第6章 机器人编程语言与离线编程.ppt

习 题 6.1 试述机器人示教编程的过程及特点。 6.2 试举例说明MOTOMAN UP6机器人焊接作业时的示教编程过程。 6.3 按机器人作业水平的程度分，机器人编程语言有哪几种？各有什么特点？ 6.4 机器人编程语言系统的基本功能是什么？ 6.5 VAL语言的编程特点是什么？试举其中的几个编程命令加以说明。 6.6 AL语言运行的硬件环境是什么？编程时有什么特点？ * * * * * * *   表6.1 焊接参考程序 行 命 令 内 容 说 明 0 NOP 程序开始 1 MOVJ VJ=25.00 移到待机位置 程序点1 2 MOVJ VJ=25.00 移到焊接开始位置附近 程序点1 3 MOVJ VJ=12.5 移到焊接开始位置 程序点1 4 ARCON 焊接开始 5 MOVL V=50 移到焊接结束位置 程序点1 6 ARCOF 焊接结束 7 MOVJ VJ=25.00 移到不碰触工件和夹具的位置 程序点1 8 MOVJ VJ=25.00 移到待机位置 程序点1 9 END 程序结束 6.1 概 述 离线编程 离线编程是在专门的软件环境支持下用专用或通用程序在离线情况下进行机器人轨迹规划编程的一种方法。离线编程程序通过支持软件的解释或编译产生目标程序代码，最后生成机器人路径规划数据。一些离线编程系统带有仿真功能，这使得在编程时就解决了障碍干涉和路径优化问题。这种编程方法与数控机床中编制数控加工程序非常类似。离线编程的发展方向是自动编程。 6.1 概 述 机器人语言编程 机器人语言编程即用专用的机器人语言来描述机器人的动作轨迹。它不但能准确地描述机器人的作业动作，而且能描述机器人的现场作业环境，如对传感器状态信息的描述，更进一步还能引入逻辑判断、决策、规划功能及人工智能。机器人编程语言具有良好的通用性，同一种机器人语言可用于不同类型的机器人，也解决了多台机器人协调工作的问题。 6.2 编程语言的类型 6.2.1 动作级编程语言 6.2.2 对象级编程语言 6.2.3 任务级编程语言 6.2 编程语言的类型 6.2.1 动作级编程语言 动作级编程语言是最低一级的机器人语言。它以机器人的运动描述为主，通常一条指令对应机器人的一个动作，表示从机器人的一个位姿运动到另一个位姿。动作级编程语言的优点是比较简单，编程容易。其缺点是功能有限，无法进行繁复的数学运算，不接受浮点数和字符串，子程序不含有自变量；不能接受复杂的传感器信息，只能接受传感器开关信息；与计算机的通信能力很差。 6.2 编程语言的类型 6.2.1 动作级编程语言 典型的动作级编程语言为VAL语言，如AVL语言语句“MOVE TO (destination)”的含义为机器人从当前位姿运动到目的位姿。 动作级编程语言编程时分为关节级编程和末端执行器级编程两种： 一、关节级编程 二、末端执行器级编程 6.2.2 对象级编程语言 6.2 编程语言的类型 6.2.2 对象级编程语言 所谓对象即作业及作业物体本身。对象级编程语言是比动作级编程语言高一级的编程语言，它不需要描述机器人手爪的运动，只要由编程人员用程序的形式给出作业本身顺序过程的描述和环境模型的描述，即描述操作物与操作物之间的关系。通过编译程序机器人即能知道如何动作。 这类语言典型的例子有AML及AUTOPASS等语言。 6.2 编程语言的类型 6.2.3 任务级编程语言 任务级编程语言是比前两类更高级的一种语言，也是最理想的机器人高级语言。这类语言不需要用机器人的动作来描述作业任务，也不需要描述机器人对象物的中间状态过程，只需要按照某种规则描述机器人对象物的初始状态和最终目标状态，机器人语言系统即可利用已有的环境信息和知识库、数据库自动进行推理、计算，从而自动生成机器人详细的动作、顺序和数据。 6.3 机器人编程语言系统 6.3.1 编程语言系统的组成 6.3 机器人编程语言系统 6.3.1 编程语言系统的组成 6.3.2 编程语言系统的基本功能 一、运算功能 二、机器人的运动功能 三、机器人的决策功能 四、机器人的通信功能 五、机器人的工具功能 六、传感数据处理功能 6.4 常用的机器人编程语言 6.4.1 VAL语言 6.4.2 SIGLA语言 6.4.3 IML语言 6.4.4 AL语言 6.4 常用的机器人编程语言 6.4.1 VAL语言 一、VAL语言及特点 VAL语言是美国Unimation公司于1979年推出的一种机器人编程语言，主要配置在PUMA和UN