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        KUKA工業(yè)機(jī)器人借助KRL進(jìn)行運(yùn)動編程案例設(shè)計

        2023-11-27 13:08:06楊曉華李天祥
        機(jī)電信息 2023年22期
        關(guān)鍵詞:指令案例

        楊曉華 李天祥

        (成都工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(成都市技師學(xué)院),四川成都 611731)

        0 引言

        工業(yè)機(jī)器人編程技術(shù)作為一門應(yīng)用性很強(qiáng)的科學(xué)技術(shù),很多高職院校把它作為一門重要的必修課程,要求學(xué)生能掌握和運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容編寫機(jī)器人程序,控制機(jī)器人為人們的生產(chǎn)和生活服務(wù)[1]。本文以KUKA工業(yè)機(jī)器人編程技術(shù)為研究對象,目前很多KUKA機(jī)器人編程技術(shù)教材、內(nèi)部資料介紹示教編程的內(nèi)容較多,對于軌跡圖形編程都是采用示教編程,但是這種示教編程需要提供軌跡的圖樣,沒有圖樣就沒有辦法實(shí)現(xiàn)。針對以上情況,可以借助KRL進(jìn)行運(yùn)動編程來解決問題,但是很多教材、內(nèi)部資料介紹的基于KRL的運(yùn)動編程內(nèi)容都很粗略,對編程指令怎樣用、使用這個指令達(dá)到的效果沒有進(jìn)行詳細(xì)說明,更沒有針對編程指令列舉具體的實(shí)例進(jìn)行應(yīng)用說明。鑒于此,本文設(shè)計了一個繪制軌跡的案例,借助KRL進(jìn)行運(yùn)動編程,不需要進(jìn)行示教仍然能控制機(jī)器人完成作業(yè),可供有需要的學(xué)習(xí)者借鑒。

        1 圖形案例設(shè)計

        以KUKA工業(yè)機(jī)器人抓取一支筆繪制如圖1所示的圖形軌跡為例,采用絕對運(yùn)動、相對運(yùn)動、計算或操縱機(jī)器人的位置等編程方式來實(shí)現(xiàn)軌跡圖形的繪制。借助KRL進(jìn)行運(yùn)動編程來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人繪制軌跡圖形的前提條件是要合理創(chuàng)建工具坐標(biāo)系和基坐標(biāo)系(工件坐標(biāo)系),用筆尖以XYZ4點(diǎn)法創(chuàng)建工具坐標(biāo)系為TOOL[1]:huibi,選擇圖形的O點(diǎn)用3點(diǎn)法創(chuàng)建基坐標(biāo)(工件坐標(biāo)系)為Base[1]:guiji,如圖1所示。

        圖1 基坐標(biāo)設(shè)定

        2 程序設(shè)計

        2.1 絕對運(yùn)動編程

        2.1.1 指令格式及應(yīng)用

        1)指令格式:

        絕對運(yùn)動所有的運(yùn)動針對于某個坐標(biāo)系的原點(diǎn),該案例以圖形上的O點(diǎn)為基坐標(biāo)原點(diǎn)。

        絕對運(yùn)動的編程格式:PTP{A3 45};說明:A3軸從0°運(yùn)行到了45°[2]。

        2)具體應(yīng)用舉例:

        控制機(jī)器人繪筆以點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動方式運(yùn)行到D點(diǎn),程序段如下:

        2.1.2 軌跡圖形程序設(shè)計

        軌跡路線規(guī)劃Home→O→A→B→C→D→E→O→Home[3],絕對運(yùn)動編程程序設(shè)計如表1所示。

        表1 絕對運(yùn)動編程程序

        2.2 相對運(yùn)動編程

        2.2.1 指令格式及應(yīng)用

        1)指令格式:

        相對運(yùn)動采用REL指令,它始終針對機(jī)器人的當(dāng)前位置,即目標(biāo)點(diǎn)針對前一點(diǎn)的坐標(biāo)變化量[2]。

        相對運(yùn)動的編程格式:LIN_REL{x 100,z-200};#BASE為默認(rèn)設(shè)置。

        使用說明:TCP從當(dāng)前位置沿基坐標(biāo)系中的x軸方向移動100 mm,沿z軸負(fù)方向移動200 mm。Y、A、B、C和S保持不變,T則從運(yùn)動中得出[2]。

        2)具體應(yīng)用舉例:

        控制機(jī)器人繪筆以直線運(yùn)動方式從O點(diǎn)運(yùn)行到A點(diǎn),程序段如下:

        2.2.2 軌跡圖形程序設(shè)計

        軌跡路徑規(guī)劃Home→O→A→B→C→D→E→O→Home[3],相對運(yùn)動編程程序設(shè)計如表2所示。

        表2 相對運(yùn)動編程程序

        2.3 計算或操縱機(jī)器人位置編程

        2.3.1 指令格式及應(yīng)用

        在某個位置示教了一個點(diǎn)(或者確定的坐標(biāo)點(diǎn)也可以),把這個保存在一個變量里面,通過計算改變后面的點(diǎn)[2]。計算或操縱機(jī)器

        人位置格式:

        Position:定義的變量名稱(點(diǎn)位名稱);

        Position = XP3:把XP3坐標(biāo)賦值給變量(表示示教的P3點(diǎn)坐標(biāo)),坐標(biāo)值也可以直接賦值;

        position.x = position.x + 100:定義的新點(diǎn)在XP3的x方向值加上100 mm[2];

        PTP position:運(yùn)動到計算出的位置[2]。

        2.3.2 軌跡圖形程序設(shè)計

        軌跡路徑規(guī)劃Home→O→A→B→C→D→E→O→Home[3],計算或操縱機(jī)器人位置編程方法需要先定義幾個變量來存儲點(diǎn)的位置,在本案例中,A、B、C、D、E的變量名稱就定義為a、b、c、d、e,變量的類型定義為pos。計算或操縱機(jī)器人位置編程程序設(shè)計如表3所示。

        3 結(jié)束語

        本文設(shè)計的案例圖形包括直線、圓弧形狀,綜合性強(qiáng),借助于KRL進(jìn)行運(yùn)動編程,指令研究涉及全面,減少了使用示教編程占用的生產(chǎn)時間,有助于提高生產(chǎn)效率。案例采用三種不同的編程方法來完成軌跡的繪制,為編程人員提供了更廣泛的編程思路,在實(shí)際應(yīng)用中,可以根據(jù)自己的實(shí)際情況選用相應(yīng)的編程方法,也可以采用綜合編程的方法。此研究對學(xué)習(xí)機(jī)器人編程的自學(xué)、初學(xué)者在指令理解和應(yīng)用方面有很大的幫助,具有一定的實(shí)際意義。

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