第5章 ABB工业机器人自动控制

目录一、系统安全 (1)二、手动操纵工业机器人 (1)1.单轴运动控制 (1)2.线性运动与重定位运动控制 (3)3.工具坐标系建立 (5)4.示教器上用四点法设定TCP (6)操作方法及步骤如下： (6)三、程序建立 (10)1.建立RAPID程序 (10)2.基本RAPID程序指令 (11)（1）赋值指令 (11)（2）常用的运动指令 (12)（3） I/O控制指令 (14)1）Set数字信号置位指令 (14)2）Reset数字信号复位指令 (15)3）WaitDI数字输入信号判断指令 (15)4）WaitDO数字输出信号判断指令 (15)5）WaitUntil信号判断指令 (15)（4）条件逻辑判断指令 (15)1）Compact IF紧凑型条件判断指令 (15)2）IF条件判断指令 (16)3)FOR重复执行判断指令 (16)4)WHILE条件判断指令 (16)一、系统安全以下的安全守则必须遵守，因为机器人系统复杂而且危险性大,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(EnableDevice)。

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。

第五章机器人驱动系统5.2机器人气压驱动 5.3 机器人液压驱动【内容提要】本课主要学习机器人气压驱动系统，气源装置、气动控制元件、气动执行元件和辅助元件；液压驱动系统及其特性。

知识要点：✓气压驱动系统的组成✓气源装置、气动控制元件、气动执行元件和辅助元件的功能✓液压驱动系统的组成和作用重点：✓掌握气压驱动系统的组成和元件功能✓掌握液压驱动系统的作用难点：✓气压驱动和液压驱动的对比关键字：✓气压驱动、气动三大件、液压驱动【本课内容】5.2机器人气压驱动系统气压驱动系统是以压缩空气为工作介质进行能量和信号传递的技术.气压系统的工作原理是利用空压机把电动机或其他原动机输出的机槭能转换为空气的压力能，然后在控制元件的作用下，通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能，从而完成各种动作，并对外做功。

由此可知，气压驱动系统和液压驱动系统类似，也是由四部分组成的，分别为气源装置、气动控制元件、气动执行元件和辅助元件。

5.2.1 气源装置气源装置是获得压缩空气的装置。

其主体部分是空气压缩机，它将原动机供给的机械能转变为气体的压力能。

气压驱动系统中的气源装置是为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，它是气压传动系统的重要组咸部分。

由空气压缩机产生的压缩空气，必须经过降温、净化、减压、稳压等一系列处理后`才能供给控制元件和执行元件使用。

而用过的压缩空气排向大气时，会产生噪声，应采取措施，降低噪声，改善劳动条件和环境质量。

1 压缩空气站的设备组成压缩空气站的设备一般包括产生压缩空气的空气压缩机和使气源洚化的辅助设备。

图5.16是压缩空气站设各组成及布置示意图。

在图中，空气压缩机用以产生压缩空气，一般由电动机带动。

其吸气口装有空气过滤器以减少进入空气压缩机的杂质量，后冷却器用以降温冷却压缩空气，使净化的水凝结出来.油水分离器用以分离并排出降温冷却的水滴、油滴、杂质等，贮气罐用以储存压缩空气，稳定压缩空气的压力并除去部分油分和水分。

工业编程及操作(ABB)一、教学内容本节课我们将学习ABB的编程及操作。

教材的章节主要包括：ABB 的基本概念、编程语言、操作界面以及基本操作。

详细内容有：1. ABB的基本概念：了解的结构、功能和工作原理。

2. 编程语言：学习ABB的编程语言，包括指令、变量、逻辑运算符等。

3. 操作界面：熟悉ABB的操作界面，包括示教器、监控器等。

4. 基本操作：学习ABB的基本操作，如运动控制、姿态控制、坐标系转换等。

二、教学目标1. 了解ABB的基本概念，能说出的结构、功能和工作原理。

2. 掌握ABB的编程语言，能编写简单的程序。

3. 熟悉ABB的操作界面，能进行基本的操作。

三、教学难点与重点重点：ABB的基本概念、编程语言和基本操作。

难点：编程语言的运用和操作界面的熟练使用。

四、教具与学具准备1. 教具：ABB一台、示教器、监控器。

2. 学具：每人一台电脑，安装有ABB编程软件。

五、教学过程1. 实践情景引入：介绍ABB在现实生活中的应用，激发学生的兴趣。

2. 基本概念：讲解ABB的结构、功能和工作原理。

3. 编程语言：讲解指令、变量、逻辑运算符等编程语言的基本概念。

4. 操作界面：讲解示教器、监控器等操作界面的使用方法。

5. 基本操作：讲解ABB的运动控制、姿态控制、坐标系转换等基本操作。

6. 例题讲解：通过示例程序，讲解编程语言和操作的运用。

7. 随堂练习：学生编写简单的程序，进行实际操作。

8. 作业布置：布置编程和操作的练习题目。

六、板书设计1. ABB的基本概念：结构、功能、工作原理。

2. 编程语言：指令、变量、逻辑运算符。

3. 操作界面：示教器、监控器。

4. 基本操作：运动控制、姿态控制、坐标系转换。

七、作业设计1. 编程题目：编写一个程序，使ABB从原点移动到目标点。

答案：2. 操作题目：使用示教器，使ABB完成一个简单的动作。

答案：八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生掌握的情况，哪些地方需要改进。

ABB工业机器人编程第五章在ABB工业机器人编程的旅程中，第五章标志着重要的里程碑。

这一章节将深入探讨机器人的运动学和动力学，为后续的编程操作奠定坚实的基础。

机器人运动学是研究机器人末端执行器在不同关节角度下所能够达到的空间位置和姿态的科学。

在ABB机器人中，这些关节角度被称为“关节变量”。

理解这些关节变量如何影响机器人的运动是非常重要的。

我们需要理解机器人坐标系。

一般来说，ABB机器人使用的是六自由度的机械臂，这意味着它有六个关节，每个关节对应一个角度。

这些角度可以由一个六元组（q1, q2, q3, q4, q5, q6）来表示。

然后，我们需要理解位姿（位置和姿态）的概念。

位姿是由三个线性分量（x, y, z）和三个旋转分量（roll, pitch, yaw）组成的。

这些分量描述了末端执行器的位置和朝向。

我们需要理解如何通过运动学方程将关节角度转化为位姿。

这需要使用到一些复杂的数学公式，例如雅可比矩阵。

通过这些公式，我们可以将关节角度映射到位姿，从而精确地控制机器人的运动。

机器人动力学是研究机器人运动过程中力与运动之间关系的科学。

在ABB机器人中，动力学主要的是如何在给定关节角度的情况下，计算出所需的关节扭矩。

我们需要理解牛顿-欧拉方程。

这个方程描述了物体的惯性（质量乘速度的平方）和外部力（例如重力、摩擦力）之间的关系。

通过这个方程，我们可以计算出在给定关节角度下，机器人所需的关节扭矩。

然后，我们需要理解如何通过动力学方程将关节扭矩转化为关节角度。

这需要使用到一些复杂的数学公式，例如动力学方程。

通过这些公式，我们可以将关节扭矩映射到关节角度，从而精确地控制机器人的运动。

在理解了机器人运动学和动力学的基础上，我们可以开始进行编程实践了。

在ABB工业机器人编程中，主要使用的是RobotWare软件。

这个软件提供了一套完整的编程环境，包括建模、仿真、编程、调试等功能。

我们需要使用RobotWare软件进行建模。

abb工业机器人教程ABB工业机器人教程工业机器人是一种能够自动执行各种生产任务的机械设备。

ABB是世界领先的工业机器人制造商，其工业机器人具有高性能、高精度和高可靠性的特点。

在本教程中，我们将介绍ABB工业机器人的基本原理、操作方法和应用领域。

一、ABB工业机器人的基本原理1. 机器人结构：ABB工业机器人主要由机械臂、控制系统和工具组成。

机械臂是机器人的核心部件，通常由多个关节连接而成，可以实现各种灵活的运动。

2. 传感器技术：ABB工业机器人利用各种传感器来感知周围环境和物体的状态，如装配、视觉和力控传感器。

这些传感器可以帮助机器人进行定位、识别和力控操作。

3. 控制系统：ABB工业机器人的控制系统采用先进的计算机程序和控制算法，可以精确地控制机械臂的运动和工具的操作。

通过编程和调试，人们可以根据具体需求来改变机器人的运动轨迹和工作方式。

二、ABB工业机器人的操作方法1. 编程方法：ABB工业机器人可以通过编程实现各种复杂的工作任务。

目前，常用的编程方法有在线编程、离线编程和仿真。

在线编程是指通过控制台或外设进行实时编程；离线编程是指在计算机上进行编程，然后将程序下载到机器人控制器；仿真是指通过虚拟环境来模拟机器人的运动和操作。

2. 机器人操作：ABB工业机器人可以执行各种工作任务，如焊接、装配、搬运和包装。

在进行机器人操作时，操作员需要配合机器人进行协同工作，并确保操作环境的安全和稳定。

三、ABB工业机器人的应用领域1. 汽车制造业：ABB工业机器人在汽车制造业中广泛应用。

它们可以完成车身焊接、涂装、装配和物流等工作任务，提高生产效率和产品质量。

2. 电子制造业：ABB工业机器人在电子制造业中可以实现精确的零件装配、印刷电路板焊接和质量检测等任务，提高生产效率和产品一致性。

3. 物流与仓储业：ABB工业机器人在物流和仓储业中具有广泛的应用前景。

它们可以实现自动化的搬运、包装和仓储操作，提高货物处理的效率和准确性。

ABB机器人标准指令详解一、 RAPID程序控制指令1、1程序开始/结束控制指令1) PROGRAM START/END1、指令格式: PROGRAM <程序名> <属性> ;2、描述:此指令标识一个机器人程序的开始或结束。

在这里，<程序名>是你给程序取的名字，<属性>是可选的，表示程序的属性(如:INTERLOCK, NO_INTERLOCK, NOPROGRAM等)。

2) JOB START/END1、指令格式: JOB <作业名> <属性> ;2、描述:此指令标识一个作业的开始或结束。

在这里，<作业名>是你给作业取的名字，<属性>是可选的，表示作业的属性(如:INTERLOCK, NO_INTERLOCK, NOPROGRAM等)。

1、2程序转移指令1) GOTO1、指令格式: GOTO <行号>;2、描述:此指令将程序执行转移到指定的行号。

2) GOSUB1、指令格式: GOSUB <行号>;2、描述:此指令将程序执行转移到指定的行号，并在返回时继续执行当前行。

3) RETURN1、指令格式: RETURN;2、描述:此指令将程序执行从 GOSUB转移到父程序，并从 GOTO转移到原程序行。

1、3条件判断指令1) IF/THEN/ELSE/ENDIF;1、指令格式: IF <条件> THEN <表达式> ELSE <表达式> ENDIF;2、描述:如果满足条件<条件>，则执行 THEN后面的表达式；否则执行 ELSE后面的表达式。

2) CASE/ESAC/ENDCASE;1、指令格式: CASE <变量> IN <表达式1> / <表达式2> /... / ENDCASE;2、描述:此指令根据变量<变量>的值选择要执行的表达式。