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工业机器人技术基础及应用最新版教学课件3.4

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工业机器人技术基础及应用配套课件

工业机器人技术基础及应用配套课件
工业机器人技术基础及应用
Industrial Robot Field Programming
课程概览
项目一 工业机器人概述
工业机器人概述 工业机器人的分类及应用
第一部分 什么是工业机器人？
在中国，机器人专家从应 用环境出发，将机器人分为两 大类，即工业机器人和特种机 器人。 ①工业机器人就是面向工业领 域的多关节机械臂或多自由度 机器人。 ②特种机器人则是除工业机器 人之外的，用于非制造业并服 务于人类的各种先进的机器人。 包括：服务型机器人、水下机 器人、娱乐机器人、军用机器 人、农业机器人等。
工业机器人的分类及选型
并联三/四关节机器人（Delta）
Delta机器人又名并联机器人或蜘蛛手机器人， 具有3个空间自由度和1个转动自由度，通过示教编 程或视觉系统捕捉目标物体，由三个并联的伺服轴 确定抓具中心（TCP）的空间位置，实现目标物体 的快速拾取、分拣、装箱、搬运、加工等操作。主 要应用于乳品、食品、药品和电子产品等行业,具有 重量轻、体积小、速度快、定位精、成本低、效率 高等特点。
>机晷人密度
700 -
631
600
500 400 / ;F
309
300
89
200
。 100
1 韩国
厂 一——江 - 6h 1
3德国
4日本
7美国 全球平均 23中国
机 器 人 使 用 密 度 ：台／万 人 数据来源 2017年IFR. (国际机器人联盟）全球机器人密度报告
按照工信部的发展规划，到 2020年，工业机器人装机量将达到 百万台，而与之相对应的人才需求 将到达20万人，而现如今，人才紧 缺正在影响着工业机器人在国内的 推广与普及，多地已经出现相关技 术人才招聘难的问题，工业机器人 人才培养迫在眉睫。

工业机器人技术基础及应用最新版教学课件2.5

工业机器人技术基础及应用最新版教学课件2.5

工业机器人世界座标系 二、世界坐标系
问题：如果一台工业机器人在现场需要正向倒 置安装（正向吊装）那么我们要使机器人按照 在地面安装时的情形来进行线性运动需要进行 什么样的操作？
当机器人正向吊装后我们通过操作就可以 发现，如果在不改变原有机器人世界坐标系进 行线性运动的情况下，机器人的Y轴与Z轴的运 动方向将和我们所预料的常规方向正好相反， 为了使倒置安装的机器人更方便的进行示教及 程序编写，我们则需要对机器人原有世界坐标 系的参数进行相应的修改。
工业机器人的工具坐标系
Hale Waihona Puke 什么是四元数：通过用于描述坐标系各轴相对于参考系统的方向的旋转矩阵，描述坐标系
的姿态（诸如工具的姿态）
旋转后的坐标系轴（x，y，z）为矢量，其可 以用参考坐标系表示如下： x = (x1, x2, x3) y = (y1, y2, y3) z = (z1, z2, z3) 这意味着参考坐标系中x矢量的x轴向分量将 为x1，y轴向分量将为x2，以此类推。 这三个矢量可在一个矩阵（旋转矩阵）中组 合，各矢量由此构成一栏：
工业机器人世界座标系 世界坐标系修改方法
1、选中“ABB菜单”
2、选中“ABB菜单” 下的“控制面板”选项
工业机器人世界座标系
4、选中“主题”菜单下的“Motion” 选项
3、选中“控制面板”菜单下的“配 置”功能
工业机器人世界座标系
5、选中“Motion”菜单下的 “Robot”功能
6、选中“Robot”菜单下的 “ROB_1”选项
工业机器人的工具坐标系
（4）机器人通过位置数据计算求得TCP的数据，然后TCP的数据就保存在tooldata这 个程序数据中，被程序进行调用6点法建立完成后，还需要设定工具的质量mass（单 位kg）和重心位置数据（工具重心基于tool0的偏移值（所有机器人在手腕处都有一个 预定义工具坐标系，该坐标系被称为tool0），单位mm)。

工业机器人技术基础及应用最新版教学课件1.1

工业机器人技术基础及应用最新版教学课件1.1
按照工信部的发展规划到2020年工业机器人装机量将达到百万台而不之相对应的人才需求将到达20万人而现如今人才紧缺正在影响着工业机器人在国内的推广不普及多地已经出现相关技术人才招聘难的问题工业机器人人才培养迫在眉睫
工业机器人技术基础及应用
Industrial Robot Field Programming
课程概览
项目一 工业机器人概述
工业机器人概述 工业机器人的分类及应用
第一部分 什么是工业机器人？
在中国，机器人专家从应 用环境出发，将机器人分为两 大类，即工业机器人和特种机 器人。 ①工业机器人就是面向工业领 域的多关节机械臂或多自由度 机器人。 ②特种机器人则是除工业机器 人之外的，用于非制造业并服 务于人类的各种先进的机器人。 包括：服务型机器人、水下机 器人、娱乐机器人、军用机器 人、农业机器人等。
按照工信部的发展规划，到 2020年，工业机器人装机量将达到 百万台，而与之相对应的人才需求 将到达20万人，而现如今，人才紧 缺正在影响着工业机器人在国内的 推广与普及，多地已经出现相关技 术人才招聘难的问题，工业机器人 人才培养迫在眉睫。
第三部分 工业机器人品牌
工业机器人品牌
一、发那科（FANUC）－日本 二、库卡（KUKA Roboter Gmbh）－德国 三、那智（NACHI）不二越－日本 四、川崎机器人Kawasaki robot－日本 五、ABB Robotics机器人－瑞典 六、史陶比尔（Staubli）－瑞士 七、柯马（COMAU）－意大利 八、爱普生（DENSO EPSON）机器人(机械手)－日本 九、日本安川（Yaskawa Electric Co.）－日本 十、新松(SIASUN)机器人－中国
2012 年以来，工业机器人的市场正以年均 15.2%的速度快 速增长。 据 IFR 统计显示，2016 年全球工业机器人销售额首次突破 132 亿美元，

工业机器人及应用全套课件完整版ppt教学教程最新最全

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☞ 结论：不在同一体量。
4. 工业机器人 PK 机械手
PLC 机械手
机器人 控制系统
相同点 ✓ 作用相同，都是自动化制造的辅助设备； 定义类似：机器人=可编程的机械手。 ✓ 区别 控制
机械手：由CNC系统的PLC控制，无独立控制系统； IR：有独立的控制系统。 ✓ 作用 机械手：单功能、固定用途和动作； IR：可操作、可编程，多功能、多用途。 ✓ 驱动 机械手： PLC开关量控制，液压、气动系统为主； IR：轨迹插补控制，必须用伺服驱动系统。
✓ 包装类：分拣、包装（食品、药品行业），码垛等；
目的：保障安全卫生、提高自动化程度。
❖ 服务机器人（Service Robots） ： ✓ 服务于人类非生产性活动的机器人总称； ✓ 作业环境为未知，大多具备“行走”功能，产品技术要 求高，以第二、三代机器人居多； ✓ 市场广阔、潜力巨大，产品占机器人的95%以上。
执行器 回转变位器
本体
连杆
关节
直线变位器
• 电气部分 • 控制器 • 功能与数控系统相同； • 产生机器人运动轨迹控制脉冲； • 控制轴数较多（通常6轴）。 • 操作单元 • 机器人的操作面板；又称示教器； • 结构简单、采用手持式结构。 • 驱动器 • 将控制脉冲转换为电机转角； • 多采用交流伺服驱动系统。
✓ 形态 CNC机床：直线运动轴为主，回转、摆动为辅； IR机床：高精度轮廓加工，多为0.001mm级； IR：粗略轨迹运动，多为0.1mm级。
✓ 控制 CNC机床：一般5轴及以下，准确轮廓运动； IR：一般6轴及以上，粗略轨迹运动。
软件 CNC机床：笛卡尔坐标运动为主，相对简单； IR：多轴摆动空间合成运动，相当复杂。
摆动（Bend）：转动范围一般小于等于270° 。

《工业机器人技术》教学课件-第1章工业机器人基本概念

《工业机器人技术》教学课件-第1章工业机器人基本概念
☞ 主要产品：
✓ 加工类：焊接、切割、抛光、研磨等粗加工。
目的：保障人身安全与健康，不是、也不能用于精密加 工（与CNC机床不同）！
✓ 装配类：喷涂、油漆、电子元件插接（3C行业）等；
目的：保障人身健康、代替重复劳动、提高生产效率。
✓ 搬运类：物品输送、装卸等；
目的：提高自动化程度、避免繁重作业。
工业机器人技术
第一章 工业机器人基本概念
一、机器人的一般概念
1. 机器人的产生
❖ 机器人 ✓ 凡是用来代替人的机器，都属于机器人的范畴。 ✓ 机器人不一定类人。
☞ 概念辨析：机器、机床
只是工具，不能代替人。 ❖ 名词的由来
☞ Robot = Robota（捷克语） = 奴隶、苦力。
提出：1921，捷克作家Karel Čapek（卡雷尔·恰佩克）
☞ Robotics = 机器人学（学科名）。
提出：1942，美国科幻小说家Isaac Asimov（艾 萨克·阿西莫夫） 。
机器人（研发）三原则要点：
不得伤害人类 ； 执行人的命令 ； 能够自我保护。
❖ 最早的产品 Unimate（美国，1959年）。
☞ 性质：工业机器人（用于工业生产环境的机器人）。
☞ 主要产品：
✓ 个人/家庭机器人（Personal/Domestic Robots）：洗 碗、扫地、麻将机等。 ✓ 军事机器人（Military Robots） : 无人驾驶飞行器 （无人机）、机器人武装战车、多功能后勤保障机器人、 机器人战士等。 ✓ 医疗机器人 （medical treatment Robots ）：诊断、手 术或手术辅助、康复机器人等 。 ✓ 场地机器人（Field Robots）：用于科学研究和公共事 业服务的、可进行大范围作业的机器人。如太空探测、 水下作业、危险作业、消防救援、园林作业等。

工业机器人技术基础及应用最新版教学课件3.10

工业机器人技术基础及应用最新版教学课件3.10

第三部分 Sqrt的结构及使用
Sqrt的结构及使用
Sqrt 含义：计算平方根值 使用： Sqrt（Square root）用于计算平方根值例 1 例1： VAR num x_value; VAR num y_value; ... ... y_value := Sqrt( x_value); y-value将获得x_value的平方根。
第二部分 Distance的结构及使用
distance的结构及使用
Distance含义： 两点之间的距离 使用： Distance - 两点之间的距离
例1 VAቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ num dist; CONST pos p1 := [4,0,4]; CONST pos p2 := [-4,4,4]; ... dist := Distance(p1, p2); 计算点p1 与p2 之间的空间距离，并将其储存在变 量dist中 。
工业机器人技术基础及应用
Industrial Robot Field Programming
课程概览
项目三 工业机器人编程操作
RAPID程序结构组成 工业机器人运动指令 程序数据的应用及介绍 工业机器人重要程序数据的建立 示教板零件编程 机器人常用指令及介绍
目录
CONTENTS
1. Abs等指令的结构及应用 2.Distance的结构及使用 3.Sqrt的结构及使用 4.Offs的结构及使用
第一部分 Abs的结构及应用
Abs的结构及应用
（1）Abs 含义： 获得绝对值 使用：用于获取绝对值，即数字数据的正值 例1 reg1 := Abs(reg2); 将Reg1指定为reg2的绝对值 。如果reg2为-2，则，reg1为2。
（2）AND 含义： 评估一个逻辑值 使用：AND为用于评估两个条件表达式（真/假）的函数。 例1 VAR num a; VAR num b; VAR bool c; ... c := a>5 AND b=3; 如果a大于5，且b等于3，则c的返回值为TRUE。否则，返回值为FALSE。

(完整版)工业机器人技术基础课件(最全)


p


py



b

1pz

c w
2 机器人位姿 变换
坐标轴方向的描述：
i、j、k分别是直角坐标系中x、y、Z坐标轴的单位向量。若用齐次坐标 来描述x、y、z轴的方向，则
X 1 0 0 0T Y 0 1 0 0T Z 0 0 1 0T
1.已知机器人各关节的位置，求机器人 末端的位姿； 2.已知机器人末端的位姿，求机器人 各关节的位置.
3学机器人工运业动机器人基础知识
为什么要研究运动学：机器人的运动无非有两种：PTP(点到点) 及CP(连续运动)
3学机器人工运业动机器人基础知识
运动学的实用方式：
位置反 馈
3 机器人运动
学
D-H参数：
关节 坐标
系
两个关节轴线沿公垂线的距离an，称为连杆长度；另一个是 垂直于an的平面内两个轴线的夹角αn，称为连杆扭角，这两 个参数为连杆的尺寸参数；是沿关节n轴线两个公垂线的距离，
刚体的姿态可由动坐标系的坐标轴方向来表示。 令n、o、a分别为X′、y ′、z ′坐标轴的单位 方向矢量，每个单位方向矢量在固定坐标系上的 分量为动坐标系各坐标轴的方向余弦，用齐次坐 标形式的(4×1)列阵分别表示为：
2 机器人位姿 变换
刚体的位姿可用下面(4×4)矩
阵来描述：
nx ox ax xo
a）4、6轴共线附件，即5轴角度0附件。 b）2、3、5轴关节坐标系原点接近共线，即 已经到达工作范围边界。
c） 5轴关节坐标系原点在Z轴正上方附近。
右图就处于a）的奇异状态，直角下示 教会报警。
直角坐标系
1 系
机器人工坐业标机器人坐标系

2024版工业机器人技术基础课件(最全)


02 外部传感器
检测机器人外部环境，如距离、温度、光照等。
03 选型原则
根据作业需求和机器人性能要求选择合适的传感
器类型和精度等级。
2024/1/26
15
控制系统硬件架构
控制器
驱动器
负责机器人的运动控制、逻辑运算等功能， 一般采用高性能微处理器或DSP芯片。
将控制器输出的控制信号转换为驱动机器人 关节运动的电流或电压信号。
发展历程
工业机器人的发展经历了示教再现型机器人、感觉型机 器人和智能型机器人三个阶段。随着计算机、传感器、 人工智能等技术的不断进步，工业机器人逐渐从简单的 自动化向智能化、自主化方向发展。
2024/1/26
4
工业机器人应用领域
汽车制造业
工业机器人在汽车制造领 域应用广泛，包括焊接、 装配、喷涂、检测等环节。
11
03
工业机器人硬件组成
2024/1/26
12
机械结构类型及特点
直角坐标型
结构简单，定位精度高，适用于点到点的 搬运、上下料等作业。
球坐标型
工作范围大，灵活性高，适用于复杂曲面 加工等作业。
2024/1/26
圆柱坐标型
结构紧凑，占地面积小，适用于圆周运动 较多的作业。
关节型
结构复杂，动作灵活，适用于多关节、多 角度的作业。
工业机器人技术基础 课件(最全)
2024/1/26
1
目录
2024/1/26
• 工业机器人概述 • 工业机器人核心技术 • 工业机器人硬件组成 • 工业机器人软件编程 • 工业机器人系统集成与应用案例 • 工业机器人维护与保养知识普及
2
01
工业机器人概述
2024/1/26

工业机器人技术基础及应用最新版教学课件3.5

搬运板材的机器人就会使用吸盘或夹爪作为工具，不同的工具建立方法不同。
第二部分 工具数据tooldata的建立方法
工具数据tooldata的建立方法
（1） 焊枪工具tooldata的建立
Tooldata建立方法：可以采 用用4点法、5点法、6点法的方 式去。4点法，不改变tool0的坐 标方向；5点法，改变tool0的Z 方向； 6点法，改变tool0的X和Z方向 （其中6点法在弧焊工作站中应 最为常用，以它为例重点介 绍）。
第一部分 工具数据tooldata的定义
工具数据tooldata的定义
工具数据tooldata ABB工业机器人三个关键程序数据之一，必须熟练的掌握建立的方法。 tooldata定义：用于描述安装在机器人第六轴上的工具的TCP、质量、重心等参数数据。 一般不同的机器人应用配置不同的工具。比如说弧焊的机器人就使用弧焊枪作为具，而用于
工业机器人技术基础及应用
Industrial Robot Field Programming
课程概览
项目三 工业机器人编程操作
RAPID程序结构组成 工业机器人运动指令 程序数据的应用及介绍 工业机器人重要程序数据的建立 示教板零件编程 机器人常用指令及介绍
目录
CONTENTS
1. 工具数据. 工具数据tooldata的精度控制
感谢您的观看！
测试
多选题： 1、 tooldata的建立方法有那几种？ （1） 4点法 （2） 5点法 （3） 6点法 （4） 7点法
工具数据tooldata的建立方法
（2） 吸盘（夹爪）tooldata的建立
机器人除了用做焊接之外， 还广泛的用于搬运和码垛的领 域。工业机器人当用于搬运时， 一般选用的工具有真空吸盘、 夹爪等。

工业机器人技术基础及应用最新版教学课件3.2


第三部分 线性运动指令
线性运动指令
MoveL
定义：MoveL用于将工具中心点沿直线移动 至给定目的。当TCP保持固定时，则该指令 亦可用于调整工具方位。
例1 MoveL p1, v1000, z30, tool2; 工具tool2的TCP将直线运动至位置p1，其速度数据v1000， 且区域数据为z30。
感谢您的观看！
MoveJ
定义：MoveJ用于将机械臂迅速地从一点移动 至另一点。 机械臂和外轴沿非线性路径运动至目的位置。 所有轴均同时达到目的位置。
例1 MoveJ p1, vmax, z30, tool2; 将tool2的 TCP（工具的工具中心点）沿非线性路径移动至 位置p1，其速度数据为vmax，且区域数据为z30。
例1
MoveC p1, p2, v500, z30, tool2; 工具tool2的TCP沿圆周移动至位置p2，其速度数据为v500 且 区域数据为z30。根据起始位置、圆周点p1和目的点p2，确定 该循环。
例2 MoveL p1, v500, fine, tool1; MoveC p2, p3, v500, z0, tool1; MoveC p4, p1, v500, fine, tool1; 本图显示了如何通过两个MoveC 指令，实施一个完整的周期。
注意： （1）在运动指令中关于速度一般最高位50000mm/s，在手动限速状态下，所有的运动速度被限速在 250mm/s。 （2）关于转弯区， MoveL p1 ，v200，z0，too10 ，转弯半径可以是fine，fine指机器人TCP达到目 标点，在目标点速度将为0，机器人动作有所停顿后再向下运动，如果是一段路径的最后一个点，一定 要为fine。转弯区数值越大，机器人的动作路径就越圆滑与流畅。
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工业机器人技术基础及应用
Industrial Robot Field Programming
课程概览
项目三 工业机器人编程操作
RAPID程序结构组成 工业机器人运动指令 程序数据的应用及介绍 工业机器人重要程序数据的建立 示教板零件编程 机器人常用指令及介绍
目录
CONTENTS
1. Speeddata速度数据的建立 2. Zonedata区域数据的建立 3. Bool逻辑值的建立 4. Num数值的建立
感谢您的观看！
（2）系统中没有的Zonedata程序数据，比如，需要一个转弯半径的 值为Z35，具体定义过程见仿真软件操作；
测试
单选题： 1、 语句MoveL p10, v1000, z40, tool0;中 区域zonedata的单位？ （1） mm （2） cm （3） dm （4） m
第三部分 bool逻辑值的建立
第二部分 zonedata区域数据的建立
zonedata区域数据的建立
Zonedata区域数据 ：用于规定如何结束一个位置，即在朝下一个位置移动之前， 轴必须如何接近编程位置。 单位：mm。
1 2
Zonedata区域数据的建立
（1）常用的Zonedata区域数据，系统已经建立，直接调用；
Zonedata区域数据的建立
IF highvalue Set do1; 如果highvalue为TRUE，则m数值的建立
Num 用于数值；例如，计数器。 num数据类型的值可以为 • 整数；例如，-5 • 小数；例如，3.45 •指数；例如，2E3（＝2*10^3＝2000） 例 1： VAR num reg1; ... reg1 := 3; 将reg1指定为值3。 例 2： a := 10 DIV 3; DIV表示取整 b := 10 MOD 3; MOD表示取余 整数除法，向 a分配一个整数（＝3），并向b分配余数（＝1）
Bool逻辑值的建立
Bool逻辑值：用于逻辑值（真/假） 的判断， bool型数据值可以为TRUE或 FALSE
例1：flag1 := TRUE; 向标志分配值TRUE 例2： VAR bool highvalue; VAR num reg1; ... highvalue := reg1 > 100; 如果reg1大于100，则向highvalue分配值TRUE；否则，分配FALSE。 例3：
第一部分 speeddata速度数据的建立
Speeddata程序数据的建立
Speeddata速度数据：用于规定机械臂和外轴均开始移动时的速率，单位： mm/s （1）常用的Speeddata程序数据，系统已经建立，直接调用；
Speeddata程序数据的建立
（2）系统中没有的Speeddata程序数据，比如，在工艺中需要一个速度 为V230，具体定义过程见仿真软件操作；