《工业机器人操作与编程（kuka）教学课件作者李正祥项目三kuka机器人的程序数据设定》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工业机器人操作与编程（kuka）教学课件作者李正祥项目三kuka机器人的程序数据设定（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、项目三 KUKA 机器人的程序数据设定,3.1 项目描述 3.2 教学目的 3.3 知识准备 3.4 任务实现,返回,3.1 项目描述,本项目的主要学习内容包括：了解什么是程序数据；了解数据的类型与存储方式，常用的数据类型及说明，怎样声明一个 INT 型变量；了解 KRL 中的基本运算类型，使用 KUKAsmartPAD 设定工具、基坐标和机器人载荷信息等。,返回,3.2 教 学 目 的,通过本项目的学习让学生了解什么是程序数据，了解数据的类型与存储方式，如何通过KUKA smartPAD 建立程序数据，怎样声明一个 INT 型变量，使用 KUKA smartPAD 设定工具、基坐标和机器人载
2、荷信息，本项目的内容主要是关于机器人的程序数据的，有许多操作与设定环节，学生可以按照本项目所讲的设定步骤同步操作，为后续的程序编写打下坚实的基础。,返回,3.3 知 识 准 备,3.3.1 什么是程序数据 顾名思义，程序数据是在程序中设定的值和定义的一些环境数据，为编程而设定。机器人中常用的程序数据有整数、实数、布尔数、字符等，还有一些位置数据。 3.3.2 了解数据的存储类型 在 KUKA 机器人中，最常用数据的存储类型有两种，一种是常量，另一种是变量。 1. 常量 常量的特点是在定义时已对其赋予了数值，不能在程序中修改，除非重新定义新的数值。 常量用关键词 CONST 建立且只允许建立在数
3、据列表中。,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,2. 变量 使用 KRL 对机器人进行编程时，从最普通的意义上来说，变量就是在机器人进程的运行过程中出现的计算值（“数值”）的容器，每个变量都在机器人的存储器中有一个专门指定的地址，在 KRL 中变量可划分为局部变量和全局变量。 3.3.3 常用的数据类型及说明 KUKA 机器人中常用的数据类型有整数、实数、布尔数、字符（表 31）及数组类型、枚举数据类型、复合数据类型等。 3.3.4 变量的声明 变量声明对于 KUKA 机器人编程而言是非常重要的，变量声明时要注意以下几点：,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备, 在使用前必须总是先进
4、行声明； 每一个变量均划归一种数据类型； 命名时要遵守命名规范； 声明的关键词为 DECL； 对四种简单数据类型关键词 DECL 可省略； 用预进指针赋值； 变量声明可以不同形式进行，因为从中得出相应变量的生存期和有效性。,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,3.3.4.1 变量类型 1. 在 SRC 文件中创建的变量（被称为运行时间变量） （1）不能被一直显示； （2）仅在声明的程序段中有效； （3）在到达程序的最后一行（END 行）时重新释放存储位置。 2. 局部 DAT 文件中的变量 （1）在相关 SRC 文件的程序运行时可以一直被显示； （2）在完整的 SRC 文件中可用，因
5、此在局部的子程序中也可用； （3）也可创建为全局变量； （4）获得 DAT 文件中的当前值，重新调用时以所保存的值开始。 3. 系统文件$CONFIG.DAT 中的变量 （1）在所有程序中都可用（全局）；,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,（2）即使没有程序在运行，也始终可以被显示； （3）获得$CONFIG.DAT 文件中的当前值。 3.3.4.2 变量创建 下面以简单常用数据类型为例，详细讲述在 SRC、DAT 和$CONFIG.DAT 文件中创建变量和声明变量。 1. 在 SRC 文件中创建变量 （1）切换至专家用户组； （2）使 DEF 行显示出来； （3）在编辑器中打开
6、SRC 文件； （4）声明变量：,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,DEF TEST ( ) DECL INT counter DECL REAL price DECL BOOL finished DECL CHAR create1 INI END （5）关闭并保存程序。 2. 在 DAT 文件中创建变量 （1）切换至专家用户组； （2）在编辑器中打开 DAT 文件；,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,（3）声明变量： DEFDAT TEST EXTERNAL DECLARATIONS DECL INT counter DECL REAL price DECL BOOL
7、 finished DECL CHAR create1 ENDDAT （4）关闭并保存数据列表。,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,3. 在$CONFIG.DAT 文件中创建变量 （1）切换至专家用户组； （2）在编辑器中打开 SYSTEM（系统）文件夹中的$CONFIG.DAT： DEFDAT CONFIG BASISTECH GLOBALS AUTOEXT GLOBALS USER GLOBALS ENDDAT （3）选择 Fold“USER GLOBALS”，然后用软键“打开/关闭 Fold”将其打开；,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,（4）声明变量： DEFD
8、AT CONFIG ( ) ;= ; 用户自定义类型 ;= ;= ; 外部用户自定义 ;= ;= ; 用户自定义变量,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,;= DECL INT counter DECL REAL price DECL BOOL error DECL CHAR symbol ENDDAT （5）关闭并保存数据列表。,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,3.3.5 KRL 中变量的运算类型 根据具体任务，可以以不同方式在程序进程（SRC 文件）中改变变量值。以下介绍最常用的方法。 1. 基本运算类型 基本运算类型有：加法（+）、减法（）、乘法（*）和除法（/）
9、。 数学运算结果（+;*），运算对象为 INT 和 REAL： ; 声明 DECL INT D,E DECL REAL U,V ; 初始化 D = 2,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,E = 5 U = 0.5 V = 10.6 ; 指令部分（数据操纵） D = D*E ; D = 2 * 5 = 10 E = E+V ; E= 5 + 10.6 = 15.6四舍五入为 E=16 U = U*V ; U= 0.5 * 10.6 = 5.3 V = E+V ; V= 16 + 10.6 = 26.6 数学运算结果（/）： 使用整数值运算时的特点：纯整数运算的中间结果会去掉所有小数位
10、；给整数变量赋值时会根据一般计算规则对结果进行四舍五入。,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,2. 比较运算 比较运算的运算符有：相同/等于（=）、不同/不等于（）、大于（）、小于（=）、小于等于（=）。 通过比较运算可以构成逻辑表达式。比较结果始终是 BOOL 数据类型，如表 32 所示。 3. 逻辑运算 逻辑运算的运算符有：取反（NOT）、逻辑“与”（AND）、逻辑“或”（OR）和逻辑“异或”（EXOR）。 通过逻辑运算可以构成逻辑表达式，这种运算的结果始终是 BOOL 数据类型，如表 33所示。,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,; 声明 DECL BOOL K,L
11、,M ; 初始化/指令部分 K = TRUE L = NOT K ; L=FLASE M = (K AND L) OR (K EXOR L) ; M=TRUE L = NOT (NOT K) ; L=TRUE 运算将根据其优先级顺序进行。运算优先级如表 34 所示。 3.3.6 三个重要程序数据 KUKA 机器人中三个重要的程序数据是工具、基坐标和载荷。,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,3.3.6.1 KUKA 机器人工具数据 1. 为什么要设定工具？ 测量工具意味着生成一个以工具参照点为原点的坐标系。该参照点被称为 TCP（Tool Center Point，即工具中心点），该
12、坐标系即为工具坐标系。 如果一个工具已精确测定，则在实践中对操作和编程人员有以下优点。 （1）手动移动改善。 可围绕 TCP （例如：工具顶尖）改变姿态，如图 31 所示。 沿工具作业方向移动，如图 32 所示。 （2）运动编程时的益处，可沿着 TCP 上的轨迹（图 33）保持已编程的运行速度。,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,2. 怎样设定工具？ 工具测量分为两步：第一步是确定工具坐标系的原点，即 TCP 点；第二步是确定工具坐标系的姿态。工具设定步骤如表 35 所示。 3.3.6.2 KUKA 机器人基坐标设定 1. 为什么要设定基坐标？ 基坐标系测量表示根据世界坐标系在机器
13、人周围的某一个位置上创建坐标系，其目的是使机器人的运动及编程设定的位置均以该坐标系为参照。 测定了基坐标后有以下优点： （1）沿着工件边缘移动：可以沿着工作面或工件的边缘手动移动机器人，如图 34所示。,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,（2）参照坐标系：示教的点以所选的坐标系为参照，如图 35 所示。 （3）坐标系的修正/推移：可以参照基坐标对点进行示教，如图 36 所示。如果必须推移基坐标，若由于工作面被移动，这些点也随之移动，则不必重新进行示教。 （4）多个基坐标系（图 37）的益处：最多可建立 32 个不同的坐标系，并根据程序流程加以应用。 2. 怎样设定基坐标？ 基坐标系
14、测量分为两个步骤：第一步确定坐标原点；第二步定义坐标方向。基坐标测量方法如表 36 所示。,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,3.3.6.3 KUKA 机器人载荷设定 1. 为什么要设定载荷？ KUKA 机器人载荷包括机器人上的附加负载和工具负载，工具负载数据是指所有装在机器人法兰上的负载，它是另外装在机器人上并由机器人一起移动的质量。 设定了机器人载荷后有以下优点： （1）提高机器人的精度； （2）可以使运动过程具有最佳的节拍时间； （3）可以提高机器人的使用寿命（重载、轻载时电机电流不同）。,上一页,下一页,返回,3.3 知 识 准 备,2. 怎样设定机器人载荷？ （1）选择主
15、菜单投入运行测量工具工具负载数据。 （2）在工具编号栏中输入工具的编号。用“继续”键确认。 （3）输入负载数据： M 栏：质量； X、Y、Z 栏：相对于法兰的重心位置； A、B、C 栏：主惯性轴相对于法兰的取向； JX、JY、JZ 栏：惯性矩（JX 是坐标系绕 X 轴的惯性，该坐标系通过 A、B 和 C 相对于法兰转过一定角度。以此类推，JY 和 JZ 是指绕 Y 轴和 Z 轴的惯性）。 （4）保存。,上一页,返回,3.4 任 务 实 现,3.4.1 在程序中声明一个 INT 型变量 通过前面的学习，我们知道可以在很多地方创建 INT 型变量，下面详细讲述在程序 SRC文件中声明变量和执行初始化。 （1）切换至专家用户组； （2）使 DEF 行显示出来； （3）在编辑器中打开 SRC 文件； （4）声明变量、执行初始化： DEF TEST ( ) DECL INT count INI count = 1,下一页,返回,3.4 任 务 实 现, END （5）关闭并保存程序。 3.4.2 程序数据在程序中的运用 下面是一段简单的程序，从程序段中可以看出，机器人首先回到 HOME 点，然后进入 LOOP无限循环，机器人由 P1 点线性运动到 P2 点后，等待 1 s，并且计数值 count+1，我们可以利用count 作
