A 機(jī)器人簡介

2023年12月5日發(fā)(作者：簡單又好看的風(fēng)景畫)

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ABB機(jī)器人的組成

IRB型機(jī)器人是著名的瑞典機(jī)器人生廠商ABB公司的產(chǎn)品，IRB指ABB標(biāo)準(zhǔn)系列機(jī)器人。IRB機(jī)器人常用于焊接、涂刷、搬運與切割。常用的型號有：IRB 1400，IRB 2400，IRB 4400，IRB 6400。其型號的解釋如下：

IRB指的是ABB機(jī)器人。

第一位數(shù)（1,2,4,6）指機(jī)器人的大小。

第二位數(shù)（4）指的是屬于S4或S4C系統(tǒng)。

無論是何種型號，機(jī)器人控制部分基本相同。

IR 1400：承載較小，最大承載為5kg，常用于焊接。

IRB 2400：承載較小，最大承載為 7kg ，常用于焊接。

IRB 4400：承載較大，最大承載為60kg 常用于搬運或大范圍焊接。

IRB 6400：承載較大，最大承載為200kg，常用于搬運或大范圍焊接。

ABB機(jī)器人的組成：

ABB機(jī)器人是由兩部分組成：機(jī)械手和控制器。操作人員通過控制器操作機(jī)械人。

機(jī)械手是由六個轉(zhuǎn)軸組成的空間6桿開鏈機(jī)構(gòu)，理論上可以達(dá)到運動范圍內(nèi)的任何一點，表列舉了各軸的轉(zhuǎn)動范圍，圖展示了機(jī)械手臂的工作空間，圖展示了六個運動軸的名稱及運動方式。每個轉(zhuǎn)軸均帶有一個齒輪箱，機(jī)械手運動精度可達(dá)到±0.05mm~±0.2mm。六個轉(zhuǎn)軸均有AC伺服電機(jī)驅(qū)動。機(jī)械手帶有一塊串口測量板（SMB），它將編碼器模擬量裝換為數(shù)字量，并依靠劉杰可充電鎳鉻電池供電，機(jī)器人關(guān)機(jī)時，通過電池存儲機(jī)器人當(dāng)前編碼器位置，一旦電池電量不足需要及時更換。

第i軸

1

2

3

4

5

6

角度

范圍

ABB機(jī)器人的控制器如下圖所示：

控制器系統(tǒng)主要由主計算機(jī)板、機(jī)器人計算機(jī)板、快速硬盤、網(wǎng)絡(luò)通信計算機(jī)、示教器、驅(qū)動單元、通信單元和電力版組成。變壓器、主計算機(jī)、軸計算機(jī)、驅(qū)動板、串口測量和編碼器組成伺服驅(qū)動系統(tǒng)，對位置、速度和電機(jī)電流進(jìn)行數(shù)字化調(diào)整，對電機(jī)叫了控制進(jìn)行同步。機(jī)器人系統(tǒng)從串行測量板連續(xù)的接收機(jī)器人新的數(shù)據(jù)位置，輸入位置調(diào)整器中，與先前的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和放大，輸出新的位置和速度控制。

2 ABB機(jī)器人的程序框架及常用指令 在ABB公司的20多個型號中，都采用了通用模塊化語言RAPID。RAPID是目前ABB、IWK等國際一流機(jī)械手生產(chǎn)氣壓使用的工業(yè)機(jī)械手控制軟件，它類似于VB等高級語言。

2.1數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)類型

RAPID語言中的數(shù)據(jù)構(gòu)成類型有三種，見。

在機(jī)器人程序中，根據(jù)不同的情況，有三種數(shù)據(jù)性質(zhì)可以選擇：VAR、CONST、PERS。

2.2 RAPID語言的程序框架

RAPID語言有三種類型的例行程序（子程序）—進(jìn)程、函數(shù)和中斷程序。進(jìn)程沒有返回值，只用來構(gòu)成指令內(nèi)容。函數(shù)返回某一類型的數(shù)據(jù)值還可以用作指令參數(shù)。中斷程序提供了一種中斷的反應(yīng)，它與某個具體的中斷聯(lián)系起來，一旦中斷產(chǎn)生，它就會自動執(zhí)行。

關(guān)于例行程序的作用域有以下說明：全局例行程序可以覆蓋任何一個模塊；局部例行程序值覆蓋它所在的模塊；在作用域內(nèi)，局部例行程序隱藏具有同名的全局例行程序和數(shù)據(jù)；在作用域內(nèi)，例行程序隱藏同名的指令和預(yù)先確定的例行程序。同時，在同一個模塊內(nèi)例行程序之間、例行程序與數(shù)據(jù)之間不能重名；全局例行程序不能與模塊以及其他模塊中的全局例行程序或全局?jǐn)?shù)據(jù)重名。

例行程序可以包含為以下幾個部分：例行程序聲明（包括參數(shù)）、數(shù)據(jù)、函數(shù)體、跳轉(zhuǎn)標(biāo)識（只限進(jìn)程）和錯誤標(biāo)識。其中程序聲明部分要位于例行程序體之外。 中斷程序可以通過CONNET指令與某一個具體中斷聯(lián)系在一起，當(dāng)這個中斷產(chǎn)生時，控制權(quán)立即交給相應(yīng)的中斷程序。如果中斷產(chǎn)生，但是沒有與之相聯(lián)系的中斷程序，則認(rèn)為發(fā)生了嚴(yán)重的錯誤，立即停止程序的執(zhí)行。同一個中斷程序之間可以對應(yīng)多個中斷源，中斷處理完成后跳回中斷發(fā)生處繼續(xù)執(zhí)行原程序。

2.3 機(jī)器人常用的指令

RAPID總共有276條指令可以使用，在這里介紹一些常用的指令。

1信號輸入輸出指令：

DO：機(jī)器人的數(shù)字輸出信號

DI：機(jī)器人的數(shù)字輸入信號

2運動指令：

機(jī)器人有四種最基本的運動：圓周運動、執(zhí)行運動、轉(zhuǎn)軸運動和進(jìn)給運動。

MoveC p1,p2,v500,z30,tool2；tool2的TCP以速度v500、區(qū)域z30為參數(shù)作圓周運動到p2點，圓周的班級由其實運動點、p1點和p2點共同確定。

MoveL p1,v1000,z30,tool1；tool1的TCP以速度v1000、區(qū)域z30為參數(shù)作直線運動到p1點。

MoveAbsj p1，v500，z30，tool2;工具tool2的TCP經(jīng)非線性路徑運動到指定點p1.該指令能使軸轉(zhuǎn)動到絕對位置，并且是同時到達(dá)。由于這條指令是直接給各跟轉(zhuǎn)軸下達(dá)命令，因此可以到達(dá)其他運動方式不能到達(dá)的起一點處。 MoveJ p1，vmax，z30，tool2；tool2的TCP以最高速度、區(qū)域z30為參數(shù)經(jīng)曲線路徑快速運動到p1點。使用該指令時，所有軸同時到達(dá)目標(biāo)位置。

3 讀寫指令

Open指令：打開用于讀寫的文件或串行通道。

Write指令：用于希爾到基于字符的文件或串行通道。

WriteAnyBin指令：用于將任意類型的數(shù)據(jù)寫入到二進(jìn)制串行通道或文件中。

WriteBin指令：用于將一定字節(jié)的數(shù)據(jù)寫入到二進(jìn)制串行通道中。

WriteStrBin指令：用于將字符串寫入到二進(jìn)制串行通道或二進(jìn)制文件中。

ReadAnyBin 指令：用于從二進(jìn)制串行通道或文件中讀取任何類型的數(shù)據(jù)。

TPReadNum：用于讀取示教器按下的一個數(shù)字。

TPWrite：用于向示教器輸出文字或是某種類型數(shù)據(jù)的值。

本章小結(jié)：

為了能夠很好地操縱機(jī)器人，需要對機(jī)器人有比較全面的認(rèn)識。本章首先主要對

IRB2400 型機(jī)器人的系統(tǒng)組成進(jìn)行了簡單講解，然后便開始介紹 RAPID語言編程。

RAPID 語言在層次結(jié)構(gòu)上類似于 VB，在這里先以列表的形式概括了不同的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)性質(zhì)，然后論述了機(jī)器人程序框架的構(gòu)成，緊接著列舉了一些常用指令（其中大多會在標(biāo)定實驗中使用），最后介紹了機(jī)器人與外部計算機(jī)的通訊功能，并進(jìn)行了相應(yīng)的實驗，包括使用 LeapFTP 客戶端程序訪問機(jī)器人文件系統(tǒng)和通過

RS422 總線向計算機(jī)實時傳輸機(jī)器人的運動參數(shù)。

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