工業機器人編程從入門到通ABB和KUKA

本書以工業機器人應用為主，在介紹工業機器人的基本概念、編程基礎知識的基礎上，
對ABB、KUKA工業機器人的程序結構、指令功能與格式、編程示例進行了詳盡說明；
對機器人工具坐標系、工件坐標系、負載等作業數據以及作業範圍、
干涉區、軟限等與程序運行相關的系統參數設定方法進行了完整闡述。
本書提供了機器人編程指令的代碼以及大量的程序實例詳解，內容全面、選材典型、案例豐富，
可供工業機器人編程、作、維修人員及高等學校師生參考。

基礎篇
第1章工業機器人概述2
1.1機器人概況2
1.1.1機器人產生、發展與分類2
1.1.2工業機器人及應用2
1.1.3服務機器人及應用2
1.2工業機器人與產品2
1.2.1工業機器人組成2
1.2.2工業機器人點2
1.2.3常用工業機器人2
1.3工業機器人的結構形態2
1.3.1垂直串聯機器人2
1.3.2水平串聯機器人2
1.3.3並聯機器人2
1.4工業機器人的技術性能2
1.4.1主要技術參數2
1.4.2工作範圍與承載2
1.4.3自由度、速度及度2
1.5ABB工業機器人概況2
1.5.1ABB通用型垂直串聯機器人2
1.5.2ABB用型垂直串聯機器人2
1.5.3ABB其他機器人與變位器2
1.6KUKA工業機器人概況2
1.6.1KUKA通用型垂直串聯機器人2
1.6.2KUKA用型垂直串聯機器人2
1.6.3KUKA其他結構機器人2
1.6.4KUKA機器人變位器2
1.6.5KUKA工件變位器2

ABB篇
第2章工業機器人編程基礎3
2.1運動控制與坐標系3
2.1.1機器人基準與控制模型3
2.1.2關節軸、運動組與關節坐標系6
2.1.3機器人基準坐標系8
2.1.4機器人作業坐標系10
2.1.5坐標系方向及定義13
2.2常用產品的坐標系定義16
2.2.1FANUC機器人坐標系16
2.2.2安川機器人坐標系19
2.2.3ABB機器人坐標系21
2.2.4KUKA機器人坐標系24
2.3機器人姿態及定義27
2.3.1機器人與工具姿態27
2.3.2 機器人姿態的定義29
2.3.3常用產品的姿態參數31
2.4機器人移動要素與定義33
2.4.1機器人移動要素33
2.4.2目標位置與到位區間34
2.4.3移動速度與加速度37
2.5機器人典型作業與控制38
2.5.1焊接機器人分類38
2.5.2點焊機器人作業控制40
2.5.3弧焊機器人作業控制43
2.5.4搬運及通用作業控制47

ABB篇
第3章RAPID程序結構與語法51
3.1RAPID程序結構與格式51
3.1.1RAPID程序結構51
3.1.2RAPID程序模塊54
3.1.3RAPID程序格式57
3.2程序聲明、參數與程序調用60
3.2.1程序聲明與程序參數60
3.2.2普通程序的執行與調用62
3.2.3功能程序及調用66
3.2.4中斷程序及調用69
3.3程序數據及定義70
3.3.1數據聲明指令70
3.3.2基本型數據及定義72
3.3.3複合型數據、數組及定義76
3.3.4結構數據、枚舉數據及使用77
3.3.5程序數據性質及定義79
3.4表達式、運算指令與函數81
3.4.1表達式與編程81
3.4.2運算指令與編程83
3.4.3函數命令及編程84
3.4.4數據轉換命令及編程88

第4章運動控制指令編程93
4.1基本程序數據定義93
4.1.1程序點、移動速度定義93
4.1.2到位區間及檢測條件定義97
4.1.3工具、工件數據定義100
4.2機器人移動指令編程103
4.2.1指令格式及說明103
4.2.2機器人移動指令編程106
4.2.3程序點的偏置與鏡像109
4.2.4位置讀入與程序點轉換111
4.3移動速度和姿態控制指令114
4.3.1速度控制指令編程114
4.3.2加速度控制指令編程117
4.3.3姿態控制指令編程119
4.4控制點補指令編程122
4.4.1指令與功能122
4.4.2DO/AO/GO控制點定義123
4.4.3殊AO及中斷控制點定義126
4.4.4控制點補指令編程130
4.5其他運動控制指令編程132
4.5.1點輸出補指令132
4.5.2子程序同步補指令134
4.5.3DI控制點搜索補指令135
4.5.4獨立軸控制指令138
4.5.5多機器人協同運動指令141

第5章系統控制指令編程145
5.1輸入/輸出指令編程145
5.1.1I/O狀態讀入函數145
5.1.2DO/GO/AO輸出指令148
5.1.3I/O狀態等待指令150
5.1.4I/O配置與連接指令153
5.1.5I/O檢測函數與指令155
5.1.6輸出狀態存指令158
5.2程序運行控制指令編程160
5.2.1程序等待指令160
5.2.2程序停止與移動停止指令163
5.2.3程序轉移與指針復位指令165
5.2.4執行時間記錄指令與函數168
5.3程序中斷指令編程169
5.3.1中斷監控指令169
5.3.2I/O中斷設定指令173
5.3.3狀態中斷設定指令177
5.4錯誤處理與恢復程序編制179
5.4.1錯誤處理程序編制179
5.4.2故障恢復指令與函數183
5.4.3軌跡存儲與恢復指令186
5.4.4軌跡記錄與恢復指令及函數188
5.5伺服控制指令與編程190
5.5.1伺服控制模式設定190
5.5.2伺服參數調整與初始化192
5.5.3伺服測試指令與函數194
5.5.4伺服焊鉗設定指令196
5.5.5伺服焊鉗監控指令與函數198

第6章作業數據設定與程序實例202
6.1工具坐標系及負載設定202
6.1.1移動工具坐標系設定202
6.1.2固定工具坐標系設定205
6.1.3負載數據設定與檢查209
6.2工件坐標系的程序設定214
6.2.1工件坐標系設定要求214
6.2.2工件坐標系的偏移設定216
6.2.3工件坐標系的直接設定220
6.2.4工件坐標系定義函數222
6.2.5坐標系變換函數226
6.3機器人運動護設定228
6.3.1運動護的基本形式228
6.3.2運動監控區設定230
6.3.3監控區功能設定234
6.3.4負載和碰撞檢測設定237
6.4搬運機器人程序實例239
6.4.1作業要求與程序數據定義239
6.4.2程序模塊設計241
6.4.3RAPID程序示例243
6.5弧焊機器人程序實例247
6.5.1作業要求與程序數據定義247
6.5.2程序數據定義與模塊設計249
6.5.3RAPID程序示例251

KUKA篇
第7章KRL程序設計基礎256
7.1KRL程序結構與格式256
7.1.1KRL程序結構256
7.1.2KRL主程序格式259
7.1.3KRL子程序、函數、中斷格式261
7.1.4KRL數據表格式264
7.1.5局域程序與全局程序266
7.2KRL程序基本語法269
7.2.1名稱、註釋、行縮進與折合269
7.2.2指令格式及指令總表272
7.2.3程序數據及分類277
7.3KRL程序數據定義279
7.3.1數據格式與數據聲明279
7.3.2簡單數據定義281
7.3.3數組數據定義284
7.3.4結構數據定義287
7.3.5枚舉數據定義289
7.4KRL表達式與函數291
7.4.1表達式、運算符與先級291
7.4.2算術、邏輯、比較運算292
7.4.3標準函數與殊運算295
7.5系統變量、定時器與標誌298
7.5.1系統變量與編程298
7.5.2定時器與編程301
7.5.3標誌與編程303

第8章KRL指令與編程示例305
8.1機器人移動要素定義305
8.1.1作業形式與坐標系選擇305
8.1.2程序點定義307
8.1.3到位區間、速度及加速度定義309
8.1.4工具姿態控制方式定義312
8.2基本移動指令編程314
8.2.1指令格式與基本說明314
8.2.2PTP指令編程317
8.2.3LIN指令編程319
8.2.4CIRC指令編程321
8.3樣條補指令編程324
8.3.1樣條補功能與使用324
8.3.2指令格式與編程示例326
8.3.3附加指令與編程329
8.4基本輸入/輸出指令編程331
8.4.1I/O信號及處理331
8.4.2DI/DO基本指令編程334
8.4.3脈衝輸出指令編程336
8.5控制點輸出指令編程338
8.5.1點及連續移動起點輸出338
8.5.2同步輸出指令編程341
8.5.3控制點作指令編程344
8.6循環處理指令編程346
8.6.1DIG循環讀入指令編程346
8.6.2AI/AO循環處理指令編程348
8.7程序控制指令編程350
8.7.1執行控制指令編程350
8.7.2循環執行指令編程354
8.7.3分支控制指令編程357
8.8中斷程序編程360
8.8.1中斷定義、啟用與使能360
8.8.2機器人停止及位置記錄364
8.8.3軌跡刪除與重新啟動367

第9章機器人手動作與示教編程370
9.1作件與功能370
9.1.1控制櫃面板370
9.1.2Smart PAD示教器372
9.2系統基本作與設定374
9.2.1啟動/關機與示教器熱拔374
9.2.2作界面與信息顯示375
9.2.3主菜單、顯示語言與用戶等級378
9.2.4系統啟動方式與設定380
9.2.5作模式與護382
9.2.6狀態欄圖標及作383
9.2.7幫助文件與使用387
9.3機器人手動作388
9.3.1手動移動選項設定388
9.3.23D鼠標作設定392
9.3.3機器人手動作394
9.4用戶程序創建與項目管理397
9.4.1文件管理器及作397
9.4.2程序選擇、打開與顯示399
9.4.3用戶程序模塊創建402
9.4.4項目管理作404
9.5程序輸入與編輯406
9.5.1程序指令輸入406
9.5.2程序註釋與程序編輯409
9.6機器人移動指令示教411
9.6.1移動指令輸入與編輯411
9.6.2樣條類型定義指令輸入415
9.6.3型值點與樣條段輸入417
9.6.4樣條補附加指令輸入420
9.6.5樣條補指令編輯422
9.7其他常用指令輸入與編輯424
9.7.1DO控制指令輸入與編輯424
9.7.2同步輸出指令編輯426
9.7.3WAIT指令編輯427
9.7.4AO指令編輯428

第10章機器人設定與狀態顯示430
10.1機器人零點設定與校準430
10.1.1KUKA機器人調試要求430
10.1.2機器人零點與校準431
10.1.3零點校準測頭及安裝433
10.1.4零點自動測定與校準435
10.1.5零點直接設定與刪除440
10.2軟限、負載及坐標系設定441
10.2.1關節軸軟限設定441
10.2.2機器人負載設定443
10.2.3機器人坐標係與設定445
10.3工具移動作業坐標系設定448
10.3.1坐標系定義與數據輸入448
10.3.2TOOL CS原點示教449
10.3.3TOOL CS方向示教451
10.3.4BASE CS示教454
10.4工件移動作業坐標系設定456
10.4.1坐標系定義與數據輸入456
10.4.2BASE CS示教457
10.4.3TOOL CS示教460
10.5外運動系統坐標系設定461
10.5.1機器人變位器坐標系設定461
10.5.2工件變位器坐標系設定463
10.5.3工件變位器的BASE CS設定465
10.6機器人工作區間設定與監控468
10.6.1作業邊界與作業區域定義468
10.6.2工作區間的輸入設定470
10.6.3工作區間的程序設定472
10.7控制系統狀態顯示474
10.7.1機器人實際位置顯示474
10.7.2系統輸入/輸出信號顯示475
10.7.3標誌、定時器狀態顯示478
參考文獻480