FOXBOT初级培训教材

Page:1SHZBG機器人事業處控制部電控課Page:2第一章機器人技朮簡介第二章認識FOXBOT機器人第三章FOXBOT機器人的基本操作第四章FOXBOT機器人編程基礎第五章FOXBOT機器人的應用實例內容大綱Page:3„1.1機器人的定義„1.2機器人的分類„1.3工業機器人„1.4工業機器人的常見類型„1.5全球各品牌工業機器人的介紹第一章機器人技朮簡介Page:4第一章機器人技朮簡介1.1機器人的定義•機器人的通俗定義﹕一種能夠進行編程并在自動控制下執行某些操作和移動作業任務的機械裝置。●1988年法國的埃斯皮奧對機器人學進行了定義：“机器人學是指設計能根據傳感器信息實現預先規划好的作業系統，并以此系統的使用方法作為研究對象”。●1987年國際標准化組織對工業機器人進行了定義：“工業機器人是一種具有自動控制的操作和移動功能，能完成各種作業的可編程操作機。”Page:5第一章機器人技朮簡介1.2機器人的分類•1.2.1按用途來分類﹕1.娛樂性機器人（EntertainmentRobot）。如電子寵物狗2.服務用機器人（ServiceRobot），非制造用機器人。如禮儀機器人3.工業用機器人（IndustrialRobot）﹐用於制造業。主要應用于弧焊﹑點焊﹑搬運﹑工件組裝﹑噴塗﹑切割﹑點膠﹑鎖螺絲﹑鑽孔/攻牙﹑清理﹑檢測﹑研磨﹑排列﹑取放﹑上下料和包裝等的工廠自動化。Page:6第一章機器人技朮簡介1.2機器人的分類•1.2.2機器人的其他分類(非制造環境下的服務與仿人型機器人)﹕1.智能機器人﹕以人工智能決定其行動的機器人。2.學習控制型機器人﹕機器人能體味工作的”經驗”﹐具有學習功能。3.感覺控制型機器人﹕利用傳感器獲取控制信息﹐具有環境”感觸”自適應功能。4.特殊機器人﹕其他特殊功能用途的機器人﹐如軍用﹑醫用﹑水下服務等機器人。Page:7第一章機器人技朮簡介1.3工業機器人•1.3.1工業機器人的發展歷程﹕1920年捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克(KarelCapek)在他的科幻小說創造出“機器人”這個詞1959年德沃爾(Devol)與美國發明家約瑟夫·英格伯格(JoeEngelberger)聯手製造出第一台能按照不同的程式從事不同工作的機器人20世紀70年代Stanford研究開發AL機器人編程語言1978年美國Unimation公司推出通用工業機器人PUMA,這標誌著工業機器人技術已經完全成熟1982年美國通用汽車與日本Fanuc合作成立GM-Fanuc機器人公司,開發各類汽車業用工業機器人1990–2007年隨著生產制造能力的提升﹐需求日益增加。Page:8第一章機器人技朮簡介1.3工業機器人•1.3.2世界工業機器人的使用現狀1﹕Page:9第一章機器人技朮簡介1.3工業機器人•1.3.2世界工業機器人的使用現狀2:各國年產每萬輛汽車所擁有的機器人數量日本德國意大利美國法國英國88台64台48台33.8台32.2台26.9台Page:10第一章機器人技朮簡介1.3工業機器人•1.3.3工業機器人的使用領域﹕搬運(Handle)涂膠(Sealing)裝配(Assembly)噴漆(Painting)點焊(Spotwelding)切割(Cutting)弧焊(Arcwelding)檢測(Measurement)激光焊接打標打磨去毛刺Page:11第一章機器人技朮簡介1.3工業機器人•1.3.4工業機器人的特點﹕1.負載（Payload）：機器人負載從0.5kg到500kg2.控制軸數：2-6軸﹔最常用的為6軸垂直多關節型，4軸水平多關節型SCARA，XYZ-R直交型，XYZ-R桌上型，平行軸特殊型。3.應用範圍：主要運用于汽車業，電子和家電產業，化工業。4.重復定位精度：在±0.005mm~±0.5mm之間。5.其他特殊功能：如防水、防塵、智能化控制等。Page:12第一章機器人技朮簡介1.3工業機器人•1.3.5工業機器人的應用背景﹕1.產品大批量生產方式的出現。2.無限重復制程的循環及制造品質不斷提高的要求。3.制造業勞動成本的不斷提高。4.柔性自動化控制技朮的實現和日益發展的計算機集成系統。5.人們追求更舒適的工作環境﹐惡劣﹑危險工作環境的工作交由機器人來完成。Page:13第一章機器人技朮簡介1.3工業機器人•1.3.6工業機器人技朮的發展現狀:◆控制技朮﹕大多采用32位CPU的控制器﹐控制軸數最多可達27軸﹔離線編程及協調控制技朮日趨成熟。◆機械結構﹕以關節型為主流﹐大型機器人應用日趨廣泛。◆驅動技朮﹕以AC伺服驅動技朮為主。◆智能化傳感器技朮﹕具有視覺傳感器功能的機器人逐步廣泛應用。◆網絡通信技朮﹕大多支持CC_Link﹑DeviceNet﹑Profibus﹑Ethernet等網絡通信模式。Page:14第一章機器人技朮簡介1.3工業機器人•1.3.6工業機器人技朮發的展趨勢﹕◆工業機器人性能不斷提高﹕向高速、高精度、高可靠性、便于操作和維修的方向發展。◆機械結構﹕向模塊化﹑可重構化方向發展﹐如關節模塊中的伺服電機﹑減速機﹑檢測系統三位一體化。◆控制系統﹕向基于PCBACE的開放型控制器方向發展﹐便于標准化﹑網絡化。◆多傳感器融合技朮﹕基于視覺﹑聲覺﹑力覺﹑觸覺多傳感器的融合技朮在機器人中用來進行環境建模及決策控制。◆虛擬仿真技朮﹕虛擬現實技朮已從仿真﹑預演發展到用于機器人的過程控制。◆群體機器人系統﹕機器人的應用由單元式應用向系統式應用方向發展。Page:15第一章機器人技朮簡介1.4工業機器人的常見類型•1.3.6工業機器人的應用類型6軸垂直多關節型XYZ-直交ROBOTXYZ-R桌上型平行軸Page:16第一章機器人技朮簡介1.5全球各品牌工業機器人的介紹•1.4.1日本◆FANUCROBOT(發那科機器人)◆KawasakiROBOT(川崎機器人)Page:17第一章機器人技朮簡介1.5全球各品牌工業機器人的介紹•1.4.1日本◆MITSUBISHIROBOT(三菱機器人)◆YAMAHAROBOT(雅瑪哈機器人)Page:18第一章機器人技朮簡介1.4全球各品牌機器人的介紹•1.4.2瑞典1.4.3德國◆ABBROBOT(ABB機器人)◆KUKAROBOT(庫卡機器人)Page:19第一章機器人技朮簡介1.4全球各品牌機器人的介紹•1.4.4FOXBOT機器人Page:20„2.1FOXBOT系列機器人„2.2FOXBOT機器人的系統組成„2.3認識FOXBOT機器人本體„2.4認識FOXBOT機器人電控箱„2.5認識FOXBOT機器人示教器„2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作„2.7FOXBOT機器人的外部I/O„2.8FOXBOT機器人的通信第二章認識FOXBOT機器人Page:21第二章認識FOXBOT機器人2.1FOXBOT系列機器人2.1.1FOXBOT機器人的型號Page:22第二章認識FOXBOT機器人2.1FOXBOT系列機器人2.1.2FOXBOT機器人的主要參數◆腕部負載即最大工作負載。(5KG﹑16KG﹑20KG)◆運動軸數。(4軸﹑6軸)◆運動范圍。(A-05:615mm,A-16:1717mm,S-05:400mm)◆最大運動速度。(A-05:2127mm/s,A-16:8000mm/s,S-05:3400mm/s)◆重復定位精度。(A-05:±0.02mm,A-16:±0.03mm,S-05:±0.02mm)◆安裝方式。(落地式﹑吊挂式)Page:23第二章認識FOXBOT機器人2.1FOXBOT系列機器人2.1.3FOXBOT機器人的參數示意圖Page:24第二章認識FOXBOT機器人2.2FOXBOT機器人的系統組成2.2.1FOXBOT機器人的系統組成示意圖Page:25第二章認識FOXBOT機器人2.2FOXBOT機器人系統組成2.2.2FOXBOT機器人單機示意圖機器人本體機器人電控箱機器人示教器Page:26第二章認識FOXBOT機器人2.3認識FOXBOT機器人本體2.2.3FOXBOT機器人各軸示意圖機器人本體各軸方向判定﹕右手螺旋定則Page:27第二章認識FOXBOT機器人2.4認識FOXBOT機器人電控箱2.4.1FOXBOTA-05-1電控箱示意圖機器人電控箱Page:28第二章認識FOXBOT機器人2.4認識FOXBOT機器人電控箱2.4.2FOXBOTS-05-1電控箱示意圖主要包含伺服驅動器﹑主工控機﹑運動控制卡﹑遠程I/O板及其他電控元器件機器人電控箱Page:29第二章認識FOXBOT機器人2.5認識FOXBOT機器人示教器2.5.1FOXBOT機器人示教器機器人的示教器采用8.4英寸TFT彩色液晶觸摸屏FOXBOT機器人示教器的作用﹕◆點動機器人◆編寫機器人程序◆示教試運行機器人程序◆機器人的生產運行◆查閱機器人的狀態(I/O設定狀態﹑位置數據等)Page:30第二章認識FOXBOT機器人2.5認識FOXBOT機器人示教器2.5.2FOXBOT機器人示教器上的開關Page:31第二章認識FOXBOT機器人2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作2.6.1FOXBOT機器人示教器上的”示教面板”畫面當執行FoxBot.exe應用程序﹐‖工作模式”開關切換在”手動”模式﹐并執行”系統准備”系統初始化完成后﹐示教器上顯示fXMotion的”示教面板”畫面﹕Page:32第二章認識FOXBOT機器人2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作2.6.2FOXBOT機器人示教器上的”點位列表”畫面顯示機器人所示教并保存的所有點位值Page:33第二章認識FOXBOT機器人2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作2.6.3FOXBOT機器人示教器上的”I/O面板”畫面顯示FOXBOT機器人所有輸入64點輸出64點的狀態Page:34第二章認識FOXBOT機器人2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作2.6.4fXMotion的6個基本功能菜單﹕◆調試菜單◆文件菜單◆編輯菜單◆運行菜單◆選項菜單◆選項菜單Page:35第二章認識FOXBOT機器人2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作2.6.5fXMotion的主要”操作功能”按鍵介紹﹕執行系統初始化之前執行系統初始化之后◆系統准備﹕讀取參數﹐開啟伺服(當視窗消失,可聽到剎車放掉的聲音，表示已成功讀取絕對式編碼器的值)。◆關閉伺服﹕伺服開啟后﹐顯示關閉伺服按鍵。按下可讓伺服馬達斷電。◆原點回歸﹕執行機器人回到設定的原點位置的動作。◆系統鍵盤﹕啟動Windows自帶的系統小鍵盤。◆退出系統﹕伺服馬達斷電﹐關閉fXMotion應用系統。Page:36第二章認識FOXBOT機器人2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作2.6.6fXMotion的其他功能按鍵介紹﹕◆點動設置﹕設置機器人不同的點動功能及選取機器人點動時所對應的坐標系。◆速度選擇﹕選取機器人不同的外部速度比率。◆狀態欄﹕顯示機器人當前所處的運動狀態。Page:37第二章認識FOXBOT機器人2.6FOXBOT機器人示教器的基本操作2.6.6fXMotion的其他功能按鍵介紹﹕◆點動面板﹕執行機器人不同坐標系及不同方向的點動操作功能。◆坐標顯示區域﹕顯示機器人軸坐標與直角坐標的值。Page:38第二章認識FOXBOT機器人2.7FOXBOT機器人的外部I/O2.7.1FOXBOT的遠程I/O﹕◆FOXBOT采用可擴展的遠程I/O,目前共有64點輸入64點輸出﹐其中用戶可使用51個輸入與54個輸出﹐其余為系統所使用。RemoteI/OBoardPage:39第二章認識FOXBOT機器人2.7FOXBOT機器人的外部I/O2.7.2FOXBOT遠程I/O與外圍設備的接口電路﹕◆輸入接口電路◆輸出接口電路Page:40第二章認識FOXBOT機器人2.8FOXBOT機器人的通信FOXBOT機器人的控制器提供以下通信接口◆2路RS232接口﹕目前1路用于示教器的COM接口﹐另一路用于伺服驅動器的通信接口。◆2路USB接口﹕提