本人2年發(fā)那科機器人搬送應用經(jīng)驗，+安川motoman+espon+配天機器人+雜七雜八的國產(chǎn)機器人應用經(jīng)驗。
總的來(lái)說(shuō)機器人應用方面用的最多應該還是搬運，像其他細分領(lǐng)域里，焊接，噴涂還有視覺(jué)應用，接觸比較少，所以可能給不了大家太多的分享。
首先，機器人應用里面就躲不過(guò)一個(gè)東西，叫坐標系。
何為坐標系，讀過(guò)書(shū)都應該知道，平面里建立一個(gè)x方向與y方向垂直，便能形成一個(gè)二維的直角坐標系。在二維平面的坐標系上面垂直一個(gè)Z方向就得到了一個(gè)三維的坐標系。
之前在常州機電做培訓的時(shí)候，老師們都問(wèn)過(guò)一個(gè)問(wèn)題就是，機器人是靠什么去準確再現位置的。我簡(jiǎn)單解釋說(shuō)就是靠電機編碼器的數值去記錄，然后就得到一個(gè)新的問(wèn)題，就是怎么知道它的位置就是原點(diǎn)。機器人本體下面有一個(gè)電池盒，電池是可以保存編碼器信息的，編碼器是絕對式，當電池快沒(méi)電到時(shí)候，需要帶電更換電池，以防止掉電失掉數據。編碼器數據相當于機器人再現動(dòng)作的基礎。然后就是煩人的坐標系。
回到我們的坐標系，基本有以下幾種坐標系：
1.世界坐標/基坐標/底坐標/全局坐標（反正就一個(gè)，以第一軸基座中心為原點(diǎn)就是了，有些把世界坐標系分開(kāi)說(shuō)是世界坐標規定用戶(hù)坐標的初始方向，倆坐標是同一個(gè)點(diǎn)同一個(gè)方向，但有些廠(chǎng)家出廠(chǎng)標定不一樣，沒(méi)辦法總有人要特立獨行）
2.法蘭坐標系（以第六軸法蘭中心為原點(diǎn)）
3.工具坐標系/尖端坐標系（以工具/夾持器/焊槍/噴槍/打磨頭等最終的中心位置為原點(diǎn)）
4.用戶(hù)坐標系/方向坐標系/工件坐標系（定義運動(dòng)方向，有一些把用戶(hù)跟工件坐標系分開(kāi)，因為工件坐標系Z軸方向以右手定則確定，用戶(hù)坐標系可自定義）
然后我們需要知道：
1.世界/基座標一般不需要我們自己標定，因為是系統內設置好的
2.法蘭坐標系一般只有一個(gè)（雙臂的就不知道了，沒(méi)用過(guò)），也不用我們操心
3.工具坐標系（tool）一般需要進(jìn)行尖端TCP標定也就是需要至少三個(gè)不同面的姿態(tài)去確定工具中心，通常采用三點(diǎn)/六點(diǎn)/九點(diǎn)法進(jìn)行。而我比較喜歡在規矩的夾具上面直接通過(guò)設計參數去設定tcp（遇到60°安裝的或者是特殊角度的工具就老老實(shí)實(shí)還是三點(diǎn)法吧）
4.用戶(hù)/工件坐標系，一般也是比較簡(jiǎn)單的三點(diǎn)法即是原點(diǎn)，X方向點(diǎn)Y方向點(diǎn)，（方向距離越大，XY夾角越接近90度，坐標系越準）
坐標系是機器人應用的基礎，接觸過(guò)這么多的設備，有簡(jiǎn)單也有復雜的，最開(kāi)始不會(huì )的時(shí)候基本都是使用初始化狀態(tài)的坐標系，即是法蘭坐標+世界坐標去做，因為基本都是垂直布局，當你遇到45度布局的設備的時(shí)候就gg了，每次都是X+1Y+1,一點(diǎn)點(diǎn)的加，后面學(xué)會(huì )了坐標系，上來(lái)就是先把坐標系設定好了，對點(diǎn)編程的時(shí)候就相對輕松很多。
坐標系制定是機器人應用一個(gè)基礎，也是比較多新手會(huì )不太喜歡去使用的一個(gè)東西，因為有時(shí)候定好點(diǎn)運行的時(shí)候發(fā)現坐標系調用錯了，整個(gè)程序就得重來(lái)或者重新使用那個(gè)坐標系。一般我發(fā)現坐標系錯了我會(huì )試一下是不是某個(gè)坐標系，然后偷懶的把坐標系給改成那個(gè)坐標系，但這個(gè)做法日后別人去讀程序的時(shí)候就會(huì )一臉懵不知道你為什么那樣干。所以該有的規矩還是得有，編程就是得邏輯清晰然后多做點(diǎn)備注吧。
坐標系標定好了之后，先別急著(zhù)去編程，如果說(shuō)新接觸一家機器人廠(chǎng)家，最好先把相應的動(dòng)作指令熟悉一下。
初次使用發(fā)那科機器人的時(shí)候我覺(jué)得跟三菱的機器人是差不多的，就是直線(xiàn)跟關(guān)節，然后后帶個(gè)速度+截至類(lèi)型，編程的時(shí)候溜得飛起，編完程序你還能一鍵把相應點(diǎn)位重新按順序編號，要改哪個(gè)點(diǎn)位就點(diǎn)哪里然后選擇修改數據就萬(wàn)事大吉。后來(lái)遇到了安川機器人就懵了，直接來(lái)個(gè)movj*****或者movl*****，點(diǎn)位呢沒(méi)有編號，尷尬的我都不得不吐槽這東西不科學(xué)，用久了呢，也就摸出規律了，大概也就是各家人不一樣的做法而已。
說(shuō)到底目前的機器人運動(dòng)指令無(wú)非就是：
MOVL直線(xiàn)運動(dòng)+點(diǎn)位標簽+運動(dòng)速度+截止類(lèi)型（+加減速）
MOVJ關(guān)節運動(dòng)+點(diǎn)位標簽+運動(dòng)速度+截止類(lèi)型（+加減速）
MOVC圓弧運動(dòng)+點(diǎn)位信息+運動(dòng)速度+截止類(lèi)型（+加減速）
每一家人的指令方式都不一樣，編程之前最好了解一下指令的構成是怎樣的。用習慣了發(fā)那科的fine/cnt100，突然來(lái)個(gè)F100/C50的截止類(lèi)型，會(huì )有個(gè)一臉懵的感覺(jué)�；蛘呤墙y一速度的speed=80，變成了speedset/vset，這些都得先提前了解。
經(jīng)驗告訴我，角度變換選關(guān)節，因為快，如你需要本體轉移90度或者末端工具轉180度的時(shí)候，關(guān)節運動(dòng)是最快最安全的，因為動(dòng)作可預見(jiàn)�；蛘哌\行到安全點(diǎn)這類(lèi)外部安全位置的一般都是走關(guān)節。迫近與末端執行一般就是使用直線(xiàn)，這樣確保準確程度，且這個(gè)時(shí)候坐標系 的作用就體現出來(lái)了，一個(gè)合適的坐標系能讓你動(dòng)作調試過(guò)程輕松很多倍。當然，焊接工藝比較多還是走復雜曲線(xiàn)，我接觸的比較少，焊接是個(gè)工藝，為了子孫后代，沒(méi)想接觸。
然后有些特殊應用場(chǎng)景可能會(huì )用到碼垛拆垛指令，這些指令需要各自去看指令代碼說(shuō)明。初學(xué)機器人可能都會(huì )在機器人怎么保存數據跟怎么執行動(dòng)作上面比較難理解，搞兩個(gè)就知道了。實(shí)干才能深刻體會(huì )。
然后第三步就是機器人的io操作，首先了解io的手動(dòng)觸發(fā)，手動(dòng)操作下io是如何觸發(fā)io監控io，這是編程之前需要了解的。例如發(fā)那科可以設置快捷鍵shitf+數字鍵，安川也可以使用快捷方式觸發(fā)，配天可以配置FN鍵，了解之后，對于你的操作會(huì )有很多幫助。進(jìn)入編程io觸發(fā)，要了解編程指令中io是如何操作的。有些機器人io指令就是O1=ON/O1 ON/ON O1...復雜一點(diǎn)的可能就會(huì )pluse脈沖輸出或者是在指令后面有其他附加指令。也有些是在機器人動(dòng)作后面加上動(dòng)作結束后輸出或動(dòng)作輸出前關(guān)閉。像發(fā)那科是DO1=on，wait DI1=OFF,配天的是SETDO(1,TRUE)，WAITUNTIL getdi().IO操作基本會(huì )貫徹你應用過(guò)程。
到這個(gè)過(guò)程，基本上一個(gè)動(dòng)作就可以走完了。簡(jiǎn)單的動(dòng)作執行，然后觸發(fā)IO，等待io到位，繼續下一步，一個(gè)簡(jiǎn)單的邏輯就完成了。
主菜上完了，該上小菜了。
進(jìn)入實(shí)際編程，我們來(lái)說(shuō)程序執行結構。到上面那一步，我們基本把機器人動(dòng)作的基礎講完了，點(diǎn)位運動(dòng)+IO動(dòng)作，簡(jiǎn)單演示一個(gè)動(dòng)作流程是沒(méi)問(wèn)題了。
最近在看python，python把程序結構分為順序結構，分支（選擇）結構，循環(huán)結構，在這里，我覺(jué)得可以套用。
順序結構用于執行動(dòng)作，流程，工藝。上面說(shuō)到的簡(jiǎn)單的點(diǎn)位運行然后執行io操作，可以歸類(lèi)為順序結構。
分支結構用的比較多還是在工藝選擇，流程選擇，子程序調用上面，具體體現為，滿(mǎn)足條件即跳轉。舉個(gè)例子，機器人一對多設備，運行等待時(shí)如果期中一臺設備發(fā)送了上下料或空閑指令，機器人收到信息后，需要進(jìn)行設備選擇以及動(dòng)作程序，其他設備后發(fā)送信息就得等相關(guān)流程處理完才會(huì )繼續執行該動(dòng)作。再舉個(gè)例子，一個(gè)動(dòng)作里面如果有不同的工藝，工藝完成情況會(huì )決定相應后續工藝，分支選擇便是決定工藝執行的前提。有些機器人分支結構命令為if（條件）then（執行動(dòng)作），然后動(dòng)作內部再嵌套一級if判斷，最多一般不超過(guò)7級。有些機器人則是if（條件成立）（執行動(dòng)作）else（執行動(dòng)作）endif，或者是if(條件成立）執行動(dòng)作elseif（條件成立）（執行動(dòng)作）elseif（條件成立）（執行動(dòng)作）endif。有些會(huì )直接把elseif簡(jiǎn)寫(xiě)elif或者其他，這時(shí)候廠(chǎng)家手冊就很有去看啦。不過(guò)我用的比較多還是使用
switch （條件）
  case（條件1）執行動(dòng)作
  case（條件2）執行動(dòng)作
  case（條件3）執行動(dòng)作
def 執行動(dòng)作
每一家的指令都不一樣，但是思想可以歸為一類(lèi)。條件滿(mǎn)足執行相應的動(dòng)作。這就是分支結構的核心。不過(guò)使用分支結構的話(huà)需要注意一點(diǎn)就是執行結束后需要返回的位置，如果是循序工藝，那可以直接跳轉回下一行，如果是動(dòng)作工藝，那需要返回的有時(shí)候會(huì )是條件判斷的選擇行，這個(gè)地方需要注意。就像上下料，你判斷是上下料了，取完下一步就是上料，如果你跳轉回判斷機臺動(dòng)作，那鐵定出故障，如果你動(dòng)作做完了，下一步是去放成品，那跳轉回去判斷下一步工藝應該是符合邏輯的。
循環(huán)結構，循環(huán)結構和選擇結構有些類(lèi)似，不同點(diǎn)在于循環(huán)結構的條件判斷和循環(huán)體之間形成了一條回路，當進(jìn)入循環(huán)體的條件成立時(shí)，程序會(huì )一直在這個(gè)回路中循環(huán)，直到進(jìn)入循環(huán)體的條件不成立為止。
最近在搞PLC，FOR...NEXT..指令。剛開(kāi)始我覺(jué)得獨立的程序也可以達到我想要的效果。寫(xiě)了一個(gè)累加的程序，從1-50，普通程序花了5秒完成，24行程序，后來(lái)用FOR k50然后程序也是差不多的程序邏輯，100ms就出結果，1-1000累加也是100ms，普通程序花了要30秒。后面查查資料，意思就是在一個(gè)周期里面它這個(gè)程序會(huì )根據設定的次數運行相應的次數，所以會(huì )快一點(diǎn)。
不過(guò)這里用在機器人上面，較多應該還是用在對工藝內動(dòng)作的選擇上面�？赡苄枰�多次執行一個(gè)動(dòng)作的時(shí)候，或者是判斷料號，料量的選擇。
循環(huán)結構用得最多應該還是在主程序進(jìn)入后的while(1)以及最后的endwhile結束。
循環(huán)結構我用得比較少，因為我一般主程序循環(huán)我是使用條件分支進(jìn)行跳轉，終止條件不達到就能一直按照我們設定的流程走下去。
=======================
基礎應用到上面這里就差不多完結了。畢竟機器人入門(mén)是比較簡(jiǎn)單的，坐標，動(dòng)作，邏輯，三劍客熟悉之后，新手跟老鳥(niǎo)的差別就要開(kāi)始慢慢拉開(kāi)距離了。
前菜：
之前在做機床上下料的時(shí)候，最開(kāi)始只有幾十個(gè)料位，對點(diǎn)位還是比較簡(jiǎn)單，到了后來(lái)512個(gè)料位，加上64個(gè)刀位，一個(gè)料位有取料動(dòng)作跟放料動(dòng)作，對應取料治具跟放料治具，也就是總的要1024+128個(gè)位置要對，然后加上每個(gè)位置需要有迫近位，取料位，離開(kāi)位，也就是（1024+128）*3，這工作量就嘿嘿嘿了，單純基礎的1024個(gè)點(diǎn)位就要對兩天，對完手都是抖動(dòng)的，更別說(shuō)還不知這個(gè)數量。所以后來(lái)上來(lái)先搞坐標系，然后對點(diǎn)的時(shí)候使用同一的坐標方向，上下左右前后都統一規定，使用統一的方向進(jìn)行，后面對點(diǎn)就方便一點(diǎn)。此外摸索規律也很重要，基本動(dòng)作可以分迫近位，取料位，離開(kāi)位，那便是取放都可以通用同一種距離，只不過(guò)動(dòng)作反過(guò)來(lái)進(jìn)行而已。后面其實(shí)就都是只對一個(gè)取料點(diǎn)跟放料點(diǎn)，其他都是使用偏移指令進(jìn)行點(diǎn)位數據的偏移，這樣又簡(jiǎn)單又快捷，只不過(guò)前期的坐標系一定要對好還有就是方向要規定好，精度必須保證好。做好這個(gè)其實(shí)后面工作就解決了大概1/2.調試時(shí)間也能減少很多。
偏移指令在大量點(diǎn)位重復動(dòng)作 的情況下是非常節省人工效率的一個(gè)操作方法，但是前提的條件是你對坐標系需要做到比較靈活的應用。不會(huì )因為調用出錯導致撞機。
小菜：
說(shuō)到大規模重復動(dòng)作就不得不說(shuō)碼垛這個(gè)指令了，偏移指令還需要進(jìn)行基礎點(diǎn)位的示教。但是機器人就是為了節約時(shí)間降低調試難度而升的。所以，當你的動(dòng)作基本都是重復且距離都是一致的情況，碼垛作為一個(gè)解決方法，不得不說(shuō)它真的很省事。僅需要示教三到四個(gè)位置，輸入碼垛行數與列數，運行時(shí)候寫(xiě)入寄存器數值，機器人會(huì )自動(dòng)運算進(jìn)行位置尋找。一個(gè)料架128個(gè)位置，你只需要進(jìn)行三到四個(gè)位置的對點(diǎn)工作。原先一天的工作量，半小時(shí)不到你就做完并驗證好了。剩下時(shí)間就是放松身心了。不過(guò)碼垛要求精度的話(huà)你就祈禱加工商把精度做到位了，不然可能某個(gè)時(shí)候你撞機都不知道怎么撞得。

我做電焊十年，都沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)哪個(gè)焊工影響生孩子了。

    

四大家族中，用過(guò)ABB和KUKA，主要是搬運，研磨和點(diǎn)膠，焊接和噴涂沒(méi)搞過(guò)。使用感受如下。
1.ABB的綜合性能要遠遠高于KUKA，ABB的功能指令都是開(kāi)發(fā)好的，編程的時(shí)候可以直接用示教器編程調用，不需要硬記指令格式。而KUKA得需要用PC端軟件編寫(xiě)。
2.ABB的運動(dòng)流暢度要比KUKA好，在特別是在調試研磨程序的時(shí)候，機器人的第4,5,6軸切換要比KUKA靈活。
3.ABB的示教器明顯比KUKA的要好，編程的時(shí)候，KUKA會(huì )出現莫名所以的BUG，這個(gè)時(shí)候就要進(jìn)入后臺windowsD的平臺進(jìn)行修改。而且KUKA的示教器容易損壞。
4.ABB的缺點(diǎn)，1.收費的項目太多，諸如，多任務(wù)功能都得需要額外花錢(qián)買(mǎi)。2.程序保密性比較差。

感謝大佬分享

    

挺好，點(diǎn)個(gè)贊

機器人現場(chǎng)調試更是苦逼。因為現場(chǎng)環(huán)境高溫，高粉塵居多

感謝大大辛苦彙整