一直以來(lái)，機(jī)器人都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?lái)工業(yè)機(jī)器人的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、工業(yè)機(jī)器人編程語(yǔ)言與方式

(一)工業(yè)機(jī)器人編程語(yǔ)言

1、硬件描述語(yǔ)言(HDLs)

硬件描述語(yǔ)言一般是用來(lái)描述電氣的編程方式。這些語(yǔ)言對(duì)于一些機(jī)器人專(zhuān)家來(lái)說(shuō)是相當(dāng)熟悉的，因?yàn)樗麄兞?xí)慣 FPGAs(FieldProgrammableGateArrays)編程。FPGAs能讓你開(kāi)發(fā)電子硬件而無(wú)需實(shí)際生產(chǎn)出一塊硅芯片，對(duì)于一些開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)這是更快更簡(jiǎn)易的選擇。

2、Assembly

Assembly讓你能在0和1數(shù)位上進(jìn)行編程?；旧线@是最底層的編程語(yǔ)言。隨著Arduino和其它如微控制器的崛起，現(xiàn)在你可以使用C++/C++在底層方便地編程了。這意味著Assembly對(duì)于大多數(shù)機(jī)器人專(zhuān)家來(lái)說(shuō)也許會(huì)變得更不必要了。

3、MATLAB

MATLAB以及和它相關(guān)的開(kāi)源資源，比如Octave一些機(jī)器人工程師特別喜歡，它被用來(lái)分析數(shù)據(jù)和開(kāi)發(fā)控制系統(tǒng)。還有一個(gè)非常流行的機(jī)器人工具箱 ——MATLAB。

4、Java

Java對(duì)程序員隱藏了底層存儲(chǔ)功能，這讓它比起一些語(yǔ)言(如C語(yǔ)言)來(lái)說(shuō)編寫(xiě)要容易些，但這也意味著你會(huì)更少地理解底層代碼的運(yùn)行邏輯。

(二)工業(yè)機(jī)器人的編程方式

示教編程。示教編程是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，它是目前大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人的編程方式。采用這種方法，程序編制是在機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的。

離線編程。離線編程是在專(zhuān)門(mén)的軟件環(huán)境下，用專(zhuān)用或通用程序在離線情況下進(jìn)行機(jī)器人軌跡規(guī)劃編程的一種方法。離線編程程序通過(guò)支持軟件的解釋或編譯產(chǎn)生目標(biāo)程序代碼，最后生成機(jī)器人路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)。

機(jī)器人語(yǔ)言編程。機(jī)器人語(yǔ)言編程是指采用專(zhuān)用的機(jī)器人語(yǔ)言來(lái)描述機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡。目前應(yīng)用于工業(yè)中的機(jī)器人語(yǔ)言是動(dòng)作級(jí)和對(duì)象級(jí)語(yǔ)言。

自主編程技術(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展各種跟蹤測(cè)量傳感技術(shù)日益成熟，人們開(kāi)始研究以焊縫的測(cè)量信息為反饋，由計(jì)算機(jī)控制焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接路徑的自主示教技術(shù)。

二、工業(yè)機(jī)器人位置控制

1. 關(guān)節(jié)軸控制原理

絕大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人采用關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)形式，很難直接檢測(cè)機(jī)器人末端的運(yùn)動(dòng)，只能對(duì)各關(guān)節(jié)進(jìn)行控制，屬于半閉環(huán)系統(tǒng)，即僅從電動(dòng)機(jī)軸上閉環(huán)。

目前，工業(yè)機(jī)器人基本操作方式多為示教再現(xiàn)。示教時(shí)，不能將軌跡上的所有點(diǎn)都示教一遍，一是費(fèi)時(shí)，二是占用大量的存儲(chǔ)器。

依據(jù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)理論，機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)在空間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)劃時(shí)，需進(jìn)行的大量工作時(shí)對(duì)關(guān)節(jié)變量的插值計(jì)算。插補(bǔ)是一種算法，對(duì)于有規(guī)律的軌跡，僅示教幾個(gè)特征點(diǎn)。例如，對(duì)直線軌跡，僅示教兩個(gè)端點(diǎn)(起點(diǎn)、終點(diǎn));對(duì)圓弧軌跡，需示教三點(diǎn)(起點(diǎn)、終點(diǎn)、中間點(diǎn))，軌跡上其他中間點(diǎn)的坐標(biāo)通過(guò)插補(bǔ)方法獲得。實(shí)際工作中，對(duì)于非直線和圓弧的軌跡，可以切分成若干個(gè)直線段或圓弧段，以無(wú)限逼近的方法實(shí)現(xiàn)軌跡示教。

2. 插補(bǔ)方式

(1)定時(shí)插補(bǔ) 每隔一定時(shí)間插補(bǔ)一次，插補(bǔ)時(shí)間間隔一般不超過(guò)25ms。

(2)定居插補(bǔ) 每隔一定距離插補(bǔ)一次，可避免快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，定時(shí)插補(bǔ)造成的軌跡失真，但也受伺服周期限制。

3. 插補(bǔ)算法

(1)直線插補(bǔ) 在兩示教點(diǎn)之間按照直線規(guī)律計(jì)算中間點(diǎn)坐標(biāo)。

(2)圓弧插補(bǔ) 按圓弧規(guī)律計(jì)算中間點(diǎn)。

4. 弧焊機(jī)器人編程技術(shù)

(1)示教編程 示教編程是目前工業(yè)機(jī)器人廣泛使用的編程方法，根據(jù)任務(wù)需要，將機(jī)器人末端工具移動(dòng)到所需的位置及姿態(tài)，然后把每一個(gè)位姿連同運(yùn)行速度、焊接參數(shù)等記錄并存儲(chǔ)下來(lái)，機(jī)器人便可以按照示教的位姿再現(xiàn)。示教方式有兩種：

1)手把手示教(早期的機(jī)器人采用)。

2)示教盒示教(目前的機(jī)器人多采用)。

示教編程的優(yōu)點(diǎn)是不需要預(yù)備知識(shí)和復(fù)雜的計(jì)算機(jī)裝置，方法簡(jiǎn)單、易于掌握。而它的缺點(diǎn)是占用生產(chǎn)時(shí)間，難于適應(yīng)小批量、多品種的柔性生產(chǎn)需要;編程人員工作環(huán)境差、強(qiáng)度大，一旦失誤，會(huì)造成人員傷亡或設(shè)備損壞;編程效率低。

(2)離線編程 在算計(jì)機(jī)中建立設(shè)備、環(huán)境及工件的三維模型，對(duì)虛擬環(huán)境中的機(jī)器人進(jìn)行編程。它充分利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的成果，建立機(jī)器人及其工作環(huán)境的模型，再利用一些規(guī)劃算法，通過(guò)對(duì)圖形的控制和操作，在離線的情況下進(jìn)行編程。離線編程的主要優(yōu)點(diǎn)如下：

1)減少機(jī)器人不工作時(shí)間。

焊接機(jī)器人變位機(jī)

2)改善了編程環(huán)境，使編程者遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的工作環(huán)境。

3)提高了編程效率與質(zhì)量，可適用高級(jí)語(yǔ)言對(duì)復(fù)雜任務(wù)進(jìn)行編程。

4)便于和CAD系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)CAD/CAM/RoboTIcs一體化。因此，離線編程能夠提高工作效率和工作質(zhì)量，這是今后應(yīng)用和發(fā)展方向。

最后，小編誠(chéng)心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對(duì)小編來(lái)說(shuō)都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。希望大家對(duì)工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識(shí)，最后的最后，祝大家有個(gè)精彩的一天。