張 鐵

（華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院，廣州，510640）

機(jī)器人系列標(biāo)準(zhǔn)介紹
——《工業(yè)機(jī)器人編程指令》

張 鐵

（華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院，廣州，510640）

1 編程指令標(biāo)準(zhǔn)制定的背景

近年來(lái)，隨著勞動(dòng)力對(duì)勞動(dòng)環(huán)境要求的提高，勞動(dòng)者的素質(zhì)提高，我國(guó)制造產(chǎn)業(yè)純粹依靠勞動(dòng)力獲得利潤(rùn)的時(shí)代已經(jīng)不再存在。因此，制造業(yè)生產(chǎn)企業(yè)說(shuō)得最多的是“人工越來(lái)越高，利潤(rùn)越來(lái)越少”，即企業(yè)付出越來(lái)越多，得到的利潤(rùn)卻越來(lái)越少?？梢灶A(yù)見(jiàn)，將來(lái)勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)環(huán)境惡劣、重復(fù)性工作的崗位越來(lái)越難找到合適的工人。為保持制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，我國(guó)各地企業(yè)研發(fā)和應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人十分積極，也出現(xiàn)了很多初具規(guī)模的從事工業(yè)機(jī)器人研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)。

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人雖然已形成了較為完善的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在較大差距，如產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，關(guān)鍵零部件仍嚴(yán)重依賴進(jìn)口；自主品牌工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)影響力弱，推廣應(yīng)用難；市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，重復(fù)建設(shè)隱憂顯現(xiàn)。

在世界范圍內(nèi)，機(jī)器人大多采用封閉的體系結(jié)構(gòu)，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和平臺(tái), 無(wú)法實(shí)現(xiàn)軟件的可重用，硬件的可互換, 產(chǎn)品可開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng),效率低, 這些因素阻礙了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。近年，各國(guó)在機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域已有研究，并取得了一定成果，為促進(jìn)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人健康有序發(fā)展，經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局批準(zhǔn)，我國(guó)也開(kāi)始開(kāi)展工業(yè)機(jī)器人編程指令標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

參與本標(biāo)準(zhǔn)制定的單位有華南理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、廣州數(shù)控設(shè)備有限公司、沈陽(yáng)新松公司、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化所、東北大學(xué)、昆山華恒焊接公司、哈工大博實(shí)機(jī)器人有限公司、北京博創(chuàng)科技有限公司、中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所、北京石油化工學(xué)院、上海沃迪機(jī)器人有限公司、中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、蕪湖奇瑞汽車(chē)有限公司等多家高校、科研院所和企業(yè)。

2 編程指令標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

2.1 編程指令標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)適用于弧焊機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、裝配機(jī)器人（包含但不是全部）等工業(yè)機(jī)器人。

2.2 工業(yè)機(jī)器人編程指令主要分類

工業(yè)機(jī)器人編程指令是指描述工業(yè)機(jī)器人動(dòng)作的指令，工業(yè)機(jī)器人編程指令包含運(yùn)動(dòng)類、信號(hào)處理類、IO控制類、流程控制類、數(shù)學(xué)運(yùn)算類、邏輯運(yùn)算類、操作符類、文件管理指令、數(shù)據(jù)編輯指令、調(diào)試程序/運(yùn)行程序指令、程序流程命令等。

2.3 各分類的定義及說(shuō)明

運(yùn)動(dòng)指令是指對(duì)工業(yè)機(jī)器人各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制的相關(guān)指令。信號(hào)處理指令是指對(duì)工業(yè)機(jī)器人信號(hào)輸入、輸出通道進(jìn)行操作的相關(guān)指令，包括對(duì)單個(gè)信號(hào)通道和多個(gè)信號(hào)通道的設(shè)置、讀取等。流程控制指令是對(duì)機(jī)器人操作指令順序產(chǎn)生影響的相關(guān)指令。數(shù)學(xué)運(yùn)算指令指對(duì)程序中相關(guān)變量進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的指令。邏輯運(yùn)算指令指完成程序中相關(guān)變量的布爾運(yùn)算的相關(guān)指令。文件管理指令是實(shí)現(xiàn)編程指令相關(guān)文件管理的指令。聲明數(shù)據(jù)變量指令指工業(yè)機(jī)器人編程指令中數(shù)據(jù)聲明指令。數(shù)據(jù)編輯指令指工業(yè)機(jī)器人編程指令中對(duì)后臺(tái)位姿坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)編輯管理的指令。操作符是工業(yè)機(jī)器人編程指令中簡(jiǎn)化使用的一些數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算的操作符號(hào)。

3 結(jié)論

本標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人當(dāng)前發(fā)展的現(xiàn)狀，解決工業(yè)機(jī)器人發(fā)展和應(yīng)用中企業(yè)各自為政的問(wèn)題，提出一套面向弧焊、點(diǎn)焊、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的編程指令，促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中的推廣和應(yīng)用，為工業(yè)機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的發(fā)展提供必要的基礎(chǔ)，以促進(jìn)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

編寫(xiě)本標(biāo)準(zhǔn)的意義在于：促進(jìn)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展；提高我國(guó)工業(yè)機(jī)器人在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)能力；避免像國(guó)外工業(yè)機(jī)器人編程指令不統(tǒng)一，從而在一定程度上制約機(jī)器人發(fā)展的問(wèn)題。