工业机器人编程从入门到精通（ABB和KUKA）

　　本书以工业机器人应用为主旨，在介绍工业机器人的基本概念、编程基础知识的基础上，对ABB、KUKA工业机器人的程序结构、指令功能与格式、编程示例进行了详尽说明；对机器人工具坐标系、工件坐标系、负载等作业数据以及作业范围、干涉区、软极限等与程序运行相关的系统参数设定方法进行了完整阐述。本书提供了机器人编程指令的代码以及大量的程序实例详解，内容全面、选材典型、案例丰富，可供工业机器人编程、操作、维修人员及高等学校师生参考。

　　无

基础篇
第1章工业机器人概述2
1．1机器人概况2
1．1．1机器人产生、发展与分类2
1．1．2工业机器人及应用2
1．1．3服务机器人及应用2
1．2工业机器人与产品2
1．2．1工业机器人组成2
1．2．2工业机器人特点2
1．2．3常用工业机器人2
1．3工业机器人的结构形态2
1．3．1垂直串联机器人2
1．3．2水平串联机器人2
1．3．3并联机器人2
1．4工业机器人的技术性能2
1．4．1主要技术参数2
1．4．2工作范围与承载能力2
1．4．3自由度、速度及精度2
1．5ABB工业机器人概况2
1．5．1ABB通用型垂直串联机器人2
1．5．2ABB专用型垂直串联机器人2
1．5．3ABB其他机器人与变位器2
1．6KUKA工业机器人概况2
1．6．1KUKA通用型垂直串联机器人2
1．6．2KUKA专用型垂直串联机器人2
1．6．3KUKA其他结构机器人2
1．6．4KUKA机器人变位器2
1．6．5KUKA工件变位器2
ABB篇
第2章工业机器人编程基础3
2．1运动控制与坐标系3
2．1．1机器人基准与控制模型3
2．1．2关节轴、运动组与关节坐标系6
2．1．3机器人基准坐标系8
2．1．4机器人作业坐标系10
2．1．5坐标系方向及定义13
2．2常用产品的坐标系定义16
2．2．1FANUC机器人坐标系16
2．2．2安川机器人坐标系19
2．2．3ABB机器人坐标系21
2．2．4KUKA机器人坐标系24
2．3机器人姿态及定义27
2．3．1机器人与工具姿态27
2．3．2 机器人姿态的定义29
2．3．3常用产品的姿态参数31
2．4机器人移动要素与定义33
2．4．1机器人移动要素33
2．4．2目标位置与到位区间34
2．4．3移动速度与加速度37
2．5机器人典型作业与控制38
2．5．1焊接机器人分类38
2．5．2点焊机器人作业控制40
2．5．3弧焊机器人作业控制43
2．5．4搬运及通用作业控制47

ABB篇
第3章RAPID程序结构与语法51
3．1RAPID程序结构与格式51
3．1．1RAPID程序结构51
3．1．2RAPID程序模块54
3．1．3RAPID程序格式57
3．2程序声明、参数与程序调用60
3．2．1程序声明与程序参数60
3．2．2普通程序的执行与调用62
3．2．3功能程序及调用66
3．2．4中断程序及调用69
3．3程序数据及定义70
3．3．1数据声明指令70
3．3．2基本型数据及定义72
3．3．3复合型数据、数组及定义76
3．3．4结构数据、枚举数据及使用77
3．3．5程序数据性质及定义79
3．4表达式、运算指令与函数81
3．4．1表达式与编程81
3．4．2运算指令与编程83
3．4．3函数命令及编程84
3．4．4数据转换命令及编程88
第4章运动控制指令编程93
4．1基本程序数据定义93
4．1．1程序点、移动速度定义93
4．1．2到位区间及检测条件定义97
4．1．3工具、工件数据定义100
4．2机器人移动指令编程103
4．2．1指令格式及说明103
4．2．2机器人移动指令编程106
4．2．3程序点的偏置与镜像109
4．2．4位置读入与程序点转换111
4．3移动速度和姿态控制指令114
4．3．1速度控制指令编程114
4．3．2加速度控制指令编程117
4．3．3姿态控制指令编程119
4．4控制点插补指令编程122
4．4．1指令与功能122
4．4．2DO/AO/GO控制点定义123
4．4．3特殊AO及中断控制点定义126
4．4．4控制点插补指令编程130
4．5其他运动控制指令编程132
4．5．1终点输出插补指令132
4．5．2子程序同步插补指令134
4．5．3DI控制点搜索插补指令135
4．5．4独立轴控制指令138
4．5．5多机器人协同运动指令141
第5章系统控制指令编程145
5．1输入/输出指令编程145
5．1．1I/O状态读入函数145
5．1．2DO/GO/AO输出指令148
5．1．3I/O状态等待指令150
5．1．4I/O配置与连接指令153
5．1．5I/O检测函数与指令155
5．1．6输出状态保存指令158
5．2程序运行控制指令编程160
5．2．1程序等待指令160
5．2．2程序停止与移动停止指令163
5．2．3程序转移与指针复位指令165
5．2．4执行时间记录指令与函数168
5．3程序中断指令编程169
5．3．1中断监控指令169
5．3．2I/O中断设定指令173
5．3．3状态中断设定指令177
5．4错误处理与恢复程序编制179
5．4．1错误处理程序编制179
5．4．2故障恢复指令与函数183
5．4．3轨迹存储与恢复指令186
5．4．4轨迹记录与恢复指令及函数188
5．5伺服控制指令与编程190
5．5．1伺服控制模式设定190
5．5．2伺服参数调整与初始化192
5．5．3伺服测试指令与函数194
5．5．4伺服焊钳设定指令196
5．5．5伺服焊钳监控指令与函数198
第6章作业数据设定与程序实例202
6．1工具坐标系及负载设定202
6．1．1移动工具坐标系设定202
6．1．2固定工具坐标系设定205
6．1．3负载数据设定与检查209
6．2工件坐标系的程序设定214
6．2．1工件坐标系设定要求214
6．2．2工件坐标系的偏移设定216
6．2．3工件坐标系的直接设定220
6．2．4工件坐标系定义函数222
6．2．5坐标系变换函数226
6．3机器人运动保护设定228
6．3．1运动保护的基本形式228
6．3．2运动监控区设定230
6．3．3监控区功能设定234
6．3．4负载和碰撞检测设定237
6．4搬运机器人程序实例239
6．4．1作业要求与程序数据定义239
6．4．2程序模块设计241
6．4．3RAPID程序示例243
6．5弧焊机器人程序实例247
6．5．1作业要求与程序数据定义247
6．5．2程序数据定义与模块设计249
6．5．3RAPID程序示例251

KUKA篇
第7章KRL程序设计基础256
7．1KRL程序结构与格式256
7．1．1KRL程序结构256
7．1．2KRL主程序格式259
7．1．3KRL子程序、函数、中断格式261
7．1．4KRL数据表格式264
7．1．5局域程序与全局程序266
7．2KRL程序基本语法269
7．2．1名称、注释、行缩进与折合269
7．2．2指令格式及指令总表272
7．2．3程序数据及分类277
7．3KRL程序数据定义279
7．3．1数据格式与数据声明279
7．3．2简单数据定义281
7．3．3数组数据定义284
7．3．4结构数据定义287
7．3．5枚举数据定义289
7．4KRL表达式与函数291
7．4．1表达式、运算符与优先级291
7．4．2算术、逻辑、比较运算292
7．4．3标准函数与特殊运算295
7．5系统变量、定时器与标志298
7．5．1系统变量与编程298
7．5．2定时器与编程301
7．5．3标志与编程303
第8章KRL指令与编程示例305
8．1机器人移动要素定义305
8．1．1作业形式与坐标系选择305
8．1．2程序点定义307
8．1．3到位区间、速度及加速度定义309
8．1．4工具姿态控制方式定义312
8．2基本移动指令编程314
8．2．1指令格式与基本说明314
8．2．2PTP指令编程317
8．2．3LIN指令编程319
8．2．4CIRC指令编程321
8．3样条插补指令编程324
8．3．1样条插补功能与使用324
8．3．2指令格式与编程示例326
8．3．3附加指令与编程329
8．4基本输入/输出指令编程331
8．4．1I/O信号及处理331
8．4．2DI/DO基本指令编程334
8．4．3脉冲输出指令编程336
8．5控制点输出指令编程338
8．5．1终点及连续移动起点输出338
8．5．2同步输出指令编程341
8．5．3控制点操作指令编程344
8．6循环处理指令编程346
8．6．1DIG循环读入指令编程346
8．6．2AI/AO循环处理指令编程348
8．7程序控制指令编程350
8．7．1执行控制指令编程350
8．7．2循环执行指令编程354
8．7．3分支控制指令编程357
8．8中断程序编程360
8．8．1中断定义、启用与使能360
8．8．2机器人停止及位置记录364
8．8．3轨迹删除与重新启动367
第9章机器人手动操作与示教编程370
9．1操作部件与功能370
9．1．1控制柜面板370
9．1．2Smart PAD示教器372
9．2系统基本操作与设定374
9．2．1启动/关机与示教器热插拔374
9．2．2操作界面与信息显示375
9．2．3主菜单、显示语言与用户等级378
9．2．4系统启动方式与设定380
9．2．5操作模式与安全防护382
9．2．6状态栏图标及操作383
9．2．7帮助文件与使用387
9．3机器人手动操作388
9．3．1手动移动选项设定388
9．3．23D鼠标操作设定392
9．3．3机器人手动操作394
9．4用户程序创建与项目管理397
9．4．1文件管理器及操作397
9．4．2程序选择、打开与显示399
9．4．3用户程序模块创建402
9．4．4项目管理操作404
9．5程序输入与编辑406
9．5．1程序指令输入406
9．5．2程序注释与程序编辑409
9．6机器人移动指令示教411
9．6．1移动指令输入与编辑411
9．6．2样条类型定义指令输入415
9．6．3型值点与样条段输入417
9．6．4样条插补附加指令输入420
9．6．5样条插补指令编辑422
9．7其他常用指令输入与编辑424
9．7．1DO控制指令输入与编辑424
9．7．2同步输出指令编辑426
9．7．3WAIT指令编辑427
9．7．4AO指令编辑428
第10章机器人设定与状态显示430
10．1机器人零点设定与校准430
10．1．1KUKA机器人调试要求430
10．1．2机器人零点与校准431
10．1．3零点校准测头及安装433
10．1．4零点自动测定与校准435
10．1．5零点直接设定与删除440
10．2软极限、负载及坐标系设定441
10．2．1关节轴软极限设定441
10．2．2机器人负载设定443
10．2．3机器人坐标系与设定445
10．3工具移动作业坐标系设定448
10．3．1坐标系定义与数据输入448
10．3．2TOOL CS原点示教449
10．3．3TOOL CS方向示教451
10．3．4BASE CS示教454
10．4工件移动作业坐标系设定456
10．4．1坐标系定义与数据输入456
10．4．2BASE CS示教457
10．4．3TOOL CS示教460
10．5外部运动系统坐标系设定461
10．5．1机器人变位器坐标系设定461
10．5．2工件变位器坐标系设定463
10．5．3工件变位器的BASE CS设定465
10．6机器人工作区间设定与监控468
10．6．1作业边界与作业区域定义468
10．6．2工作区间的输入设定470
10．6．3工作区间的程序设定472
10．7控制系统状态显示474
10．7．1机器人实际位置显示474
10．7．2系统输入/输出信号显示475
10．7．3标志、定时器状态显示478
参考文献480