基于ABB工业机器人的现场应用编程 (2)
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《工业机器人现场编程》教学课件 模块二 ABB工业机器人的基本操作
表2-16 更新转数计数器〔续〕ຫໍສະໝຸດ 任务实施〔更新转数计数器〕
表2-16 更新转数计数器〔续〕
任务实施〔更新转数计数器〕
表2-16 更新转数计数器〔续〕
任务实施〔更新转数计数器〕
表2-16 更新转数计数器〔续〕
任务实施〔更新转数计数器〕
表2-16 更新转数计数器〔续〕
任务实施〔更新转数计数器〕
1.3 重定位运动
图2-9 重定位运动
工业机器人的重定位运动是指工业 机器人末端执行器以其工具中心点为坐 标原点，在空间中绕着坐标轴做旋转运 动，如图2-9所示。重定位运动也可以 理解为工业机器人绕工具中心点所做的 姿态调整运动。
任务实施〔一、单轴运动的手动操纵〕
表2-12 单轴运动的手动操纵
任务实施〔一、单轴运动的手动操纵〕
任务实施〔三、查看常用信息与事件日志〕
通过示教器显示画面上的状态栏可查看ABB工业机器人的常用信息，如图2-5所示。
图2-5 状态栏中的常用信息
任务实施〔三、查看常用信息与事件日志〕
通过示教单击示教器显示画面 上的状态栏可查看ABB工业机器人 的事件日志，如图2-6所示。事件日 志是系统的记录功能保存的事件信 息，有便于故障的排除。器显示画 面上的状态栏可查看ABB工业机器 人的常用信息，如图2-5所示。
工业机器人现场编程〔ABB〕
模块二 ABB工业机器人的根本操作
目录
任务一 认识与操作ABB工业机器人的示教器
任务二 备份与恢复ABB工业机器人数据
任务三 手动操纵ABB工业机器人
任务四
更新ABB工业机器人的 转数计数器
任务一
认识与操作ABB工业 机器人的示教器
任务引入
要操作ABB工业机器人，就必须与ABB工业机 器人的示教器〔FlexPendant〕打交道。操作员小 王在操作示教器时发现示教器的显示语言是英文， 不利于之后的操作。于是小张向师傅老李求助如何 将示教器的显示语言设置成中文。
表2-16 更新转数计数器〔续〕
任务实施〔更新转数计数器〕
表2-16 更新转数计数器〔续〕
任务实施〔更新转数计数器〕
表2-16 更新转数计数器〔续〕
任务实施〔更新转数计数器〕
表2-16 更新转数计数器〔续〕
任务实施〔更新转数计数器〕
1.3 重定位运动
图2-9 重定位运动
工业机器人的重定位运动是指工业 机器人末端执行器以其工具中心点为坐 标原点，在空间中绕着坐标轴做旋转运 动，如图2-9所示。重定位运动也可以 理解为工业机器人绕工具中心点所做的 姿态调整运动。
任务实施〔一、单轴运动的手动操纵〕
表2-12 单轴运动的手动操纵
任务实施〔一、单轴运动的手动操纵〕
任务实施〔三、查看常用信息与事件日志〕
通过示教器显示画面上的状态栏可查看ABB工业机器人的常用信息，如图2-5所示。
图2-5 状态栏中的常用信息
任务实施〔三、查看常用信息与事件日志〕
通过示教单击示教器显示画面 上的状态栏可查看ABB工业机器人 的事件日志，如图2-6所示。事件日 志是系统的记录功能保存的事件信 息，有便于故障的排除。器显示画 面上的状态栏可查看ABB工业机器 人的常用信息，如图2-5所示。
工业机器人现场编程〔ABB〕
模块二 ABB工业机器人的根本操作
目录
任务一 认识与操作ABB工业机器人的示教器
任务二 备份与恢复ABB工业机器人数据
任务三 手动操纵ABB工业机器人
任务四
更新ABB工业机器人的 转数计数器
任务一
认识与操作ABB工业 机器人的示教器
任务引入
要操作ABB工业机器人，就必须与ABB工业机 器人的示教器〔FlexPendant〕打交道。操作员小 王在操作示教器时发现示教器的显示语言是英文， 不利于之后的操作。于是小张向师傅老李求助如何 将示教器的显示语言设置成中文。
ABB工业机器人编程与操作 项目二 工业机器人的基本操作
（二） 工业机器人的手动操作
单轴运动的手动操作
线性运动的手动操作
重定位运动的手动操作
转数计数器的更新 建立基本RAPID程序
三
实践操作-工业机器人的手动操作
1.单轴运动的手动操作
ABB 六 关 节 工 业 机 器 人 是 由
六个伺服电动机分别驱动机器人
的六个关节轴，那么每次手动操
三
作一个关节轴的运动，就称之为
单轴运动。
三
实践操作-工业机器人的手动操作
电源总开关
急停开关 通电/复位 机器人状态
1）接通电源，将机器人状态钥匙 切换到中间的手动位置。 2）在状态栏中，确认机器人的状 态已经切换到手动状态。在主菜单 中选择“手动操纵”。 3）单击“动作模式”。 4）选择“轴1-3”，单击“确定”。
三
实践操作-工业机器人的手动操作
二
工作任务
（一） 工作任务的背景
随着机器人技术的发展，工业机器人已成为制造业的重要组成部分。机器人显著地提 高了生产效率，改善了产品质量，对改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要 的作用，加快了实现工业生产机械化和自动化的步伐。对初学者来说，手动操作机器人 是学习工业机器人的基础。本任务主要学习单轴运动、线性运动、重定位运动、更新转 数计数器和建立基本RAPID程序的手动操作方法。
1）单击主菜单中的“手动操纵”，然后单击“动作模 式”。
2）选择“重定位”，单击“确定”。
三
实践操作-工业机器人的手动操作
3）单击“坐标系”。 4）选择“工具”，单击“确定”。 5）按下使能按钮，进入电动机开启 状态，并在状态栏中确认。 6）操作示教器的操作杆，使机器人 绕着工具TCP点做姿态调整的运动，操 作杆方向栏中的X、Y、Z的箭头方向代 表各个坐标轴运动的正方向。
ABB工业机器人现场编程-码垛应用
1.2 使用IO指令控制机器人夹具
1.安装并调试气动夹具 2.使用示教器“IO仿真”测试夹具 3.使用示教器设置功能键用于快捷操作夹具
4.使用IO指令方式操作夹具
1.3 ABS和offs功能
1. 详细内容请参考《工业机器人实操与应用技巧》第5章
（1）ABS （2）offs
1.3 设计并实现码垛操作
注意：取件/摆件原点示教在高于平放物料块上表面40MM的位置 思考：如果需要连续码垛２个以上的物料块应该怎么处理？
1.3 设计并实现码垛操作
ห้องสมุดไป่ตู้单次码垛过程
1.MoveL p10,v200,fine,tool1\Wobj:=wobj1;//运动到取件原点 2.MoveL offs(p10,0,0,-50),v200,fine,tool1\Wobj:=wobj1; //沿取件原点Z轴方 向下移50mm，使夹具头深入物料 3.Set DO10_1;//夹具夹紧 4. MoveL p10,v200,fine,tool1\Wobj:=wobj1;//提起物料 5. MoveL p20,v200,fine,tool1\Wobj:=wobj1;//运动到摆件原点 6. MoveL offs(p20,0,0,-50),v200,fine,tool1\Wobj:=wobj1;//沿摆件原点Z轴方 向下移50mm，使物料贴“地” 7. Reset DO10_1;//夹具松开 8. MoveL p20,v200,fine,tool1\Wobj:=wobj1;//提起夹具
指令集2.Set 逻辑判断： （1）变量A赋值 （2）示教取件原点及调用offs功 能计算偏移量 （3）调用FOR语句进行循环控制 指令集3. MoveL、MoveJ、MoveC
ABB工业机器人编程与操作 (2)
✓ 下臂中心线与基准线夹角α＞0°为正肘、α＜0°为反 肘； α= 0°为肘奇点 （J2/J3/J5回转中心线在同一平
面）。
α＞0°
正肘
反肘
α＜0°
❖ 手腕俯/仰 ✓ 用来描述腕摆动J5（B）轴状态； ✓ 基准线：上臂中心线； ✓ 手回转中心线与基准线夹角β＞0°为仰， β＜0为俯，
β=0°为腕奇点（J4和J6中心线重合）。
☞ 关节坐标原点及方向（ ★ 基准：基座坐标系 ）：
腰回转轴J1（S）；以+Z轴为基准、右手定则确定方 向；上臂中心线平行+XZ平面的位置为0°。
下臂摆动轴J2（L）；J1=0°时，以+Y为基准、右手 定则确定方向，下臂中心线与+Z轴平行位置为0°。
上臂摆动轴J3（U）；J1、J2均0°时，以-Y轴为基 准、用右手定则确定方向，上臂中心线与+X轴平行的位 置，为0°。 腕回转轴J4（R）；J1~J3均为0°时，以-X轴为基 准、用右手定则确定方向，手回转中心线与+Z轴平行的 位置为0°。 腕弯曲轴J5（B）；J1~J4均为0°时，以-Y轴为基 准、用右手定则确定方向，手回转中心线与-X轴平行的 位置为0°。 手回转轴J6（T）；J1~J5 均为0°时，以-X轴为基 准、用右手定则确定方向；J6轴通常可无限回转，零点 位置由工具安装法兰上的定位基准确定。
下臂中心线：机器人下臂上，与下臂摆动轴j2中心线和 上臂摆动轴j3摆动中心线垂直相交的直线 。
上臂中心线：机器人上臂上，通过手腕回转轴j4回转中 心，且与手腕摆动轴摆动中心线垂直相交的直线 。
手回转中心线：通过手回转轴J6（T）回转中心，且与 手腕工具安装法兰面垂直的直线。
二、 机器人本体坐标系
系与基座坐标系重合。
面）。
α＞0°
正肘
反肘
α＜0°
❖ 手腕俯/仰 ✓ 用来描述腕摆动J5（B）轴状态； ✓ 基准线：上臂中心线； ✓ 手回转中心线与基准线夹角β＞0°为仰， β＜0为俯，
β=0°为腕奇点（J4和J6中心线重合）。
☞ 关节坐标原点及方向（ ★ 基准：基座坐标系 ）：
腰回转轴J1（S）；以+Z轴为基准、右手定则确定方 向；上臂中心线平行+XZ平面的位置为0°。
下臂摆动轴J2（L）；J1=0°时，以+Y为基准、右手 定则确定方向，下臂中心线与+Z轴平行位置为0°。
上臂摆动轴J3（U）；J1、J2均0°时，以-Y轴为基 准、用右手定则确定方向，上臂中心线与+X轴平行的位 置，为0°。 腕回转轴J4（R）；J1~J3均为0°时，以-X轴为基 准、用右手定则确定方向，手回转中心线与+Z轴平行的 位置为0°。 腕弯曲轴J5（B）；J1~J4均为0°时，以-Y轴为基 准、用右手定则确定方向，手回转中心线与-X轴平行的 位置为0°。 手回转轴J6（T）；J1~J5 均为0°时，以-X轴为基 准、用右手定则确定方向；J6轴通常可无限回转，零点 位置由工具安装法兰上的定位基准确定。
下臂中心线：机器人下臂上，与下臂摆动轴j2中心线和 上臂摆动轴j3摆动中心线垂直相交的直线 。
上臂中心线：机器人上臂上，通过手腕回转轴j4回转中 心，且与手腕摆动轴摆动中心线垂直相交的直线 。
手回转中心线：通过手回转轴J6（T）回转中心，且与 手腕工具安装法兰面垂直的直线。
二、 机器人本体坐标系
系与基座坐标系重合。
《工业机器人编程与调试(ABB)》教学课件—2
编写机器人程序
组信号通讯指令
1、等待组输入信号指令
WaitGI:等待一个组输入信号状态为设定值
例：WaitGI gi1,5;
只有等到组输入信号gi1的值为5之后，才执行下面的指令。
\MaxTime：允许的最长等待时间，以秒计。
如：WaitGI gi1,15\MaxTime:= 0.2 ；
如果在0.2S内gi1还未为5，则将调用错误处理器，错误代码为
ERR_WAIT_MAXTIME。
2、等待组输出信号指令
WaitGO:等待一个组输出信号状态为设定值
例：WaitGO go1,3;
只有等到组输出信号go1的值为3之后，才执行下面的指令。
\MaxTime：允许的最长等待时间，以秒计。
如：WaitGO go1,3\MaxTime:= 0.5；
3、WaitUntil
例：WaitUntil gi1=5;
等待组输入信号gi1为5之后,才执行下面的指令。
WaitUntil应用更为广泛，其等待的是后面条件为TRUE才继续执行，如：WaitUntil bRead=False;
WaitUntil num1=1;
后面也可以使用\MaxTime设置允许的最长等待时间，以秒计。
控制组输出信号指令
SetGo指令
SetGo: 将组输出信号置为一个值。
例：SetGo go1，5;
将组输出信号go1置为5。
ABB工业机器人现场编程-平台上下料
ABB-IRB120 现场编程－平台上下料
学习目标
1
了解机器人平台上下料应用
了解实训台CNC平台上下料工作模式 理解机器人与PLC之间通信控制条件与模式 设计并实现CNC平台上下料操作
2
3
４Байду номын сангаас
1.1 平台上下料应用
1.平台上下料应用一般指机床上下料，其它类型的上下料 可归类成搬运应用
2.进行平台上下料操作时应考虑什么？
1.机器人上料后，退出光幕检测区 1.机器人上料后，退出光幕检测区 后，气动门关闭、机器人夹具夹 后，夹具状态为松开，无需其它 紧，使用waittime延时到CNC平台 动作，直接等待 电机动作后夹具松开并等待 2.气体门打开且光幕无遮挡时，机器人进行下料，夹具状态为夹紧 正逻辑条件下会不会出问题？
3. 对下料后物料块进行摆放后，夹具状态为松开 负逻辑条件下会不会出问题？
思考：怎么才能让机器人夹具的置位/复位采用负逻辑呢？
3.装配与上下料最大的区别是什么？ 4.打磨与焊接操作对于机器人来说是一样的什么？
1.2 实训台CNC平台上下料工作模式
1.3 机器人与PLC之间通信控制条件与模式
选择“自动模式”启动“模拟CNC平台”：
观察： 1.模拟CNC平台的加工/出料模式的表象 2.机器人夹具状态对CNC平台工作模式的控制 3.机器人夹具状态所对应的机器人DO10_1的状态
思考： 1.机器人完成CNC平台上料工序后，夹具应该是什么状 态？CNC平台应该处于什么状态？现实情况是什么样子？ 2.机器人完成CNC平台下料工序后呢？
1.4 机器人与PLC之间通信控制条件与模式
分析：CNC平台电机使能的条件：气动门关闭、 DO10_1=1
学习目标
1
了解机器人平台上下料应用
了解实训台CNC平台上下料工作模式 理解机器人与PLC之间通信控制条件与模式 设计并实现CNC平台上下料操作
2
3
４Байду номын сангаас
1.1 平台上下料应用
1.平台上下料应用一般指机床上下料，其它类型的上下料 可归类成搬运应用
2.进行平台上下料操作时应考虑什么？
1.机器人上料后，退出光幕检测区 1.机器人上料后，退出光幕检测区 后，气动门关闭、机器人夹具夹 后，夹具状态为松开，无需其它 紧，使用waittime延时到CNC平台 动作，直接等待 电机动作后夹具松开并等待 2.气体门打开且光幕无遮挡时，机器人进行下料，夹具状态为夹紧 正逻辑条件下会不会出问题？
3. 对下料后物料块进行摆放后，夹具状态为松开 负逻辑条件下会不会出问题？
思考：怎么才能让机器人夹具的置位/复位采用负逻辑呢？
3.装配与上下料最大的区别是什么？ 4.打磨与焊接操作对于机器人来说是一样的什么？
1.2 实训台CNC平台上下料工作模式
1.3 机器人与PLC之间通信控制条件与模式
选择“自动模式”启动“模拟CNC平台”：
观察： 1.模拟CNC平台的加工/出料模式的表象 2.机器人夹具状态对CNC平台工作模式的控制 3.机器人夹具状态所对应的机器人DO10_1的状态
思考： 1.机器人完成CNC平台上料工序后，夹具应该是什么状 态？CNC平台应该处于什么状态？现实情况是什么样子？ 2.机器人完成CNC平台下料工序后呢？
1.4 机器人与PLC之间通信控制条件与模式
分析：CNC平台电机使能的条件：气动门关闭、 DO10_1=1
《工业机器人现场编程》模块二ABB工业机器人的基本操作
《工业机器人现场编程》模块二ABB工业机器人的基本操作模块二主要介绍ABB工业机器人的基本操作，包括机器人的坐标系、示教器操作、碰撞检测、运动模式和编程语言等方面。
下面将详细介绍这些内容。
首先，我们来介绍机器人的坐标系。
ABB工业机器人通常采用三个坐标系：世界坐标系、基座标系和工具坐标系。
世界坐标系是机器人工作空间的全局坐标系，用于描述机器人在整个工作空间中的位置。
基座标系是机器人控制器的固定坐标系，用于控制机器人的运动。
工具坐标系是机器人末端工具的坐标系，用于描述工具在机器人坐标系中的位置和姿态。
接下来是示教器的操作。
ABB机器人示教器通常有独立示教器和手持示教器两种。
独立示教器是一种独立操作的设备，用于对机器人进行编程和操作。
手持示教器是一种手持设备，可以直接操作机器人的移动和操作。
通过示教器，可以对机器人进行位置示教、路径示教和程序示教等操作。
然后是碰撞检测。
ABB工业机器人通常配备有高精度的碰撞检测系统，用于检测机器人与外部环境之间的碰撞。
在编程时，可以设置碰撞检测功能，使机器人在运动过程中能够自动避开障碍物，保证机器人和工作环境的安全。
接下来是运动模式。
ABB工业机器人有多种运动模式可选，包括关节运动、点到点运动、直线插补运动、圆弧插补运动等。
关节运动是指机器人关节按照一定的速度和加速度进行运动。
点到点运动是指机器人从一个位置运动到另一个位置。
直线插补运动是指机器人按照直线轨迹进行运动。
圆弧插补运动是指机器人按照圆弧轨迹进行运动。
在编程时，可以根据实际需求选择合适的运动模式。
最后是编程语言。
ABB工业机器人通常使用RoboGuide软件进行编程，支持多种编程语言，包括ABB的自有编程语言RAPID和标准编程语言C++、Python等。
RAPID是ABB工业机器人的特定编程语言，用于控制机器人的运动和操作。
C++和Python是常用的编程语言，可以进行更加灵活和复杂的编程操作。
在编程时，可以根据具体的需求选择合适的编程语言。
ABB工业机器人现场编程码垛应用ppt
机器视觉技术的融合
随着机器视觉技术的不断发展，未来abb工业机器人将更加依赖 于视觉系统进行物体识别、定位和跟踪，提高作业效率。
人工智能与机器学习的应用
人工智能和机器学习技术的进步将使abb工业机器人在编程、故 障诊断、预测性维护等方面实现更高效、智能化的操作。
云技术与物联网的结合
abb工业机器人将进一步与云技术和物联网技术结合，实现远程 监控、数据共享和优化调度，提高生产效率。
abbot工业机器人的型号与规格
型号：Abbot工业机器人主要有IRB120 、IRB140、IRB240等型号。
IRB240：负载24公斤，重复精度 ±0.03mm。
IRB140：负载14公斤，重复精度 ±0.05mm。
规格
IRB120：负载12公斤，重复精度 ±0.05mm。
abbot工业机器人的应用领域
述
工业机器人的定义与特点
定义：工业机器人是一种自动化机器，可以在各 种环境中感知并操作，具有很高的灵活性和适应 性。
特点
高效性：工业机器人可以连续工作，提高生产效率 。
精准性：工业机器人的操作精度高，可以减少 人为误差。
可靠性：工业机器人具有很高的可靠性，可以 降低故障率。
可编程性：工业机器人可以通过编程进行控制 ，实现不同的功能。
abb工业机器人现场编 bot工业机器人概述 • abbot工业机器人现场编程 • abbot工业机器人码垛应用 • abbot工业机器人现场编程与码垛应用的前景
与挑战 • 参考文献
01 引言
背景介绍
工业机器人是现代制造业的重要组成部分，随着劳动力成本的上升和制造业对效 率的追求，工业机器人在制造业中的应用越来越广泛。
经济性与社会效益的平衡
《工业机器人现场编程与应用》ABB工业机器人控制柜的硬件连接
ABB机器人的硬件连接
模式选择旋钮：用于切换机器人工作模式。
按钮面板
急停按钮：在任何工作模式下，按下急停按钮，机器人立即停止， 无法运动。
上电/复位按钮：发生故障时，使用该按钮对控制器内部状态进行 复位，在自动模式下，按下该按钮，机器人电机上电，按键灯常亮。
制动闸按钮：机器人制动闸释放单元。通电状态下，按下该按钮， 可用手旋转机器人任何一个轴运动。
IRC5-标准型控制柜
自动模式停 止信号AS1
自动模式停 止信号AS2
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
X5端子 14
控制原理 当5-6、11-12之间断开后在自动状态下的机器人进入 自动模式安全保护停止模式。 控制原理 1、将第5、11脚的短接片剪短； 2、AS1和AS2分别单独接入NC无源接点； 3、如果要接入自动模式安全保护停止信号就需要同时 使用AS1和AS2；
ABB机器人的硬件连接
LAN端口：
LAN 1 端口是连接FlexPendant 专用的。
LAN 2 和LAN 3 端口用于将基于网络的生产设 备连接到控制器。例如现场总线、摄像头和焊 接设备。 LAN 2 只能配置为IRC5 控制器的专属网络。 LAN 3端口支持1000M通信，适合高速通信使用。
XS1
接
R1.MP
编码器电缆 线
将机器人伺服电机 编码器接口板数据 传送给控制器
XS2
R1.SMB
ABB机器人的硬件连接 电缆连接
3
示教器电缆 线
将示教器和控 制器连接
XS4
4
电源线
AC220V/50Hz 电 源进线
基于abb工业机器人的现场应用编程 (2)
1) 掌握传感器系统开发和实际应用； 2) 熟练完成电子电路的连接； 3) ABB 机器人的硬件构成及控制板电路扩展设计； 4) 完成机器人运动的编程代码； 5) ABB 工业机器人控制系统构成以及开发； 6) 调试 ABB 工业机器人控制系统的运行； 4. 预期目标： 1) 完成 SMTP 模块采集数据和 cc1101 模块编程； 2）完成一篇毕业设计说明书。 5. 研究步骤、方法及措施： 1) 了解相关研究背景和研究现状； 2) 了解 ABB 工业机器人的构造、特性与应用； 3) 通过具体原件确定合理的系统设计方案与实现原理； 4) 对 ABB 机器人各部分的硬件系统和软件系统做好充足的了解； 5) 对整个系统进行测试； 6) 遇到难以解决的问题，及时请教老师和同学，一起研究解决。
一、选题简介、意义
随着工业 4.0 的提出，我国作为制造业大国，正在由“中国制造”逐步向 “中国智造”转型，工业机器人在制造业创新驱动发展战略中扮演着不可或缺的 角色。本文研究的主要内容是以工业机器人 ABB 为平台，对其进行二次开发， 集成了六维力传感器和体感传感器 Leap Motion，并最终开发出了具有远程控制 功能的网络集成控制系统。基于 ABB 工业机器人的现场应用编程，可以实现机 器人的运动、搬运等技能，其现场编程的内容以运动为例，如下：WaitDI10_X,1;
学号04班级工业自动化21632所属院系专业控制技术学院工业自动化指导教师职称教授所在部门控制技术学院指导教师校外指导教师职称所在部门毕业设计论文题基于abb工业机器人的现场应用编程题目类型工程设计项目论文类作品设计类其他一选题简介意义随着工业40的提出我国作为制造业大国正在由中国制造逐步向中国智造转型工业机器人在制造业创新驱动发展战略中扮演着不可或缺的角色
一、选题简介、意义
随着工业 4.0 的提出，我国作为制造业大国，正在由“中国制造”逐步向 “中国智造”转型，工业机器人在制造业创新驱动发展战略中扮演着不可或缺的 角色。本文研究的主要内容是以工业机器人 ABB 为平台，对其进行二次开发， 集成了六维力传感器和体感传感器 Leap Motion，并最终开发出了具有远程控制 功能的网络集成控制系统。基于 ABB 工业机器人的现场应用编程，可以实现机 器人的运动、搬运等技能，其现场编程的内容以运动为例，如下：WaitDI10_X,1;
学号04班级工业自动化21632所属院系专业控制技术学院工业自动化指导教师职称教授所在部门控制技术学院指导教师校外指导教师职称所在部门毕业设计论文题基于abb工业机器人的现场应用编程题目类型工程设计项目论文类作品设计类其他一选题简介意义随着工业40的提出我国作为制造业大国正在由中国制造逐步向中国智造转型工业机器人在制造业创新驱动发展战略中扮演着不可或缺的角色
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一、选题简介、意义
随着工业 4.0 的提出，我国作为制造业大国，正在由“中国制造”
逐步向“中国智造”转型，工业机器人在制造业创新驱动发展战略中扮演
着不可或缺的角色。本文研究的主要内容是以工业机器人 ABB 为平台，
对其进行二次开发，集成了六维力传感器和体感传感器 Leap Motion，并
最终开发出了具有远程控制功能的网络集成控制系统。
文中的工业机器人编程控制系统结构设计为建立在商业通用控制平台上的
中层控制系统与建立在中层控制系统上的用户编程系统两个层次。中层控制系统
作为工业机器人编程控制系统的核心，主要进行用户程序的解释执行和运动过程
的轨迹规划，其中，轨迹规划部分是应用工业机器人相关理论和核心技术的关键
部分。而用户编程系统作为工业机器人编程控制系统的交互接口，主要进行用户
文件的操作、作业程序的编写以及运行状态的监控。
详细分析了 ABB IRB1410 型机器人的软硬件构成。对 RAPID 程序的编程
方式进行了分析，以及完成了客户端 RAPID 程序的编写。利用 PC SDK 对
ABB 进行了二次开发，实现了对 ABB 机器人的远程网络控制。
1
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究 步骤、方法及措施等） 1. 课题研究：
目前，机器人已被广泛地应用于工业、军事、家政等各个领域。其中，作为
现代社会物质生产基础的工业领域对机器人的需求尤为突出，这种需求不仅体现
在工业机器人本体构型上，更体现在工业机器人自动化控制系统中。工业机器人
自动化控制系统的核心是其编程控制系统，针对工业机器人编程控制系统具有的
完全自主开发周期过长、通过商业系统二次开发无法掌握核心技术等问题。
基于 ABB 工业机器人与周边设备交互的信号与接线，并完成机器人现场操作与示教 程序的编写。 2. 主要研究的内容：
采用 ABB IRB1410 型机器人作为集成控制系统的开发平台。IRB1410 型机器人系统主要由 Flex Pendent 手持示教器、一个六自由度机械臂、IRC5 控制器三部分组成，用户编程系统核心的用户编程语言和编程语言解释器或编译 器可以根据需要来进行自主设计和开发。而在主开发用户编程语言集合的过程 中，开发人员则可以根据自身特点、实际需要以及用户要求，在实现最基本的工 业机器人用户编程指令，例如，运动控制指令和 IO 控制指令的同时，增加相应 功能的用户编程指令来实现个性化定制的用户编程语言，以便用户编程系统实现 多样化，从而提高用户编程系统的灵活性，使其能够适应复杂多变的市场需求。 以 ABB 为基础，以运动控制为核心设计开发工业机器人编程控制系统，通过采 用系统化思维、模块化设计以及先进的计算机技术和编程理念，探索实现高效合 理的控制系统体系结构和简明易用的用户编程系统。 3. 要解决的问题： 1) 掌握传感器系统开发 2) ABB 工业机器人控制系统构成以及开发； 3) 制定合适用户的编程指令 4) 如何把 ABB 和机器人结合在一起 4. 预期目标： 1) 完成 SMTP 模块采集数据和 cc1101 模块编程； 2) 研究出适合 ABB 的工业机器人 5. 研究步骤、方法及措施： 1) 了解的研究背景和研究现状； 2) 了解 ABB 工业机器人的构造、特性与应用； 3) 通过具体原件确定合理的系统设计方案与实现原理； 4) 对 ABB 机器人各部分的硬件系统和软件系统做好充足的了解； 5) 对整个系统进行测试； 6) 遇到难以解决的问题，及时请教老师和同学，一起研究解决。
2
设计（设计）体系、结构（大纲） 一、 绪论 二、 基于 ABB 工业机器人的介绍 三、 传感器系统开发 1. 引言 2. 力觉传感系统开发 3. 六维力传感器结构特点 4. 传感器标定算法研究 5. 六维力传感器静态性能指标以及测力机理 6. 体感传感系统开发 7. 体感设备 Leap Motion 简介 8. 体感设备 Leap Motion 工作原理以及功能 9. 体感设备 Leap Motion 应用程序的开发 四、 编程控制系统整体设计 1. 引言 2. 需求分析 3. 用户编程系统需求分析 4. 中层控制系统需求分析 5. 结构设计 6. 逻辑结构 7. 物理结构 8. 状态转换 9. 精度分析 10. 数学逻辑分析 11. 物理延迟分析 12. 环境干扰分析 13. 本章小结 五、 用户编程系统结构及其实现 1. 引言 2. 用户编程指令集合 1) 位姿定义指令 2) 运动指令 3) 输入输出指令 4) 流程控制指令 5) 其他指令 3. 用户编程系统结构 1) 详细设计 2) 开发平台 3) 主界面 4) 编辑模块 4. 用户程序文件类 1) 用户程序文件操作 2) 编译模块 3) 用户编程指令类
毕业设计（论文）开题报告
学生姓名
指导教师 1
指导教师 2 毕业设计 （设计）题
目 题目类型
所属
陈文涛 学号
04
班级
工业自动 化 21632
院系 专业
控制技术学院 工业自动化张爱红职称 Nhomakorabea教授
所在 部门
控制技术学院
职称
所在 部门
基于 ABB 工业机器人的现场应用编程
工程设计（项目） 设计类□ 作品设计类□ 其他□
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5. 程序文件编译流程 1) 下载模块 2) 指令传输格式 3) 文件下载流程 4) 监控模块 5) 状态显示部分 6) 状态控制部分 7) 打包发布 6. 本章小结 六、 ABB 工业机器人控制系统构成以及开发 1. 引言 2. ABB 机器人系统解析 3. ABB 机器人系统软硬件构成 4. ABB 机器人编程语言解析 5. 工业机器人的通信机制 6. ABB 机器人的二次开发 七、 ABB 机器人系统现场试验 总结 谢词 参考文献
指导教师意见：
分院审批意见：
签字： 年月日
签章： 年月日
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