足球机器人培训手册
概述
APOLLO号飞船实现了“将人类成功送上月球并安全返回”的目标。科学家和工程师们克服了重重困难，不断开拓、开创新的技术领域，才最终完成了这个梦想。
2050年前研制一队全智能类人型机器人足球队员,并击败世界杯冠军,这个梦想离我们到底有多远?国际机器人杯的组织者与爱好者勇敢接受挑战,义无反顾地向着这个目标努力，但它决不仅是他们的梦想，更是我们大家共同的梦想。
足球运动作为一项体育竞技项目,完美地体现着人类追求配合、协作、体能、竞争……揭示着人类对于美的追求。正是因为它独特的魅力，才能如此长久地鼓舞人们的热情，让你哭、让你笑，让你激动，让你为之疯狂，让你欲罢不能……机器人足球是以足球为载体的前沿高科技研究和高技术对抗，它广泛涉及人工智能、计算机视觉、自动控制、精密仪器、传感和信息等一系列学科的创新研究，其研究成果可广泛应用于工业、农业、军事、信息技术等实际领域，集中反映出一个国家的高科技水平和综合国力。
青少年机器人足球赛是一个以机器人项目为主体的科技教育交流活动，目的是从小培养青少年的科技兴趣，激发他们学习的热情，并为他们提供机会，与世界其他国家的学生共同探讨机器人奥秘。
为引发中国青少年对机器人足球的浓厚兴趣，针对青少年机器人足球赛，我们编写了这本学习手册，目的是让孩子们学习足球机器人的相关知识，编程，帮助他们为参加青少年机器人足球赛而做好准备。在手册中，我们并没有给出一个完整的可以马上投入比赛的程序，而是根据机器人在比赛中所要遇到的各种情况，分别设计出相应的程序模块，同学们通过对这些模块程序的学习, 肯定会有所启发，然后进行相应的改进，最后，经过自己的努力，把这些模块连接起来，最终设计出自己的足球机器人程序，而不是简单的模仿，这也是我们编这一手册的初衷。也只有这样，才能激发学生们好学、好胜的心理，引导他们在活动中、在亲自动手操作过程中、通过自己的观察、分析，寻找自己完美的解决方案，增加机器人足球赛的趣味性与竞争性，同时，在这个过程中，学到多方面的知识与技巧，为将来的发展打下良好的基础。
学习这一手册，要求你具有一定的ROBOLAB编程基础。如果你是初学者，请先学习我们的ROBOLAB编程教材，循序渐进才能设计出一流的足球机器人队伍。
目次
1.制作足球机器人所需要的器材
2.足球机器人的任务
3.学习足球机器人之前的准备
4.在比赛中开定位球
5.机器人遇障碍物之后转弯
6.循环语句的使用
7.扫描
8.搜寻足球
9.简单的足球机器人
10.灰白渐变场地纸的检测
11.子程序的使用
附：机器人足球赛规则
一、制作足球机器人所需要的器材：
1． 软件
建议使用ROBOLAB 编程软件（也可使用其他语言）：为你的机器人编写程序
2．硬件：
a)
RCX 微型电脑：足球机器人的大脑、运行足球机器人程序 b)
红外发射仪：与计算机相连，将在计算机上编写好的程序下传到RCX c) 马达：带动机器人运动、也可作其他用途
d) 乐高光电传感器、特殊光电传感器：检测光值，根据场地、球的光值，找到
足球，并将足球踢入对方球门
e) 机器人足球：机器人专用足球，可以发出红外光，
以便机器人寻找。
f) 可用的乐高积木：搭建足球机器人
乐高光电传感器 RCX
马达 红外发射软件环境
特殊光电传感
足球
可
用
积
木
二、足球机器人的任务：
在特定的场地寻找物定的足球，并将足球踢入对方球门
三、学习足球机器人之前的准备
1．搭建足球机器人
使用器材，设计自己的足球机器人
2．为足球机器人编写程序
在开始学习足球机器人的编程之前，你对ROBOLAB编程的了解当然是越熟悉越好。如果你觉得自己还不能非常娴熟的运用ROBOLAB，可以先学习一下我们的准备练习。通过下面实际应用的练习，你会获得快速的提高，从而更好的学习后面讲到的足球机器人编程。以下便是练习：
练习一检测光值
概述
我们在机器人的底部装上光电传感器，这样机器人就可以检测出地面的光值了。在程序中为光电传感器设定一个光值，设计条件分支，当光电传感器检测到地面的光值低于设定的值时，机器人就停止前进。如果光值的设定合适（需要自己通过实验来调整），那么机器人在遇到诸如粗黑线之类的黑暗区域后就会自动停下来。
准备
在一张白纸上画一
条宽2.5厘米宽的弯曲
黑线。它的作用是使得
机器人的光电传感器检
测出低于设定值的光
值，使机器人停止前
进。
方法
1)把机器人马达的功率等级设置为3。
2)当机器人的光电传感器检测到光值小于40时，停止前进。
注意
为了增加传感器的灵敏度,光值的设置最好接近于（稍为低于）白纸的表面光值。
你可以把光电传感器对着白纸，按下RCX上的VIEW按钮来测白纸的光值。
练习二循环语句的使用
概述
一个程序如果不能让机器人无间断的运行，是没有用的，因为机器人最终还是会自己停止下来。一个循环语句的作用就是让程序重复运行，而不必创建一个很长的程序。
下面的程序设计的是机器人不断向前移动，每当遇到一个黑暗的区域，即光电传感器检测到光值低于设定值时，机器人就自动转弯，并周而复始下去。
方法
1)下面的这个程序和上一个程序基本上是一样的，只是多了代表跳跃语句的红色“跳
转”和“着陆”箭头。
2)如果程序执行到“跳转”的箭头，程序就会返回到同一颜色的“着陆”箭头处，再继
续重复执行这段程序。
3)程序会反复循环的执行下去，直到RCX上的RUN再次被按下。
注意
●以上具有循环命令的机器人程序的功能有限，因为它仅仅包含了一组循环命令。
●当你的程序变的很复杂时，可以使用多重循环，不同颜色的跳转图标代表不同的
循环，可以相互嵌套，因为颜色不同，还可以使彼此能够区分开来，方便编程者的检查。
练习三使用分支语句——让机器人沿着简单的粗黑线行走
概述
这个程序可以让机器人（小车）沿着黑线行走。在机器人的底部装备一个或者两个光电传感器，让机器人沿着黑线前进，当机器人偏离黑线时，光电传感器会检测到黑线，条件分支会给出命令，让机器人在很短的时间内向黑线一侧转弯。当机器人回到黑线的路线上时，光电传感器检测到的是明亮区域的光值，于是机器人停止转弯，继续向前，从而实现机器人沿着黑线行走。
方法
1)要想知道机器人身上的光电传感器检测到的光值，可以按RCX上的VIEW按钮，直到
显示屏上出现一个箭头，指向一个输出口，同时显示出数值，表示的是连接在这一输
出口上的光电传感器所测到的光值。RCX在白色区域表面读出的数值应该在40-50之间，在黑色区域表面测到的光值应该在为30-40之间，你需要根据地面的实际检测到的光值来设定程序中光电传感器条件分支的值。
2)程序不断地循环运行。
3)如果机器人偏离黑线，光电传感器掠过黑线时测到的光值小于30时，关闭马达A，让
马达C向前运转。
4)马达C不断向前运行，而程序每循环一次就检测一次光值，并记录下来。
5)如果机器人的光电传感器没有找到黑线（光电传感器的读入值大于40），机器人就会
关闭马达C，同时启动马达A。
6)程序将指挥机器人重复原来的动作，不让机器人脱离黑线。
7)因此机器人会一直沿着黑线向前进。
练习四沿着黑线走（高速）
概述
上一个程序只用到了一个光电传感器，而现在这个程序要求在机器人的底部使用两个光电传感器，就是为了提高了机器人沿黑线走的速度。当光电传感器检测到黑线时，机器人会在很短的时间内朝黑线的方向转去，然后再继续前进，周而复始，始终保持在黑线的方向上。
方法
1)程序需要不断的循环重复。
2)每隔0.05秒就给出一个前进的命令。
3)每一次循环光电传感器都要检测一次光值，并记录下来。
4)如果机器人偏离黑线，那么其中一个光电传感器就会检测到黑线（光电传感器的读入
值小于42），它就会停止这一边的马达，使机器人转向这一边，机器人会回到黑线，停止转动，再继续向前，循环往返，从而实现沿黑线高速走。
注意
1
●光电传感器探测到的数值可以在RCX上的检测窗口上显示出来，按下RCX上的VIEW
按钮，多按几次，直到显示屏上出现一个箭头指向一个输入口,表示连接在这一输出口上的光电传感器所测到的值。当机器人处在白色区域，即光电传感器对着白色地面时，光电传感器读出的值应该在40-50之间。
●沿着白色区域的各个方向用手推动机器人，目的是为了检测各个方向上的地面的光
值。
●记录下所读到的最小的光值。
●把机器人放置在黑线上，让光电传感器器对着黑线，记录下读入的光值。
●编写程序时，光电传感器分支的判断值就是上面记录的两个值的中间值。
2
●如果机器人越过黑线，你必须减小马达的功率或将光电传感器分支的判断值设置为一
个接近于白色区域表面的光值，使光电传感器变得比原来更敏感。
好啦，如果你能够顺利完成以上练习的话，相信你已经有能力来开始学习足球机器人了！让我们开始进入正题吧：
足球机器人编程
一、在比赛中开定位球
概述
比赛中圈开球前，所有的机器人将要被放置在他们各自的场地上。足球被放置在场地的中央，并且所有的机器人必须距离发球点15CM。开球的球队可以放一个机器人在球的附近。当裁判吹哨之后机器人才可以踢球。开球一秒钟过后，开球的机器人才可以再次触球。在竞赛中一旦开球，其他的机器人必须立刻启动。任意球规则同上。
方法
在机器人碰到球之前，它得速度应该达到最大，这样击球时的力量才会最大。另外还要防止机器人“双击”球或跑错方向，为了做到这点，机器人在碰到球之前需要跑动大约15CM的距离。击球之后它必须停止一秒钟后，才可以再去追球。
注意
●为了给带有问号的记时器标上准确的时间，你需要经过调试实验来获得这一数值。
●每个图标要按顺序依次连线，你不能从绿灯直接跨越各个图标，而连线到红灯上，必
须前一个图标尾连后一个图标首，依次连接。
二、机器人遇障碍物之后的转弯
概述
在比赛过程中机器人会碰到墙壁或者其他的机器人。为了避免机器人被困在一个地方出不来，或者机器人互相纠缠在一起无法动弹，下面的程序就是为了解决这一问题。
在机器人顶部的最前方装上触动传感器，当机器人往墙壁或其他机器人撞去时，触动传感器首先会被挤压，我们设计触感的分支语句令机器人转弯，然后离开墙壁，就避免了堵塞。
方法
为了防止机器人堵在墙边，我们应该让机器人在撞墙后能够自动转弯，最好每一次撞墙后，机器人转弯的方向均和上一次不一样，这样就避免了机器人被困在同一个地方。
注意
这个程序解决的只是碰撞问题，而且必须让程序不断地循环。
三、循环语句的使用
概述
循环语句的引入是为了保证你的机器人能够持续运动，这一点可以通过使用“跳转”和“着陆”有色箭头或者是循环图标来实现。
方法
跳转箭头的功能非常强大，你可以让程序从“跳转”箭头跳到的另一个相同颜色的“着陆”箭头上。箭头有六种颜色，你可以根据实际情况，选择不同颜色的箭头以示区别，还可以在一对同颜色的箭头内套用在这一循环外已经使用过的某一颜色的箭头。
注意
如果你的程序中设有分支语句的话，你就不能使用跳转语句使程序从一个分支跳到另一个分支，这样是不允许的。
四、扫描
概述
我们知道，机器人自己能够不断地移动，并通过自带的寻找足球的程序来找球，才能够在比赛中踢球。因为RCX采样频率的限制，机器人找球时每一次扫描的时间只能是0.1秒，即RCX采集一次信息的最短时间。为了延长扫描的时间，可以将马达的速度减慢，可是一旦机器人遇到堵塞的时候，就没有足够的动力来摆脱堵塞。因此，应该将机器人的动力设为最大，而把每次扫描所要转动的角度设计小一些。
方法
1)在下面程序中，机器人从它的左边开始扫描，完毕后向前移动。
2)在程序中添加入发音图标，方便程序员知道机器人的程序执行到哪一步了。
3)机器人扫描一次的时间是0.1秒，与RCX的采样记录速度一致。
4)机器人在每一个地点朝各个方向扫描足球8次，也就是说转动8次角度，因此程序需
要使用循环语句，循环次数为8次，使得机器人在完成每一次扫描后，自动进入下一轮扫描。
五、搜寻足球
概述
介绍完扫描程序模块后，就该介绍寻找足球的程序模块了，以下程序是在2000年机器人杯青少年组大赛中获胜机器人寻找足球模式的基本原理。我们需要把特殊的光电传感器（组委会提供）安装在机器人的前面，以使它可以接收到特殊足球（具有透明外壳，内设红外发射管）发出的红外光。因为特殊光电传感器对红外光的灵敏度最大，所以假定当特殊光电传感检测到的光值超过其周围环境光值达到一定比例时，机器人就“看”到足球了，通常情况下把这个超出的比例设定为40%。
方法
1)机器人在扫描过程中，每转动一个角度，就通过特殊光电传感器检测一次机器人前方
的光值。
2)如果特殊光电传感器检测到的光值超过40时，机器人会给出一个和前面不同的音
调，表示找到了足球，并立即全速向前移动击球。
3)如果机器人找不到足球，再完成一轮扫描后，它会自动向前移动一步，并开始新一轮
的扫描。
注意
●在这个程序中，接在1号输入口上的特殊光电传感器器在检测时，周围环境的光
值（除足球外）不得超过40，以免干扰机器人辨认足球。
●按下RCX上的绿色VIEW按钮，多按几次，直到显示屏上有一个小箭头出现在1号
输入口附近。
●这时我们就可以在液晶显示屏上看到接在1号输入口上的特殊光电传感器器所检
测到的光值了。
●将机器人在场地中慢慢旋转一周，记录这一过程中特殊光电传感器器所读入的最
大光值。
●这个记录下来的最大光值，就在你的程序中作为特殊光电传感器分支语句的判断
光值。
如果你希望机器人在搜寻足球的时候可以更快、更好的找到足球，最好的办法是选择一个自然光无法进入的房间，而且房间内不能有白炽光线，从而使特殊光电传感器器能对足球发出的红外光保持最高度的灵敏度。
六、简单的足球机器人
概述
下面是一个可以实现简单机器人足球赛的程序，但是在这一程序中，机器人还不能够辨别出球该踢向哪个半场。下面还将提及到ROBOLAB中的容器图标的作用和用法。
方法
1)使用容器取代循环（跳跃箭头）是为了使程序更为精简。
2)容器就是一个数据储存库。
3)机器人每经过一次扫描，就会在容器中存入一些数值，比如说之前读取的光值，扫描
的次数等等。
4)程序中用到了容器的条件分支语句，当容器中记录的值达到8（经过8次扫描）之
前，程序将一直执行条件分支的下支。
5)经过8次扫描后，程序将进入条件分支语句的上支，机器人向前移动，并开始新一轮
的扫描。
6)在新一轮扫描开始之前，容器将被清零，即把容器重新设置为零。
7)前面提过，把触动传感器装在机器人的前面，而利用触感条件分支语句用来判断机器
人是否碰到墙壁或其他的机器人，然后让机器人避开障碍。
8)当机器人发现足球之后，程序就会通过蓝色跳跃和着陆箭头进行转移。机器人将继续
它的循环程序，只要足球在前方，就会一直全速追击下去。但切记，在机器人击球之后，必须间隔一秒钟，才可以再一次击球，否则会被判为犯规。
注意
这一程序由于没有设计如何教机器人辨别各自的半场，因而不能避免机器人将球踢进自己的球门，导致乌龙。如果你想在比赛中使用这个程序，最好在上面的程序模块中加上一个自己修订的程序，解决这一问题，可以这样设计，让机器人向前移动2秒钟，然后旋转180度。如果你的机器人击错了球（朝自己的半场方向击球），比赛可以重新开始，你可以把你的机器人瞄向正确的球门，机器人就可以从正确的方向击球了。
七、灰白渐变场地纸的检测
概述
现在你的机器人已经能够找到球，并可以踢球了，剩下要解决的问题是如何教会它把球踢向对方的球门。组委会在策划比赛时，特别给比赛场地设计了由黑到白灰度纵向渐变的场地纸。由于光电传感器在场地纸的纵向各个地方上读到的光值也是渐变的，所以，我们只需要在机器人的底部装上光电传感器，通过光电传感器把场地纸的光值读入并存入容
器中，再根据前后记录的光值变化，从而判断出敌我球门的方向。在这里同样要用到容器图标
方法
1)首先，假设己方的机器人应该朝场地纸渐亮（由黑往白）的方向进攻。
2)在向前移动去踢球之前，从机器人底部的光电传感器器上记录下当前所测到的光值。
3)将此光值存入蓝色容器中。
4)然后机器人向前移动0.5秒钟。
5)然后记录下这时候检测到的场地纸光值，并将这个值储存在黄色容器中。
6)如果新的光值较旧的大,则表明机器人正在由黑向白前进，击球的方向正确，让它继
续保持。
7)如果新的光值较旧的小，则表明机器人正在由白向黑前进，所以是在往自己的球门方
向击球，要避免击球自摆乌龙的话，程序此时应该指挥机器人绕到球后面，然后再击球。
注意
我们可以测试一下这个程序，放一个球在机器人前面大概15CM的地方，然后让球滚动。如果球进入机器人前面特殊光电传感器（2个）的检测范围内，机器人将
朝球的方向追去。如果球落在机器人检测范围外，那么机器人暂时还无法找到足球，于是机器人向前移动一步，发出特定的音阶，然后开始旋转（扫描）。
如果你没有标准的灰白渐变场地纸,可以用几张白色和黑色的纸暂时代替。
八、子程序的使用
概述
如果你经常使用ROBOLAB的话，你就会发现，很多时候相同的一段程序在一个项目中需要重复写好几次，反复的重写不但浪费时间还使得程序变得庞大。也许你想到了用剪切-粘贴来复制程序，但是这样做还是很麻烦，并没有从根本上解决问题。下面介绍给你一个更好的方法——使用子程序。
首先，你需要在你电脑上的ROBOLAB中添加Extras 。步骤如下，进入Robolab中的发明家级别，点击工具栏上的Project项中的Install(Remove) Extras，完成即可。
使用子程序，就是把冗长的程序精简成一个图标来代替，它可以在你的程序中随时随地的插入，不但使用非常方便，而且令你的程序更美观。
以下是子程序的生成步骤：
1)下面这个程序是搜索足球程序中的一部分，我们将要把它制作成子程序。注意在使用
子程序前后的过程和步骤。
2)使用你的鼠标，把需要生成子程序的该程序的部分圈上，也就是选中，如果这一区域
只有一根入线和一根出线，那么把它设置为子程序会容易得多。
2)然后，从编辑菜单（Edit）中选择创建子程序（Create Sub VI）。
的t图标来代替，这就是你刚创建的子程序。
4)如果你双击这个子程序的图标，屏幕上会出现一个功能面板如下。
功能面板上有提示,如果你现在双击子程序的图标,它就会在这儿显示。你可以编辑这个图标，也可以通过它使子程序的图标更具信息化和个性化。
5)完成之后，情形如下：
程序中重复的部分现在已经为子程序的图表所代替，当你需要用到相同程序部分的时候，你可以在任何时候用设计好的子程序来代替它。
现在是不是变得方便多了？
综合运用
如果你能够弄明白以上各个模块的原理和编程，那么你现在已经具备了制作足球机器人所必需的基本技能。但这还不够，你必须把以上所提及的各个不同的模块都融会到一个完整的足球机器人程序当中。实现这一目的有很多种方法，但是不要把这个任务看得很轻松, 因为要是非常容易的话, 也就不值得你花时间去做了。所以, 我们才没有在这个说明中提供一个完整的参考程序，就是希望你能够用到更多的自己的东西，制作出更完美的足球机器人。本手册根据青少年机器人足球赛的官方组委会相关资料编写，仅以作参考。
祝你好运！
A B B机器人培训教材-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
系统安全 机器人系统复杂而且危险性大，以下的安全守则必须遵守。 万一发生火灾，请使用二氧化炭灭火器。 急停开关（E-Stop）不允许被短接。 机器人处于自动模式时，不允许进入其运动所及的区域。 在任何情况下，不要使用原始盘，用复制盘。 搬运时，机器停止，机器人不应置物，应空机。 意外或不正常情况下，均可使用E-Stop键，停止运行。 在编程，测试及维修时必须注意既使在低速时，机器人仍然是非常有力的，其动量很大,必须将机器人置于手动模式。 气路系统中的压力可达，任何相关检修都要断气源。 在不用移动机器人及运行程序时，须及时释放使能器(Enable Device)。 调试人员进入机器人工作区时，须随身携带示教器，以防他人无意误操作。 在得到停电通知时，要预先关断机器人的主电源及气源。 突然停电后，要赶在来电之前预先关闭机器人的主电源开关，并及时取下夹具上的工件。 维修人员必须保管好机器人钥匙，严禁非授权人员在手动模式下进入机器人软件系统，随意翻阅或修改程序及参数。
第一章综述 一、S4C系统介绍： 全开放式 对操作者友善 最先进系统 最多可接六个外围设备 常规型号： IRB 1400，IRB 2400，IRB 4400，IRB 6400 IRB 指 ABB 机器人， 第一位数(1,2,4,6)指机器人大小 第二位数( 4 )指机器人属于S4或S4C系统。 无论何型号，机器人控制部分基本相同。 IRB 1400：承载较小，最大承载为5kg，常用于焊接。 IRB 2400：承载较小，最大承载为 7kg ，常用于焊接。 IRB 4400：承载较大，最大承载为60kg 常用于搬运或大范围焊接。 IRB 6400：承载较大，最大承载为200kg，常用于搬运或大范围 焊接。 二、机器人组成：
ABB机器人电气培训教案 容：机器人硬件线路 机器人基本和标准指令 编程和测试 机器人和PLC的信号交换 机器人系统备份 文件管理，系统冷启动 常见故障介绍 一、机器人系统安全 安全守则： 1、万一发生火灾，请使用二氧化碳灭火器。 2、急停开关不允许被短接。 3、机器人处于自动模式时任何人不能进入其运动所及的区域。 4、机器人长时间停机时，夹具上不应置物，必须空机。 5、机器人在发生意外或运行不正常等情况下，均可使用E—STOP键，停止运行。 6、因为机器人在自动状态下，即使运行速度非常低其动量非常大，所以进行编程，测试维修等工作时，必须将机器人置于手动模式。 7、在手动模式下调试机器人，如果不需要移动机器人时，必须及时释放使能键。 8、在得到停电通知时，要预先关断机器人的主电源。突然停电后，要赶在再次来电之前预先关闭机器人的主电源开关，并及时取下夹具上的工件。 二、机器人线路介绍 1、6400、6600机器人硬件线路介绍，练习机器人电柜器件的拆装。
三、机器人各种应用指令的介绍：
1、直线、转轴运动 例：MoveJ/L P1 , V200， Z30, TOOL1 L-直线运动 J-转轴运动 P1-目标位置，数据类型：ROBOTARGET V200-运行速度，单位：MM/S，数据类型：SPEEDATA Z30-转弯区尺寸，单位：MM，数据类型：ZONEDATA TOOL1-工具中心点（TCP），数据类型：TOOLDATA 2、C-圆周运动 例：MoveC_ P1, P2 ,V100， Z50, TOOL2 C-圆周运动 P1-中间位置，数据类型：ROBOTARGET P2-目标位置，数据类型：ROBOTARGET V100-运行速度，单位：MM/S，数据类型：SPEEDATA Z50-转弯区尺寸，单位：MM，数据类型：ZONEDATA TOOL1-工具中心点（TCP），数据类型：TOOLDATA 3、函数OFFS（） 例：MoveL OFFS（P1 , 100，50，0）V100， Z30, TOOL1 将光标移至目标点，按回车键，进入选择窗口，在功能键上选择FUNC，采用切换键选择所用函数OFFS（） OFFS（P1，100，50，0）代表一个距离P1点X轴偏差100，Y轴偏差50，Z轴偏差为0的点，函数OFFS（）的坐标方向和机器人的工件坐标方向一致。 4、MOVEABSJ-绝对转轴运动 MOVEABSJ JPOS1，V100，Z10，TOOL1 ABSJ-转轴运动 JPOS1-目标位置，数据类型：JOINTTARGET 5、输出信号指令：SET，RESET，PULSEDO 例：SET DO 1； DO1-输出信号名，将一个输出信号赋值为1，在输出信号相对应I/O板的信号输出端口输出直流24V电压。 例：RESET DO 1； 将一个输出信号赋值为0，在输出信号相对应I/O板的信号输出端口没有输出直流24V 电压。 例：PULSE DO DO 1 输出一个脉冲信号，脉冲长度为0。2秒 程序运行停止指令-STOP 机器人在当前指令行停止运行，属于机器人软停止指令，可以直接在下一句指令行启动机器人 程序运行停止指令-EXIT 属于机器人软停止指令，机器人在当前指令行停止运行，并且复位运行整个程序，将程序运行指针移至主程序第一行，机器人程序必须从头开始执行。 负载定义指令-GRIPLOAD GRIPLOAD LOAD0； LOAD0-机器人负载数据，设置机器人当前负载。
S4C IRB 基本操作 培训教材 目录 1、培训教材介绍 2、机器人系统安全及环境保护 3、机器人综述 4、机器人启动 5、用窗口进行工作 6、手动操作机器人 7、机器人自动生产 8、编程与测试 9、输入与输出 10、系统备份与冷启动 11、机器人保养检查表 附录1、机器人安全控制链 附录2、定义工具中心点 附录3、文件管理 1、培训教材介绍 本教材解释ABB机器人的基本操作、运行。 你为了理解其内容不需要任何先前的机器人经验。 本教材被分为十一章，各章分别描述一个特别的工作任务和实现的方法。各章互相间有一定联系。因此应该按他们在书中的顺序阅读。 借助此教材学习操作操作机器人是我们的目的，但是仅仅阅读此教材也应该能帮助你理解机器人的基本的操作。 此教材依照标准的安装而写，具体根据系统的配置会有差异。 机器人的控制柜有两种型号。一种小，一种大。本教材选用小型号的控制柜表示。大的控制柜的柜橱有和大的一个同样的操作面板，但是位于另一个位置。
请注意这教材仅仅描述实现通常的工作作业的某一种方法，如果你是经验丰富的用户，可以有其他的方法。 其他的方法和更详细的信息看下列手册。 《使用指南》提供全部自动操纵功能的描述并详细描述程序设计语言。此手册是操作员和程序编制员的参照手册。 《产品手册》提供安装、机器人故障定位等方面的信息。 如果你仅希望能运行程序，手动操作机器人、由软盘调入程序等，不必要读8-11章。 2、机器人系统安全及环境保护 机器人系统复杂而且危险性大，在训练期间里，或者任何别的操作过程都必须注意安全。无论任何时间进入机器人周围的保护的空间都可能导致严重的伤害。只有经过培训认证的人员才可以进入该区域。请严格注意。 以下的安全守则必须遵守。 ?万一发生火灾，请使用二氧化碳灭火器。 ?急停开关（E-Stop）不允许被短接。 ?机器人处于自动模式时，不允许进入其运动所及的区域。 ?在任何情况下，不要使用原始盘，用复制盘。 ?搬运时，机器停止，机器人不应置物，应空机。 ?意外或不正常情况下，均可使用E-Stop键，停止运行。在编程，测试及维修时必须注意既使在低速时，机器人仍然是非常有力的，其动量很大,必须将机器人置于手动模式。 ?气路系统中的压力可达0.6MP，任何相关检修都要断开气源。 ?在不用移动机器人及运行程序时，须及时释放使能器(Enable Device)。?调试人员进入机器人工作区时，须随身携带示教器，以防他人无意误操作。 ?在得到停电通知时，要预先关断机器人的主电源及气源。 ?突然停电后，要赶在来电之前预先关闭机器人的主电源开关，并及时取下夹具上的工件。 ?维修人员必须保管好机器人钥匙，严禁非授权人员在手动模式下进入机器人软件系统，随意翻阅或修改程序及参数。 安全事项在《用户指南》安全一章中有详细说明。 如何处理现场作业产生的废弃物 现场服务产生的危险固体废弃物有：废工业电池、废电路板、废润滑油和废油脂、粘油回丝或抹布、废油桶。 普通固体废弃物有：损坏零件和包装材料。
系统安全 机器人系统复杂而且危险性大，以下的安全守则必须遵守。 万一发生火灾，请使用二氧化炭灭火器。 急停开关（E-Stop）不允许被短接。 机器人处于自动模式时，不允许进入其运动所及的区域。 在任何情况下，不要使用原始盘，用复制盘。 搬运时，机器停止，机器人不应置物，应空机。 意外或不正常情况下，均可使用E-Stop键，停止运行。 在编程，测试及维修时必须注意既使在低速时，机器人仍然是非常有力的，其动量很大,必须将机器人置于手动模式。 气路系统中的压力可达，任何相关检修都要断气源。 在不用移动机器人及运行程序时，须及时释放使能器(Enable Device)。 调试人员进入机器人工作区时，须随身携带示教器，以防他人无意误操作。 在得到停电通知时，要预先关断机器人的主电源及气源。 突然停电后，要赶在来电之前预先关闭机器人的主电源开关，并及时取下夹具上的工件。 维修人员必须保管好机器人钥匙，严禁非授权人员在手动模式下进入机器人软件系统，随意翻阅或修改程序及参数。
第一章综述 一、S4C系统介绍： 全开放式 对操作者友善 最先进系统 最多可接六个外围设备 常规型号：IRB 1400，IRB 2400，IRB 4400，IRB 6400 IRB 指 ABB 机器人， 第一位数(1,2,4,6)指机器人大小 第二位数( 4 )指机器人属于S4或S4C系统。 无论何型号，机器人控制部分基本相同。 IRB 1400：承载较小，最大承载为5kg，常用于焊接。 IRB 2400：承载较小，最大承载为 7kg ，常用于焊接。 IRB 4400：承载较大，最大承载为60kg 常用于搬运或大范围焊接。 IRB 6400：承载较大，最大承载为200kg，常用于搬运或大范围焊接。 二、机器人组成：
系统安全 机器人系统复杂而且危险性大,以下的安全守则必须遵守。 ?万一发生火灾,请使用二氧化炭灭火器。 ?急停开关(E-Stop)不允许被短接。 ?机器人处于自动模式时,不允许进入其运动所及的区域。 ?在任何情况下,不要使用原始盘,用复制盘。 ?搬运时,机器停止,机器人不应置物,应空机。 ?意外或不正常情况下,均可使用E-Stop键,停止运行。 ?在编程,测试及维修时必须注意既使在低速时,机器人仍然就是非常有力的,其动量很大,必须将机器人置于手动模式。 ?气路系统中的压力可达0、6MP,任何相关检修都要断气源。 ?在不用移动机器人及运行程序时,须及时释放使能器(Enable Device)。?调试人员进入机器人工作区时,须随身携带示教器,以防她人无意误操作。?在得到停电通知时,要预先关断机器人的主电源及气源。 ?突然停电后,要赶在来电之前预先关闭机器人的主电源开关,并及时取下夹具上的工件。 ?维修人员必须保管好机器人钥匙,严禁非授权人员在手动模式下进入机器人软件系统,随意翻阅或修改程序及参数。 第一章综述 一、S4C系统介绍: 全开放式 对操作者友善 最先进系统 最多可接六个外围设备 常规型号: IRB 1400,IRB 2400,IRB 4400,IRB 6400 IRB 指 ABB 机器人, 第一位数(1,2,4,6)指机器人大小 第二位数( 4 )指机器人属于S4或S4C系统。 无论何型号,机器人控制部分基本相同。 IRB 1400:承载较小,最大承载为5kg,常用于焊接。 IRB 2400:承载较小,最大承载为 7kg ,常用于焊接。 IRB 4400:承载较大,最大承载为60kg 常用于搬运或大范围焊接。 IRB 6400:承载较大,最大承载为200kg,常用于搬运或大范围 焊接。
第一章综述 一、S4C系统介绍： 全开放式 对操作者友善 最先进系统 最多可接六个外围设备 常规型号：IRB 1400，IRB 2400，IRB 4400，IRB 6400 IRB 指 ABB 机器人， 第一位数(1,2,4,6)指机器人大小 第二位数( 4 )指机器人属于S4或S4C系统。 无论何型号，机器人控制部分基本相同。 IRB 1400：承载较小，最大承载为5kg，常用于焊接。 IRB 2400：承载较小，最大承载为 7kg ，常用于焊接。 IRB 4400：承载较大，最大承载为60kg 常用于搬运或大范围焊接。 IRB 6400：承载较大，最大承载为200kg，常用于搬运或大范围 焊接。
二、机器人组成： 机器人由两部分组成： Controller: 控制器。 Manipulator: 机械手。 操作人员通过示教器和操作盘操作机器人。 左边是示教器（Teach Pendant）。 右边是操作盘(Operator’s Panel) 。 1、机械手(Manipulator)
?由六个转轴组成空间六杆开链机构，理论上可达空间任何一点。 ?六个转轴均有AC伺服电机驱动，运动精度(综合)达正负0.05mm至正负 0.2mm。每个电机后均有编码器。 ?有一个手动松闸按钮，用于维修时使用。 ?机器人必须带有24VDC。(机器人配置) ?带有串口测量板，测量板带有六节1.2V的锂电池，起保存数据作用。 六根轴的名称及运动方式： Axis1: 一轴。 Axis2: 二轴。 Axis3: 三轴。 Axis4: 四轴。 Axis5: 五轴。 Axis6: 六轴。 2、控制系统：(Controller)
ABB机器人操作资料:系统安全及环境保护须知 一、系统安全： 由于机器人系统复杂而且危险性大，在练习期间，对机器人进行任何操作都必须注意安全。无论什么时候进入机器人工作范围都可能导致严重的伤害，只有经过培训认证的人员才可以进入该区域。 以下的安全守则必须遵守： ?万一发生火灾，请使用二氧化碳灭火器。 ?急停开关(E-Stop)不允许被短接。 ?机器人处于自动模式时，任何人员都不允许进入其运动所及的区域。 ?在任何情况下，不要使用机器人原始启动盘，用复制盘。 ?机器人停机时，夹具上不应置物，必须空机。 ?机器人在发生意外或运行不正常等情况下，均可使用E-Stop键，停止运行。 ?因为机器人在自动状态下，即使运行速度非常低，其动量仍很大，所以在进行编程、测试及维修等工作时，必须将机器人置于手动模式。 ?气路系统中的压力可达0.6MP，任何相关检修都要切断气源。 ?在手动模式下调试机器人，如果不需要移动机器人时，必须及时释放使能器(Enable Device)。 ?调试人员进入机器人工作区域时，必须随身携带示教器，以防他人误操作 ?在得到停电通知时，要预先关断机器人的主电源及气源。 ?突然停电后，要赶在来电之前预先关闭机器人的主电源开关，并及时取下夹具上的工件。 ?维修人员必须保管好机器人钥匙，严禁非授权人员在手动模式下进入机器人软件系统，随意翻阅或修改程序及参数。 ?安全事项在《用户指南User’s Guide》安全这一章节中有详细说明。 二、现场作业产生的废弃物处理： 现场服务产生的危险固体废弃物：废工业电池、废电路板、废润滑油、废油脂、粘油回丝或抹布、废油桶、损坏的零件包装材料现场作业产生的废弃物处理方法：?现场服务产生的损坏零件由我公司现场服务人员或客户修复后再使用。 ?废包装材料，我方现场服务人员建议客户交回收公司回收再利用。 ?现场服务产生的废工业电池和废电路板，由我公司现场服务人员带回后交还供应商，或由客户保管，在购买新电池时作为交换物。 ?废润滑油、废润滑脂、废油桶、粘油废棉丝和抹布等，建议客户分类收集后交给专业公司处理。
一．手动操纵工业机器人 1.单轴运动控制 （1）左手持机器人示教器，右手点击示教器界面左上角的“”来打开ABB 菜单栏；点击“手动操纵”，进入手动操纵界面；如图1-1所示。 图1-1 进入手动操纵界面 （2）点击“动作模式”，进入模式选择界面。选择“轴1-3”，点击“确定”，动作模式设置成了轴1-3，如图1-2所示。 图1-2 模式选择界面 （3）移动示教器上的操纵杆，发现左右摇杆控制1轴运动，前后摇杆控制2轴运动，逆时针或顺时针旋转摇杆控制3轴运动。 （4）点击“动作模式”，进入模式选择界面。选择“轴4-6”，点击“确定”，动作模式设置成了轴4-6，如图1-3所示。 图1-3 “动作模式”的选择 （5）移动示教器上的操纵杆，发现左右摇杆控制4轴运动，前后摇杆控制5轴运动，逆时针或顺时针旋转摇杆控制6轴运动。 【提示】轴切换技巧：示教器上的按键能够完成“轴1-3”和“轴4-6”轴组的切换。 2.线性运动与重定位运动控制 （1）点击“动作模式”，进入模式选择界面。选择“线性”，点击“确定”，动作模式设置成了线性运动，如图1-4所示。 （2）移动示教器上的操纵杆，发现左右摇杆控制机器人TCP点左右运动，前后摇杆控制机器人TCP点前后运动，逆时针或顺时针旋转摇杆控制机器人TCP 点上下运动。 图1-4 线性运动模式操纵界面
（3）点击“动作模式”，进入模式选择界面。选择“重定位”，点击“确定”，动作模式设置成了重定位运动，如图1-5所示。 图1-5 “重定位”动作模式的选择 （4）移动示教器上的操纵杆，发现机器人围绕着TCP运动。 3.工具坐标系建立 工业机器人是通过末端安装不同的工具完成各种作业任务。要想让机器人正常作业，就要让机器人末端工具能够精确地达到某一确定位姿，并能够始终保持这一状态。从机器人运动学角度理解，就是在工具中心点（TCP）固定一个坐标系，控制其相对于基座坐标系或世界坐标系的姿态，此坐标系称为末端执行器坐标系（Tool/Terminal Control Frame，TCF），也就是工具坐标系。默认工具坐标系的原点位于机器人安装法兰的中心，当接装不同的工具（如焊枪）时，工具需获得一个用户定义的工具坐标系，其原点在用户定义的参考点（TCP）上，如图2-1-4所示，这一过程的实现就是工具坐标系的标定。它是机器人控制器所必需具备的一项功能。 a) b) 图1-6 机器人工具坐标系的标定 大多数工业机器人都具备工具坐标系多点标定功能。这类标定包含工具中心点（TCP）位置多点标定和工具坐标系（TCF）姿态多点标定。TCP位置标定是使几个标定点TCP位置重合，从而计算出TCP，即工具坐标系原点相对于末端关节坐标系的位置，如四点法；而TCF姿态标定是使几个标定点之间具有特殊的方位关系，从而计算出工具坐标系相对于末端关节坐标系的姿态，如五点法（在四点法的基础上，除能确定工具坐标系的位置外还能确定工具坐标系的Z轴方向）、六点法（在四点、五点的基础上，能确定工具坐标系的位置和工具坐标系X、Y、Z三轴的姿态）。 为获得准确的TCP，下面分别以四点法和六点法为例进行操作。