線，有效電平；4. 讀懂控制電柜的DSQC65模塊電路圖，讀懂接線圖常用的ABB標準10板有:DSQC65,1分布式I0模塊DI8/DO