《5本包邮 库卡机器人设计制作书籍 工业机器人技术及应用（KUKA）项目化教程+编程与实操技》【摘要 书评 试读】- 京东图书
5本包邮 库卡机器人设计制作书籍 工业机器人技术及应用（KUKA）项目化教程+编程与实操技
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机器人技术科普之必知工业机器人分类
简介：工业机器人是一种通过重复编程和自动控制，能够完成制造过程中某些操作任务的多功能、多自由度的机电一体化自动机械装备和系统，它结合制造主机或生产线，可以组成单机或多机自动化系统，在无人参与下，实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。
工业机器人是一种通过重复编程和自动控制，能够完成制造过程中某些操作任务的多功能、多自由度的机电一体化自动机械装备和系统，它结合制造主机或生产线，可以组成单机或多机自动化系统，在无人参与下，实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。
一、工业机器人按臂部的运动形式分为四种：
1、直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动;
2、圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作;
3、球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩;
4、关节型的臂部有多个转动关节。
二、工业机器人按执行机构运动的控制机能又可分点位型和连续轨迹型
1、点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业;
2、连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。
三、工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类：
1、编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。
2、示教输入型的示教方法有两种：
一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍;
另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。
四、智能工业机器人
具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人，能在较为复杂的环境下工作;如具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能，即成为智能型工业机器人。它能按照人给的&宏指令&自选或自编程序去适应环境，并自动完成更为复杂的工作。
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工业机器人运动形式、输入方式
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《工业机器人实操与应用技巧》中的指令说明
RAPIO 程序指台与功能 ABB 机器人提供了丰富的 RAPID 程序指令，方便了大家对程序的编制， 同时也为复杂应用的实现提供了可能。以下就按照 RAPID 程序指令、功能的 用途进行了一个分类，并对每个指令的功能作一个说明，如需对指令的使用与 参数进行详细的了解，可以查看 ABB 机器人随机光盘说明书中的详细说明。 一、程序执行的控制 1、程序的调用 指令 ProcCall CallByVar RETURN 说明 调用例行程序 通过带变量的例行程序名称调用例行程序 返回原例行程序2、例行程序内的逻辑控制 Compact IF 如果条件满足，就执行一条指令 IF 当满足不同的条件时，执行对应的程序 FOR 根据指定的次数，重复执行对应的程序 WHILE 如果条件满足，重复执行对应的程序 TEST 对一个变量进行判断，从而执行不同的程序 GOTO 跳转到例行程序内标签的位置 Label 跳转标签 3、停止程序执行 Stop EXIT Break ExitCycle停止程序执行 停止程序执行并禁止在停止处再开始 临时停止程序的执行，用于手动调试 中止当前程序的运行并将程序指针 PP 复位到主程序的 第一条指令,如果选择了程序连续运行模式，程序将从 主程序的第一句重新执行。二、变量指令 变量指令主要用于以下的方面： l) 对数据进行赋值。 2) 等待指令。 3) 注释指令。 4) 程序模块控制指令 1、赋值指令 := 2、等待指令 WaitTime对程序数据进行赋值等待一个指定的时间程序再往下执行WaitUntil WaitDI WaitDO 3、程序注释 comment 4、程序模块加载 Load UnLoad Start Load Wait Load CancelLoad CheckProgRef Save EraseModule 5、变量功能 TryInt OpMode RunMode NonMotionMode Dim Present IsPers IsVar 6、转换功能 StrToByte ByteTostr 三、运动设定 1、速度设定 MaxRobspeed VelSet SpeedRefresh Accset WorldAccLim PathAccLim等待一个条件满足后程序继续往下执行 等待一个输入信号状态为设定值 等待一个输出信号状态为设定值对程序进行注释从机器人硬盘加载一个程序模块到运行内存 从运行内存中卸载一个程序模块 在程序执行的过程中,加载一个程序模块到运行内存中 当 Start Load 使用后，使用此指令将程序模块连接 到任务中使用 取消加载程序模块 检查程序引用 保存程序模块 从运行内存删除程序模块判断数据是否是有效的整数 读取当前机器人的操作模式 读取当前机器人程序的运行模式 读取程序任务当前是否无运动的执行模式 获取一个数组的维数 读取带参数例行程序的可选参数值 判断一个参数是不是可变量 判断一个参数是不是变量将字符串转换为指定格式的字节数据 将字节数据转换成字符串获取当前型号机器人可实现的最大 TCP 速度 设定最大的速度与倍率 更新当前运动的速度倍率 定义机器人的加速度 设定大地坐标中工具与载荷的加速度 设定运动路径中 TCP 的加速度2、轴配置管理 ConfJ ConfL 3、奇异点的管理 SingArea 4、位置偏置功能 PDispOn PDispSet PDispOff EOffsOn EOffsSet EOffsOff DefDFrame DefFrame ORobT DefAccFrame 5、软伺服功能 SoftAct SoftDeact关节运动的轴配置控制 线性运动的轴配置控制设定机器人运动时，在奇异点的插补方式激活位置偏置 激活指定数值的位置偏置 关闭位置偏置 激活外轴偏置 激活指定数值的外轴偏置 关闭外轴位置偏置 通过三个位置数据计算出位置的偏置 通过六个位置数据计算出位置的偏置 从一个位置数据删除位置偏置 从原始位代和替换位代定义一个框架激活一个或多个轴的软伺服功能关闭软伺服功能 关闭软伺服功能6、机器人参数调整功能 TuneServo 伺服调整 TuneReset 伺服调整复位 PathResol 几何路径精度调整 CirPathMode 在圆弧插补运动时，工具姿态的变换方式 7、空间监控管理 WZBoxDef 定义一个方形的监控空间 WZCylDef 定义一个圆柱形的监控空间 WZSphDef 定义一个球形的监控空间 WZHomejointDef 定义一个关节轴坐标的监控空间 WZLimjointDef 定义一个限定为不可进入的关节轴坐标监控空间 WZLimsup 激活一个监控空间并限定为不可进入 WZDOSet 激活一个监控空间并与一个输出信号关联 WZEnable 激活一个临时的监控空间 WZFree 关闭一个临时的监控空间 注：这些功能需要选项“world zones”配合。四、运动控制 1、机器人运动控制 MoveC MoveJ MoveL MoveAbsJ MoveExtJ MoveCDO MoveJDO MoveLDO MoveCSync MoveJSync MoveLSync 2、搜索功能 SearchC SCarchL SearchExtJ TCP 圆弧运动 关节运动 TCP 线性运动 轴绝对角度位置运动 外部直线轴和旋转轴运动 TCP 圆弧运动的同时触发一个输出信号 关节运动的同时触发一个输出信号 TCP 线性运动的同时触发一个输出信号 TCP 圆弧运动的同时执行一个例行程序 关节运动的同时执行一个例行程序 TCP 线性运动的同时执行一个例行程序TCP 圆弧搜索运动 TCP 线性搜索运动 外轴搜索运动3、指定位置触发信号与中断功能 TriggIO 定义触发条件在一个指定的位置触发输出信号 TriggInt 定义触发条件在一个指定的位置触发中断程序 TriggCheckIO 定义一个指定的位仪进行 I/O 状态的检查 定义触发条件在一个指定的位置触发输出信号，并对 TrjggEquip 信号响应的延迟进行补偿设定 定义触发条件在一个指定的位置触发模拟输出信号， TriggRampAO 并对信号响应的延迟进行补偿设定 TriggC 带触发事件的的圆弧运动 TriggJ 带触发事件的关节运动 TriggL 带触发事件的的线性运动 TriggLI0s 在一个指定的位置触发输出信号的线性运动 StepBwdPath 在 RESTART 的事件程序中进行路径的返回 在系统中创建一个监控处理，用于在 STOP 和 QSTOP TriggStopProc 中需要信号复位和程序数据复位的操作 TriggSpeed 定义模拟输出信号与实际 TCP 速度之间的配合 4、出错或中断时的运动控制 StopMove 停止机器人运动 StartMove 重新启动机器人运动 StartMoveRetry 重新启动机器人运动及相关的参数设定 StopMoveReset 对停止运动状态复位，但不重新启动机器人运动 StorePath ① 储存已生成的最近路径RestoPath① 重新生成之前储存的路径 C1earPath 在当前的运动路径级别中，清空整个运动路径 PathLevel 获取当前路径级别 SyncMoveSuspend ① 在 StorePath 的路径级别中暂停同步坐标的运动 SyncMoveResume ① 在 StorePath 的路径级别中重返同步坐标的运动 IsStopMoveAct 获取当前停止运动标志符 ① 这些功能需要选项“Path recovery”配合。 5、外轴的控制 DeactUnit ActUnit MechUnitLoad GetNextMechUnit IsMechUnitActive关闭一个外轴单元 激活一个外轴单元 定义外轴单元的有效载荷 检索外轴单元在机器人系统中的名字 检查外轴单元状态是激活/关闭6、独立轴控制 IndAMove 将一个轴设定为独立轴模式并进行绝对位置方式运动 IndCMove 将一个轴设定为独立轴模式并进行连续方式运动 IndDMove 将一个轴设定为独立轴模式并进行角度方式运动 IndRMove 将一个轴设定为独立轴模式并进行相对位置方式运动 IndReset 取消独立轴模式 Indlnpos 检查独立轴是否己到达指定位置 Indspeed 检查独立轴是否己到达指定的速度 注：这些功能需要选项“Independent movement”配合。 7、路径修正功能 CorrCon Corrwrite CorrDiscon CorrClear CorfRead连接一个路径修正生成器 将路径坐标系统中的修正值写到修正生成器 断开一个已连接的路径修正生成器 取消所有已连接的路径修正生成器 读取所有已连接的路径修正生成器的总修正值注：这些功能需要选项“Path offset or RobotWare-Arc sensor&配合 8、路径记录功能 PathRecStart PathRecstop PathRecMoveBwd PathRecMoveFwd PathRecValidBwd PathRecValidFwd开始记录机器人的路径 停止记录机器人的路径 机器人根据记录的路径作后退运动 机器人运动到执行 PathRecMoveFwd 这个指令的位置上 检查是否已激活路径记录和是否有可后退的路径 检查是否有可向前的记录路径注：这些功能需要选项“Path recovery”配合。9、输送链跟踪功能 WaitW0bj DropW0bj等待输送链上的工件坐标 放弃输送链上的工件坐标注：这些功能需要选项“Conveyor tracking”配合。 10、传感器同步功能 WaitSensor 将一个在开始窗口的对象与传感器设备关联起来 SyncToSensor 开始／停止机器人与传感器设备的运动同步 DropSensor 断开当前对象的连接 注：这些功能要选项“Sensor synchronization”配合。 11、有效载荷与碰撞检测 MotlonSup 激活／关闭运动监控 LoadId 工具或有效载荷的识别 ManLoadId 外轴有效载荷的识别 ① 此功能需要选项“collision detection”配合 12、关于位置的功能 Offs RelTool Ca1cRobT Cpos CRobT CJointT ReadMotor CTool CW0bj MirPos CalcJointT Distance PFRestart CSpeedOverride对机器人位置进行偏移 对工具的位程和姿态进行偏移 从 jointtarget 计算出 robtarget 读取机器人当前的 X 、 Y 、 Z 读取机器人当前的 robtarget 读取机器人当前的关节轴角度 读取轴电动机当前的角度 读取工具坐标当前的数据 读取工件坐标当前的数据 镜像一个位置 从 robtarget 计算出 jointtarget 计算两个位置的距离 检查当路径因电源关闭而中断的时候 读取当前使用的速度倍率五、输入／输出信号的处理 机器人可以在程序中对输入／输出信号进行读取与赋值， 以实现程序控制的需要 1、对输入／输出信号的值进行设定 InvertDO 对一个数字输出信号的值置反 PulseDO 数字输出信号进行脉冲输出 Reset 将数字输出信号置为 O Set 将数字输出信号置为 l SetAO 设定模拟输出信号的值SetDO SetGO设定数字输出信号的值 设定组输出信号的值2、读取输入／输出信号值 AOutput 读取模拟输出信号的当前值 DOutput 读取数字输出信号的当前值 Goutput 读取组输出信号的当前值 TestDI 检查一个数字输入信号已置 1 ValidIO 检查 1 / 0 信号是否有效 WaitDI 等待一个数字输入信号的指定状态 WaitDO 等待一个数字输出信号的指定状态 WaitGI 等待一个组输入信号的指定值 WaitGO 等待一个组输出信号的指定值 WaitAI 等待一个模拟输入信号的指定值 WaitAO 等待一个模拟输出信号的指定值 3、10 模块的控制 IODisable I0Enable关闭一个 I/O 模块 开启一个 I/O 模块六、通信功能 1、示教器上人机界面的功能 IPErase 清屏 TPWrite 在示教器操作界面写信息 ErrWrite 在示教器事件日记中写报警信息并储存 TPReadFK 互动的功能键操作 TPReadNum 互动的数字键盘操作 TPShow 通过 RAPID 程序打开指定的窗日 2、通过串口进行读写 Open Write Close WriteBin WriteAnyBin WriteStrBin Rewind ClearIOBuff ReadAnyBin ReadNum Readstr ReadBin ReadStrBin打开串口 对串口进行写文本操作 关闭串口 写一个二进制数的操作 写任意二进制数的操作 写字符的操作 设定文件开始的位置 清空串口的输入缓冲 从串口读取任意的二进制数 读取数字量 读取字符串 从二进制串口读取数据 从二进制串口读取字符串3、Sockets 通信 SocketCreate SocketConnect Socketsend SocketReceive SocketClose SocketGetStatus 七、中断程序 1、中断设定 CONNECT ISignalDI ISignalDO ISignalGI ISignalGO ISignalAI ISignalAO ITimer TriggInt IPers IError IDelete 2、中断的控制 ISleep IWatch IDisable IEnable 八、系统相关的指令 1、时间控制 ClkReset C1kStrart ClkStop ClkRead CDate CTime GetTime 九、数学运算 1、简单运算 Clear创建新的 socket 连接远程计算机 发送数据到远程计算机 从远程计算机接收数据 关闭 socket 获取当前 socket 状态连接一个中断符号到中断叹序 使用一个数字输入信号触发中断 使甲一个数字输出信号触发中断 使用一个组输入信号触发中断 使用一个组输出信号触发中断 使用一个模拟输入信号触发中断 使用一个模拟输出信号触发中断 计时中断 在一个指定的位置触发中断 使用一个可变量触发中断 当一个错误发生时触发中断 取消中断关闭一个中断 激活一个中断 关闭所有中断 激活所有中断计时器复位 计时器开始计时 计时器停止计时 读取计时器数值 读取当前日期 读取当前时间 读取当前时间为数字型数据清空数值Add Incr Decr 2、算术功能 AbS Round Trunc Sqrt Exp Pow ACos ASin ATan ATan2 Cos Sin Tan EulerZYX OrientZYX加或减操作 加 1 操作 减 1 操作取绝对值 四舍五入 舍位操作 计算二次根 计算指数值 ex 计算指数值 计算圆弧余弦值 计算圆弧正弦值 计算圆弧正切值[-90 , 90] 计算圆弧正切值[-180 ,180] 计算余弦值 计算正弦值 计算正切值 从姿态计算欧拉角 从欧拉角计算姿态
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国际机器人联合会(IFR)发布了一份年机器人行业的摘要。其中显示，世界的工业自动化步伐正在稳步加快，这一过程体现在了工业机器人的密度变化上。2016年，全球平均每1万名人类员工就配备有工业机器人77个，这一数字在2015年时为66个。
▲截图来自国际机器人联合会(IFR)报告
从地理区域来看，欧洲是世界上机器人密度最高的大洲：每万名工人中就部署了99个机器人。在欧洲之后，分别是美洲的84个和亚洲的63个。
细化到国家和地区层面看，世界上自动化程度最高的国家是韩国，该国每万名工配有631个机器人；其后的是新加坡（488个），排在3~10位的分别是德国、日本、瑞典、丹麦、美国、意大利、比利时和中国台湾。中国（按大陆数据统计）位于第23位。
尽管在榜单上排名并不靠前，但是中国在这一领域上的增速是惊人的。在2013年，中国的机器人密度为每万名人类员工25个。这一数字在2016年提升到了68个。该报告估计，到2020年，中国的机器人密度将达到每万名人类员工中平均配有150个。此外，中国的目标是到2020年销售10万个国产工业机器人。
根据2016年的数据，中国、韩国、日本、美国和德国五大国家占据了机器人市场74%的份额。报告预计，中国仍将是机器人行业的主要推动力。
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