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ABB工业机器人编程基础操作ppt课件
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5.4.2 中断程序
在工业机器人工作过程中，常会有一些紧急需要处理， 这时要求工业机器人会中断当前的执行，程序指针PP马上跳 转到专门的程序中对紧急的情况进行相应的处理，处理结束 后程序指针PP返回到原来被中断的地方，继续往下执行程序。 这种专门用来处理紧急情况的专门程序，称作中断程序 （TRAP）。中断程序经常会用于出错处理、外部信号的响应 这种实时响应要求高的场合。
5.1.2建立RAPID程序
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5.2基本RAPID程序指令
ABB工业机器人提供了多种编程指令可以完成工业机器人 在焊接、码垛、搬运等各种应用。下面将从最常用的指令开始 学习RAPID编程。
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5.2.1 赋值指令
赋值指令是用于对编程时的程序数据进行赋值， 符号 “:=”，赋值对象是常量或数学表达式。
现以传感器的信号进行实时监控为例编写一个中断程序： 1、在正常情况下，di1的信号为0. 2、如果di1的信号从0变成1，就对reg1数据进行加1的操作。 操作步骤如下：
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num1:=num1-1; ENDWHILE 当num1>num2的条件满足的情况下，就一直执行 num1:=num1-1的操作。
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5.2.6其他的常用指令
1.ProcCall调用例行程序指令 通过使用此指令在指定的位置调用例行程序。
机器人课程ppt课件(2024)
当前面临挑战分析
01 02
技术瓶颈
机器人技术涉及多个领域，如机械、电子、计算机等，技术集成度高， 目前仍存在许多技术瓶颈，如机器视觉、语音识别等方面的准确性问题 。
法规政策
机器人产业的法规政策尚不完善，涉及安全、隐私等方面的法律法规缺 失，给产业发展带来一定的不确定性。
03
市场应用
机器人市场应用广泛，但不同领域的需求差异大，定制化程度高，如何
国外研究现状
日本、美国、欧洲等发达国家在机器人领域的研究处于领先 地位，拥有众多知名的机器人企业和研究机构。这些国家在 工业机器人、服务机器人、特种机器人等领域都有较为成熟 的应用和产业化经验。
发展历程及未来趋势
发展历程
机器人的发展历程经历了从第一代示教再现型机器人到第二代感觉型机器人，再到第三 代智能型机器人的演变。随着人工智能技术的不断发展，机器人的智能化水平不断提高
02
03
内部传感器
检测机器人自身状态，如 位置、速度、加速度等。
外部传感器
检测外部环境信息，如距 离、温度、声音、光线等 。
传感器融合技术
将多个传感器的信息进行 融合处理，提高检测精度 和鲁棒性。
控制技术
开环控制
根据预设的指令或程序， 对机器人进行精确控制。
闭环控制
通过反馈机制，实时调整 机器人的行为，以达到预 期目标。
校企合作
与企业合作，引入先进技术和资源，为学生提供更多实践机会和就业渠道
社区互动
利用社区资源，开展线上线下交流活动，拓宽学生视野和交际圈
优秀案例展示和评价标准探讨
案例一
学生自主研发智能小车，实现自动寻 迹、避障等功能
案例二
学生利用Python编程实现人脸识别系 统，应用于校园安全管理
《工业机器人编程技术》教学课件—工业机器人基本操作
拓展
表2-1-3 示教器主界面说明
标号 A B
C D E F
说明
ABB菜单
操作员窗口，显示来自机器人程序的ห้องสมุดไป่ตู้息，程序需要操作员做出某 种响应以便继续时往往会出现此情况 状态栏，显示与系统状态有关的重要信息，如操作模式、电机开启 /关闭、程序状态等
关闭按钮。单击此按钮将关闭当前打开的视图或应用程序
任务栏。通过ABB菜单可以打开多个视图，但一次只能操作一个。 任务栏显示所有打开的视图，并可用于视图切换 快速设置菜单。包含对微动控制和程序执行进行的设置
注意：示教器是按照 人体工程学进行设计的， 同时适合左手操作者操作， 只要在屏幕中进行切换就 能适应左手操作者的操作 习惯。
图2-1-3 示教器的持握方法
2.示教器的界面认识
1）示教器主界面示教器上电后的主界面如图2-1-4所示，示教器主界面说明 如表2-1-3所示。
图2-1-4示教器上电后的主界面
任务一 认识示教器
任务描述
熟知ABB工业机器人示教器的基本结构，掌握正确的示教器操作方法，理 解使能器按钮的功能并掌握正确的使能器按钮使用方法。
一、 示教器的结构 工业机器人示教器是工业机器人的主要组成部分，通过示教器可以实现对工 业机器人的手动操作、参数配置、编程及监控等操作。目前，工业机器人的编程 还没有统一的国际标准，因此示教器的设计与研究均由各厂家自行研制。图21-1所示为示教器的结构，示教器结构说明如表2-1-1所示。
图2-2-13 示教器状态栏
状态栏上显示的内容如下。
1 机器人的状态：手动、全速手动和自动。
2 机器人的系统信息。
3 电机状态。 （4）程序运行状态。
拓展
（5）当前机器人或外轴使用状态。
《NACHI工业机器人编程与操作》PPT课件(全)
四、实践操作
（二）机器人坐标系下NACHI工业机器人手动操作
在机器人坐标系下机器人运动是指机器人的尖端（工具前端）在以 机器人固定基座确立的坐标系上进行运动
四、实践操作
（二）机器人坐标系下NACHI工业机器人手动操作
按[插补/坐标]键切换至机器人坐标系，按[手动速度]键切换手动操作 时机器人的动作速度（3挡），同时示教界面显示机器人坐标系和 操作速度档位。 轻按示教器背面[握杆开关]向机器人供电，按X+/-至RZ+/-[轴操作] 键操作机器人六个轴协同进行正反运动，观察机器人坐标系下工业 机器人的正反运动。
四、实践操作
（三）NACHI工业机器人工具常数设定
手动操作机器人，在轴坐标系或机器人坐标系或其它工具坐标系下 ，将机器人末端的工具尖端瞄准固定于工作台上的锐利的尖端如图 所示，对11条指令进行示教（轻按<握杆开关>和<轴操作>键操作机 器人，示教过程中两个尖端尽量靠近，工具尖端位置尽量保持不变 ，机器人姿态改动幅度越大测试效果越好）。
（a）姿态1
（b）姿态2
四、实践操作
（三）NACHI工业机器人工具常数设定
3.工具重心及重量设定 2）选择程序1000，打开程序如图所示。选择再生模式，按<动作可>键，设置示教界面 右侧超越为100%以及左侧步骤为1周期。
四、实践操作
（三）NACHI工业机器人工具常数设定
2）在工具坐标系下手动操作机器人沿X、Y、Z轴运动，观察工具坐标系方向，本例中 工具坐标系的方向如图所示，为使T1工具坐标系方向与机器人坐标系方向平行，再次 修改关节值：J5为90°，J6为-180°（注意修改角度值后是否影响机器人与气管等干 涉），再次运行程序，机器人位姿如图所示。再次在工具坐标系下手动操作机器人沿X 、Y、Z轴运动，确认工具坐标系与机器人坐标系平行。
2024年度焊接机器人操作编程及应用教学ppt课件
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06 总结回顾与课程 结束语
2024/3/24
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关键知识点总结回顾
焊接机器人的基本原理和 构成
2024/3/24
焊接机器人轨迹规划与控 制方法
焊接机器人操作编程的基 础知识
焊接机器人应用实例分析
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课程学习成果评价
2024/3/24
01 学生能够掌握焊接机器人的基本原理和构 成；
02 学生能够熟练掌握焊接机器人操作编程的 基础知识；
2024/3/24
智能化程度不断提升
随着人工智能技术的不断发展，焊接机器人的智能化程度将不断提高，实现更加自主、精 准的操作。
多机器人协同应用普及
随着协同控制技术的成熟，多机器人协同作业将在焊接领域得到广泛应用，进一步提高生 产效率和质量。
柔性化生产成为趋势
焊接机器人将更加注重柔性化生产，适应不同规格、材质的焊接需求，提高生产线的灵活 性和适应性。
定义
焊接机器人是一种自动化、智能化的焊接设备，能够代替人工完成各种复杂、 危险、重复的焊接任务。
发展历程
从早期的示教再现型机器人，到具有感知和决策能力的智能机器人，焊接机器 人的发展历程经历了多个阶段，不断向着更高水平的自动化和智能化发展。
2024/3/24
4
焊接机器人组成及工作原理
组成
焊接机器人主要由机器人本体、控制系统、焊接系统、传感系统等组成。
2024/3/24
工作原理
通过控制系统对机器人本体进行运动控制，实现焊枪的精确定位和姿态调整；同 时，焊接系统提供焊接所需的电源、焊丝等，完成焊接过程；传感系统则实时监 测焊接过程中的各种参数，为控制系统提供反馈信号，实现闭环控制。
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焊接机器人应用领域
06 总结回顾与课程 结束语
2024/3/24
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关键知识点总结回顾
焊接机器人的基本原理和 构成
2024/3/24
焊接机器人轨迹规划与控 制方法
焊接机器人操作编程的基 础知识
焊接机器人应用实例分析
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课程学习成果评价
2024/3/24
01 学生能够掌握焊接机器人的基本原理和构 成；
02 学生能够熟练掌握焊接机器人操作编程的 基础知识；
2024/3/24
智能化程度不断提升
随着人工智能技术的不断发展，焊接机器人的智能化程度将不断提高，实现更加自主、精 准的操作。
多机器人协同应用普及
随着协同控制技术的成熟，多机器人协同作业将在焊接领域得到广泛应用，进一步提高生 产效率和质量。
柔性化生产成为趋势
焊接机器人将更加注重柔性化生产，适应不同规格、材质的焊接需求，提高生产线的灵活 性和适应性。
定义
焊接机器人是一种自动化、智能化的焊接设备，能够代替人工完成各种复杂、 危险、重复的焊接任务。
发展历程
从早期的示教再现型机器人，到具有感知和决策能力的智能机器人，焊接机器 人的发展历程经历了多个阶段，不断向着更高水平的自动化和智能化发展。
2024/3/24
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焊接机器人组成及工作原理
组成
焊接机器人主要由机器人本体、控制系统、焊接系统、传感系统等组成。
2024/3/24
工作原理
通过控制系统对机器人本体进行运动控制，实现焊枪的精确定位和姿态调整；同 时，焊接系统提供焊接所需的电源、焊丝等，完成焊接过程；传感系统则实时监 测焊接过程中的各种参数，为控制系统提供反馈信号，实现闭环控制。
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焊接机器人应用领域
第八章 机器人编程PPT课件
· 关节级编程
关节级编程程序给出机器人各关节位移的时间序列。
· 终端执行器级编程
终端执行器级编程是一种在作业空间内直角坐标系里工作的编 程方法。 2 对象级编程语言
对象级语言解决了动作级语言的不足，它是描述操作物体间关 系使机器人动作的语言，即是以描述操作物体之间的关系为中心的 语言，这类语言有AML，AUTOPASS等。 AUTOPASS是一种用于计算机控制下进行机械零件装配的自动编程 系统，这一编程系统面对作业对象及装配操作而不直接面对装配机
表8-1 国外主要的机器人编程语言（续）
1 VAL语言 ★由美国Unimation公司推出 ★是在BASIC语言的基础上扩展的机器人语言 ★适用于机器人两级控制系统 ★主要用于PUMA机器人、UNIMATE 2000和NIMATE 4000系列机 器人 ★VAL语言的主要特点 • 编程方法和全部指令适用性广 • 指令简明 • 指令及功能均可扩展 • 可调用子程序组成复杂操作控制 • 可连续实时计算和产生机器人控制指令，实现人机交联
• 固定在机器人上的机座坐标系
• 固定在操作空间的工作坐标系
§ 8.2 机器人语言系统结构和基本功能
8.2.1 机器人语言系统的结构
• 机器人语言系统的结构 · 包含语言本身和处理系统 · 支持机器人编程、控制 ·支持与外围设备、传感器 和机器人接口 ·支持和计算机系统的通信 ·包括三个基本的操作状态 • 监控状态 • 编辑状态 • 执行状态
图8-1 机器人语言系统
8.2.2机器人编程语言的基本功能
1 运算 在作业过程中执行的规定运算能力是机器人控制系统最重要的能力之
一。 2 决策
机器人系统能够根据传感器输入信息做出决策，而不必执行任何运算。 3 通讯
关节级编程程序给出机器人各关节位移的时间序列。
· 终端执行器级编程
终端执行器级编程是一种在作业空间内直角坐标系里工作的编 程方法。 2 对象级编程语言
对象级语言解决了动作级语言的不足，它是描述操作物体间关 系使机器人动作的语言，即是以描述操作物体之间的关系为中心的 语言，这类语言有AML，AUTOPASS等。 AUTOPASS是一种用于计算机控制下进行机械零件装配的自动编程 系统，这一编程系统面对作业对象及装配操作而不直接面对装配机
表8-1 国外主要的机器人编程语言（续）
1 VAL语言 ★由美国Unimation公司推出 ★是在BASIC语言的基础上扩展的机器人语言 ★适用于机器人两级控制系统 ★主要用于PUMA机器人、UNIMATE 2000和NIMATE 4000系列机 器人 ★VAL语言的主要特点 • 编程方法和全部指令适用性广 • 指令简明 • 指令及功能均可扩展 • 可调用子程序组成复杂操作控制 • 可连续实时计算和产生机器人控制指令，实现人机交联
• 固定在机器人上的机座坐标系
• 固定在操作空间的工作坐标系
§ 8.2 机器人语言系统结构和基本功能
8.2.1 机器人语言系统的结构
• 机器人语言系统的结构 · 包含语言本身和处理系统 · 支持机器人编程、控制 ·支持与外围设备、传感器 和机器人接口 ·支持和计算机系统的通信 ·包括三个基本的操作状态 • 监控状态 • 编辑状态 • 执行状态
图8-1 机器人语言系统
8.2.2机器人编程语言的基本功能
1 运算 在作业过程中执行的规定运算能力是机器人控制系统最重要的能力之
一。 2 决策
机器人系统能够根据传感器输入信息做出决策，而不必执行任何运算。 3 通讯
焊接机器人操作编程及应用教学ppt完整版x
发展历程
随着计算机技术、传感器技术和机器人技术的不断发展， 焊接机器人经历了从示教再现型到智能型的发展历程， 功能越来越强大，应用领域也越来越广泛。
焊接机器人组成及工作原理
组成
焊接机器人主要由机器人本体、控制系统、焊接系统、传感器系统等组成。
工作原理
焊接机器人通过控制系统对机器人本体进行运动控制，实现焊枪的精确定位和姿态调整；同时， 通过焊接系统实现焊接参数的设定和调整，完成焊接过程；传感器系统则实时监测焊接过程中 的各种参数，确保焊接质量和效率。
焊接机器人的购置和维护成本较高，限制了其在一些领域的应用。 可通过技术创新和规模化生产降低成本。
人才短缺问题
焊接机器人的操作和维护需要专业技术人才，当前人才短缺问题较 为突出。应加强人才培养和引进工作。
THANKS
感谢观看
实时性要求
分析焊接机器人对控制系统实时性的要求，以及如何通过硬件设计和 优化来满足这些要求。
传感器技术应用及信号处理
1 2
传感器类型 介绍在焊接机器人中应用的传感器类型，如位置 传感器、力传感器、视觉传感器等。
信号处理技术 阐述如何对传感器信号进行处理和分析，包括信 号滤波、特征提取、数据融合等方法。
3
传感器与控制系统集成
探讨如何将传感器与控制系统进行集成，实现传 感器数据的实时采集和处理，以及控制指令的准 确执行。
控制策略研究与实现
控制策略概述
概述焊接机器人控制策略的研究 现状和发展趋势，包括经典控制 方法、现代控制方法、智能控制
方法等。
控制算法设计
详细阐述控制算法的设计和实现 过程，包括控制目标定义、控制
焊接机器人应用领域
汽车制造
焊接机器人在汽车制造领域应用广泛， 能够实现车身、车架等部件的自动化
随着计算机技术、传感器技术和机器人技术的不断发展， 焊接机器人经历了从示教再现型到智能型的发展历程， 功能越来越强大，应用领域也越来越广泛。
焊接机器人组成及工作原理
组成
焊接机器人主要由机器人本体、控制系统、焊接系统、传感器系统等组成。
工作原理
焊接机器人通过控制系统对机器人本体进行运动控制，实现焊枪的精确定位和姿态调整；同时， 通过焊接系统实现焊接参数的设定和调整，完成焊接过程；传感器系统则实时监测焊接过程中 的各种参数，确保焊接质量和效率。
焊接机器人的购置和维护成本较高，限制了其在一些领域的应用。 可通过技术创新和规模化生产降低成本。
人才短缺问题
焊接机器人的操作和维护需要专业技术人才，当前人才短缺问题较 为突出。应加强人才培养和引进工作。
THANKS
感谢观看
实时性要求
分析焊接机器人对控制系统实时性的要求，以及如何通过硬件设计和 优化来满足这些要求。
传感器技术应用及信号处理
1 2
传感器类型 介绍在焊接机器人中应用的传感器类型，如位置 传感器、力传感器、视觉传感器等。
信号处理技术 阐述如何对传感器信号进行处理和分析，包括信 号滤波、特征提取、数据融合等方法。
3
传感器与控制系统集成
探讨如何将传感器与控制系统进行集成，实现传 感器数据的实时采集和处理，以及控制指令的准 确执行。
控制策略研究与实现
控制策略概述
概述焊接机器人控制策略的研究 现状和发展趋势，包括经典控制 方法、现代控制方法、智能控制
方法等。
控制算法设计
详细阐述控制算法的设计和实现 过程，包括控制目标定义、控制
焊接机器人应用领域
汽车制造
焊接机器人在汽车制造领域应用广泛， 能够实现车身、车架等部件的自动化
工业机器人现场编程循环技术编程课件pptx
案例一：使用for循环实现路径规划
案例二
灵活、易操作
总结词
本次案例采用while循环实现机器人连续路径控制。在设定好起始点和终点后，通过while循环控制机器人在两点之间进行连续移动。同时，根据实际环境灵活调整移动速度和方向，使机器人的移动更加易操作。
详细描述
总结词
稳定、可靠
详细描述
本次案例采用do-while循环实现机器人避障功能。在机器人行进过程中，实时检测前方障碍物距离，并使用do-while循环对机器人的行进速度和方向进行调整，确保机器人能够稳定、可靠地避开所有障碍物，顺利到达目的地。
工业机器人特点
具有高精度、高速度、高可靠性、可编程性和多功能性等特点，能够适应不同的工业生产需求。
工业机器人的定义与特点
工业机器人在现代工业中的应用
用于自动化加工，提高生产效率和质量。
在机械加工领域的应用
在汽车制造领域的应用
在电子制造领域的应用
在物流领域的应用
用于自动化生产线和焊接、喷漆等特定任务，提高生产效率和质量。
工业机器人前景展望
未来工业机器人将在更多的领域得到应用，同时随着技术的不断创新，将为现代制造业和社会经济的发展带来更加广阔的前景。
工业机器人市场现状
市场规模不断扩大，技术越来越成熟，应用领域也越来越广泛。
工业机器人发展态势与前景
工业机器人编程基础
02
1
编程语言及软件介绍
2
3
Karel是一种基于流程图的高级编程语言，适合初学者入门学习。
循环技术的分类
根据循环条件的不同，循环技术可以分为while循环、for循环和do-while循环等三种基本类型。
循环技术的定义及分类
机器人编程与调试配套课件
1、工业机器人数据备份
➢ 数据的备份
①若机器人系统数据是备份到USB存储设备中，则需先将USB存储设 备 （例如U盘）插入示教器的USB端口； ②在示教器操作界面中，点击“备份与恢复”； ③进入图示备份与恢复界面，点击“备份当前系统...”； ④进入图示备份界面中,点击“ABC…”，设置系统备份文件的名称 。 点击“…”可以选择存放备份文件的位置（机器人硬盘或USB存 储设 备）； ⑤点击“…”，然后通过点击相应的按钮（如图所示），选择存放 备 份文件⑥的确位定置存（放机路器径人后硬，盘点或击U“SB确存定储”设；备）； A⑦:点点击击可“在备当份前”文，件开始夹中进行创建机新器人文件系统夹；的备份； B⑧:点等击待进文入件上备一份级的文完成件夹，；直到图示“创建备份。请等待！”界面消失 C；:显示当前选择的存放路径； ⑨备份完成后，返回图示界面，点击关闭按钮，关闭备份与恢复界面 , 到此完成机器人系统的备份； ⑩机器人系统文件被导出保存到USB存储设备中。
1、工业机器人数据备份
➢ 数据的备份
①若机器人系统数据是备份到USB存储设备中，则需先将USB存储设 备 （例如U盘）插入示教器的USB端口； ②在示教器操作界面中，点击“备份与恢复”； ③进入图示备份与恢复界面，点击“备份当前系统...”； ④进入图示备份界面中,点击“ABC…”，设置系统备份文件的名称 。 点击“…”可以选择存放备份文件的位置（机器人硬盘或USB存 储设 备）； ⑤点击“…”，然后通过点击相应的按钮（如图所示），选择存放 备 份文件⑥的确位定置存（放机路器径人后硬，盘点或击U“SB确存定储”设；备）； A⑦:点点击击可“在备当份前”文，件开始夹中进行创建机新器人文件系统夹；的备份； B⑧:点等击待进文入件上备一份级的文完成件夹，；直到图示“创建备份。请等待！”界面消失 C；:显示当前选择的存放路径； ⑨备份完成后，返回图示界面，点击关闭按钮，关闭备份与恢复界面 , 到此完成机器人系统的备份； ⑩机器人系统文件被导出保存到USB存储设备中。
机器人技术基础课件第八章-机器人编程
821机器人语言的发展概况wave语言al语言面向机器人语言美国ibm公司emily语言和ml语言装配autopass1982年aml语言1979年美国unimation公司val语言1984年val8020美国automatrix公司rail语言8020美国麦道公司mcl语言直角坐标机器人用于装配作业几何模型类任务进行半自动编程pumaunimate扩展basic简单易编程利用传感器进行运动控制数据处理利用传感器信息检测零件发展于数控语言apt机床及机器人组成的柔性加工单元编程动作描述力和接触控制配合视觉系统可完成手眼协调编程机器人语言编程1根据作业描述水平的高低分1根据作业描述水平的高低分822机器人语言的分类1动作级机器人语言val以机器人手爪的运动作为作业描述的中心用该级语言编写的作业程序通常由使机器人手爪从一个位置到另一个位置的一系列运动语句组成
第八章 机器人编程
程第 八 章 机 器 人 编
8.1 机器人示教编程 8.2 机器人语言编程 8.3 机器人离线编程
第八章 机器人编程
轨迹规划
机器人语言
机器人离线编程
人 系间它实所编统机的以时 有机轨程。器接一计控器迹环由人口种算制人规境于离。通和的具划，不线为用生目有是从占编了的成的可指而 用程提方运都编根可 机系高式动在程据以 动统编解轨于功作脱 时是程决迹精能业离间利效了。确，任机，用率人它实因务器提计，一是现此要人高算出机工所需求工了机现通业规要，作设图了信机划用确现备形机问器的户定场利学器题人运和轨进用，人。控动机迹行率建编制。器参编。立程的人数程而机语依之并的且器言据，， 由于离线编程本身就是CAD/CAM一体化的组成部分， 有时可以直接利用CAD数据库的信息，大大减少了编 程时间，提高了编程水平。
8.2.2 机器人语言的分类
第八章 机器人编程
程第 八 章 机 器 人 编
8.1 机器人示教编程 8.2 机器人语言编程 8.3 机器人离线编程
第八章 机器人编程
轨迹规划
机器人语言
机器人离线编程
人 系间它实所编统机的以时 有机轨程。器接一计控器迹环由人口种算制人规境于离。通和的具划，不线为用生目有是从占编了的成的可指而 用程提方运都编根可 机系高式动在程据以 动统编解轨于功作脱 时是程决迹精能业离间利效了。确，任机，用率人它实因务器提计，一是现此要人高算出机工所需求工了机现通业规要，作设图了信机划用确现备形机问器的户定场利学器题人运和轨进用，人。控动机迹行率建编制。器参编。立程的人数程而机语依之并的且器言据，， 由于离线编程本身就是CAD/CAM一体化的组成部分， 有时可以直接利用CAD数据库的信息，大大减少了编 程时间，提高了编程水平。
8.2.2 机器人语言的分类
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§ 8.2 机器人语言系统结构和基本功能
8.2.1 机器人语言系统的结构
• 机器人语言系统的结构 · 包含语言本身和处理系统 · 支持机器人编程、控制 ·支持与外围设备、传感器 和机器人接口 ·支持和计算机系统的通信 ·包括三个基本的操作状态 • 监控状态 • 编辑状态 • 执行状态
图8-1 机器人语言系统
再现出来。
4 AL语言
★由美国斯坦福大学人工智能实验室开发 ★原设计用于有传感反馈的多个机器手并行或协同控制的编程 ★AL系统硬件应包括后台计算机、控制计算机和多台在线微型计算机
3 任务级编程语言 任务级语言是比较高级的机器人语言，这类语言允许使用
者对工作任务所要求达到的目标直接下命令，不需要规定机器 人所做的每一个动作的细节。只要按某种原则给出最初的环境 模型和最终工作状态，机器人可自动进行推理、计算，最后自 动生成机器人的动作。 决定编程语言具有不同设计特点的因素 • 语言模式、型式 • 几何学数据形式 • 旋转矩阵的规定与表示 • 控制多个机械手的能力 • 控制结构 、模式 • 运动形式 • 信号线 • 传感器接口 • 支援模块 • 调试性能
8.2.2机器人编程语言的基本功能
1 运算 在作业过程中执行的规定运算能力是机器人控制系统最重要的能力之
一。 2 决策
机器人系统能够根据传感器输入信息做出决策，而不必执行任何运算。 3 通讯
人和机器能够通过许多不同方式进行通讯。 4 机械手运动
可用许多不同方法来规定机械手的运动。
5 工具指令 一个工具控制指令通常是由闭合某个开关或继电器而开始触发的，
• 固定在机器人上的机座坐标系
• 固定在操作空间的工作坐标系
★命令以指令形式给出，由解释程序来解释
• 使用者定义的用户指令 • 系统提供的基本指令
★用户利用该语言给出机器人的工作点、操作路线，或给出目标物体 的位置、姿态，直接操纵机器人
★ IML语言还具有的特征 • 描述往返运作可以不用循环语句 • 可以直接在工作坐标系内使用 • 能把要示教的轨迹（末端执行器位姿向量的变化）定义成 指令，加入到语言中。所示教的数据还可以用力控制方式
而继电器又可能把电源接通或断开，以直接控制工具运动，或者送出一 个小功率信号给电子控制器，让后者去控制工具。 6 传感数据处理
用于机械手控制的通用计算机只有与传感器连接起来，才能发挥其全 部效用。
§8.3 常用的机器人编程语言
表8-1 国外主要的机器人编程语言
表 8 . 2 国 外 主 要 的 机 器 人 语 言
§ 8.1 机器人编程要求与语言类型
8.1.1 对机器人编程的要求
1 能够建立世界模型（world model） 在进行机器人编程时，需要一种描述物体在三维空间内运动
的方法。存在具体的几何型式是机器人编程语言最普通的组成部 分。
物体的所有运动都以相对于基坐标系的工具坐标来描述。 机器人语言应当具有对世界（环境）的建模功能。 2 能够描述机器人的作业 现有的机器人语言需要给出作业顺序，由语法和词法定义输 入语言，并由它描述整个作业。 3 能够描述机器人的运动 机器人编程语言的基本功能之一就是描述机器人需要进行的 运动。 用户能够运用语言中的运动语句，与路径规划器和发生器连接， 允许用户规定路径上的点及目标点，决定是否采用点插补运动或 笛卡儿直线运动。 用户还可以控制运动速度或运动持续时间。 4 允许用户规定执行流程
· 关节级编程
关节级编程程序给出机器人各关节位移的时间序列。
· 终端执行器级编程
终端执行器级编程是一种在作业空间内直角坐标系里工作的编 程方法。 2 对象级编程语言
对象级语言解决了动作级语言的不足，它是描述操作物体间关 系使机器人动作的语言，即是以描述操作物体之间的关系为中心的 语言，这类语言有AML，AUTOPASS等。 AUTOPASS是一种用于计算机控制下进行机械零件装配的自动编程 系统，这一编程系统面对作业对象及装配操作而不直接面对装配机
★指令定义字的要求 · 描述各种子任务 · 将各子任务组合起来成为可执行的任务
★指令定义字的分类 · 输入输出指令 · 逻辑指令 · 几何指令 · 调子程序指令 · 逻辑联锁指令 · 编辑指令
3 IML语言
★由日本九州大学开发，是一种着眼于末端执行器动作进行编程的动
作级语言
★数据类型有标量 、矢量和逻辑型数据 ★用直角坐标系来描述机器人和目标物体的位姿
5 要有良好的编程环境
一个好的编程环境有助于提高程序员的工作效率。 机械手的程序编制是困难的，其编程趋向于试探对话式。从而 导致工作效率低下。 现在大多数机器人编程语言含有中断功能，以便能在程序开发 和调试过程中每次只执行一条单独语句。典型的编程支撑（如文本 编辑调试程序）和文件系统也是需要的。
6 需要人机接口和综合传感信号 在编程和作业过程中，应便于人与机器人之间进行信息交换，
以便在运动出现故障时能及时处理，确保安全。
随着作业环境和作业内容复杂程度的增加，需要有功能强大的 人机作级编程语言 动作级语言是以机器人的运动作为描述中心，通常由指挥夹手从
一个位置到另一个位置的一系列命令组成。动作级语言的每一个命令 （指令）对应于一个动作，如VAL语言。动作级编程又可分为关节级 编程和终端执行器编程两种。
表8-1 国外主要的机器人编程语言（续）
1 VAL语言 ★由美国Unimation公司推出 ★是在BASIC语言的基础上扩展的机器人语言 ★适用于机器人两级控制系统 ★主要用于PUMA机器人、UNIMATE 2000和NIMATE 4000系列机 器人 ★VAL语言的主要特点 • 编程方法和全部指令适用性广 • 指令简明 • 指令及功能均可扩展 • 可调用子程序组成复杂操作控制 • 可连续实时计算和产生机器人控制指令，实现人机交联
2 SIGLA语言
★由意大利OLIVETTI公司研制的非文本型类语言
★可在RAM大于8k的微型计算机上执行也可事先固化在PROM中
★多个指令字为用户提供了定义机器人任务的能力
• 在SIGMA型机器人上，装配任务常由若干子任务组成
• 设计了32个指令定义字完成对子任务的描述及将子任务进行相 应的组合