機(jī)器人語言指令集

楊經(jīng)保

機(jī)器人語言指令集

表  機(jī)器人語言指令集

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A． 移動(dòng)插補(bǔ)功能 ; w- d7 q; L: LB． " N  g- n' `) H, ^環(huán)境定義功能 C． 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)算功能 / a6 x  Y- V) m3 KD．程序控制運(yùn)動(dòng) E． 數(shù)值運(yùn)算功能 F． 輸入、輸出及中斷功能 G．文件管理功能 H． " S" |' ~, o( G. g其他功能

5 b! L% ~5 Y0 i) B0 a7 g8 O9 \機(jī)器人語言指令集大致有上表所列的八種。除了機(jī)器人的動(dòng)作指令以外，它與通用的高級(jí)計(jì)算機(jī)程序語言如BASIC，FORTRAN，PASCAL等的功能沒有太大的差別。由此可以對(duì)機(jī)器人語言作出這樣的定義：“具有適合于對(duì)機(jī)器人動(dòng)作進(jìn)行描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并且具有機(jī)器人動(dòng)作指令的通用程序語言”。用于數(shù)控機(jī)床的NC語言則與此有很大的不同，NC語言中的APT（自動(dòng)編程工具，Automatically
' @3 l# I0 X% G. z4 N) kProgrammed
Tools）描述方式是以形狀描述為中心，而目前的工業(yè)機(jī)器人語言則以動(dòng)作順序?yàn)橹行摹，F(xiàn)有的機(jī)器人語言通過使用示教這一功能，省略了作業(yè)環(huán)境內(nèi)的位置姿態(tài)運(yùn)算功能，因而對(duì)環(huán)境的描述功能被簡(jiǎn)化了。
機(jī)器人語言的功能隨著語言形式的不同而不同，為了進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，對(duì)工業(yè)機(jī)器人語言的共同功能進(jìn)行了調(diào)查，下面圍繞這些共同功能進(jìn)行介紹。
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1 Z6 M' g& L# g5 o  此文章不是本人所寫,轉(zhuǎn)載于元數(shù)據(jù)網(wǎng).

楊經(jīng)保

A．移動(dòng)插補(bǔ)功能   移動(dòng)插補(bǔ)功能是機(jī)器人語言特有的功能，詳細(xì)再分為如下幾種：
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    （1）速度設(shè)定（JSPEED，SPEED）；

    （2）軌跡插補(bǔ)（JMOVE，LMOVE，VMOVE，CMOVE，CMOVE3，ATRAN，ITRAN）；
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* Z  Q% y3 s: d* j& ?    （3）動(dòng)作定時(shí)（PAUSE，DELAY）；
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5 B8 @$ T/ |0 A" e9 A    （4）定位精度（COARSE，F(xiàn)INE）；
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    （5）手爪控制（OPEN，CLOSE）。
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   其中JMOVE是在關(guān)節(jié)坐標(biāo)系上進(jìn)行的直線插補(bǔ)指令，LMOVE是作業(yè)坐標(biāo)系（通常是三維直角坐標(biāo)系）上進(jìn)行的直線插補(bǔ)指令。在AL語言中，通過with（限定）語句能對(duì)力控制和對(duì)軸進(jìn)行的控制加以描述，這里則沒有這種功能，因?yàn)檫@種功能用的太少了。
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! U& a5 d$ h7 y9 G    B．環(huán)境定義功能    與用于數(shù)控機(jī)床的NC語言一樣，機(jī)器人語言中的主要運(yùn)算是環(huán)境數(shù)據(jù)之間進(jìn)行的運(yùn)算，但是現(xiàn)有的機(jī)器人語言是以基本動(dòng)作級(jí)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)為中心的。所以有關(guān)環(huán)境定義功能及其運(yùn)算功能還不充分，但在環(huán)境定義功能中，如下三點(diǎn)是重要的：
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    （1）通過示教功能來生成環(huán)境模型；
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# l* Z- s: x9 u; U$ J    （2）規(guī)劃實(shí)時(shí)系統(tǒng)需要幾何模型；

    （3）生成環(huán)境模型的過程是一件很費(fèi)時(shí)的工作，因此往往以不是實(shí)際需要等理由而用示教功能來代替。
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    在機(jī)器人語言中、在標(biāo)有名稱的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)和語言編輯功能的基礎(chǔ)上，能組成直線或圓弧的動(dòng)作指令，但僅僅根據(jù)這種指令還形成不了幾何模型的點(diǎn)、線、面、立體等形狀參數(shù)的遞階結(jié)構(gòu)。

然而，在為了進(jìn)行研究而開發(fā)的規(guī)劃系統(tǒng)中，以及在應(yīng)用于機(jī)器人系統(tǒng)的幾何模型系統(tǒng)中，則力圖賦于幾何模型有很強(qiáng)的防碰撞功能和與各種環(huán)境示教相連結(jié)的功能。

    C．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)算功能    在通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，一般有文字符號(hào)和矩陣（最多為二維矩陣）等形式。而在結(jié)構(gòu)化的機(jī)器人語言中，采用更為通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如吸收了PASCAL語言的自動(dòng)記錄，或者LISP語言的自動(dòng)表格生成等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)器人語言本身專用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是坐標(biāo)變換矩陣、三維向量，位置和姿態(tài)的點(diǎn)數(shù)據(jù)以及其它的點(diǎn)數(shù)據(jù)矩陣等。向量的運(yùn)算包括加減運(yùn)算（++，--），內(nèi)積與外積（SPRD，VPRD）運(yùn)算等。在采用AL語言的初級(jí)結(jié)構(gòu)化的機(jī)器人語言中的坐標(biāo)變換函數(shù)在工業(yè)上很少得到應(yīng)用。

    D．程序控制功能    在逐步執(zhí)行的通用程序語言中，設(shè)計(jì)有程序控制語言，以便選定后繞運(yùn)行的分支或轉(zhuǎn)入循環(huán)運(yùn)行。最典型的例子是FORTRAN語言的GOTO語句和DO語句的組合；PASCAL語言的FOR語句，WHILE語句和REPEAT—UNTIL語句等。在可編程邏輯控制器（programmable logic controller）中，有梯形圖和在此基礎(chǔ)上編制的專用PLC語言。在機(jī)器人語言中動(dòng)作順序的描述是重要的，為了強(qiáng)調(diào)這種描述的可讀性，因而應(yīng)當(dāng)力圖采用類似于PASCAL語言所具有的結(jié)構(gòu)化編程方式，但是目前實(shí)際上這種描述只具有BASIC語言那樣簡(jiǎn)單的控制功能。

    在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)用的最多的命令級(jí)語言中，常用GOTO和計(jì)數(shù)控制語句，這些語句是一種匯編語句，因而很難讀懂。

    現(xiàn)有的機(jī)器人語言中有主程序和子程序，能對(duì)過程和子程序進(jìn)行說明，但沒有局部變量，所以機(jī)器人語言頂多和BASIC語言的水平一樣，只能使用沒有自變量或沒有局部變量的子程序。
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. K9 E5 y! D2 f, [7 ~    E．?dāng)?shù)值運(yùn)算功能    與通用程序語言相比，機(jī)器人語言的數(shù)值運(yùn)算功能大致相當(dāng)于BASIC語言的水平。但是它往往不包括那些使用頻率很高的特殊功能和一些高級(jí)數(shù)學(xué)運(yùn)算功能，例如對(duì)數(shù)和階乘等運(yùn)算功能。
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1 F) R3 M8 K# P    機(jī)器人語言的數(shù)值運(yùn)算功能大致有以下幾種：

     （1）四則運(yùn)算功能  （+，-，*，／，DIV，MOD）
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' O9 i. S! E3 N3 V     （2）關(guān)系運(yùn)算功能  （＝，<>，<=，<，>，>=）

     （3）計(jì)數(shù)功能 （ INC，DEC）

     （4）位運(yùn)算功能  （NOT，AND，OR，XOR，LSH，RSH）

$ M- ]- U/ b: I, P5 E/ _9 B% a     （5）三角函數(shù)運(yùn)算功能  （SIN，COS，TAN，ATAN2）

    參與運(yùn)算的數(shù)值一般為2位整數(shù)、4位整數(shù)，4位實(shí)數(shù)、8位實(shí)數(shù)，有時(shí)候會(huì)增加1位整數(shù)作為文字和符號(hào)位。

# f  [* R: W% X0 D  p9 h    F．輸入、輸出和中斷功能    在進(jìn)行順序控制的程序中，與外部傳感器進(jìn)行信息交互功能和中斷功能是最為重要的功能，每一種機(jī)器人語言都在這方面下了不少功夫。

    由于與周邊裝置的連接點(diǎn)比較多，因此機(jī)器人控制器都設(shè)有數(shù)字輸入輸出接口，這些接口具有能與16點(diǎn)乃至128點(diǎn)相連接的能力。一般采用GPIB或串行RS232C標(biāo)準(zhǔn)接口。雖然需要很強(qiáng)的中斷功能，但由于實(shí)際使用的工業(yè)機(jī)器人都是進(jìn)行按順序重復(fù)的工作，所以中斷功能只能做到向子程序的分流和復(fù)原，而且屏蔽中斷的能力較低。此外，在機(jī)器人控制器內(nèi)還設(shè)有定時(shí)器，定時(shí)器有1—4個(gè)接點(diǎn)。

2 g: l0 l  J) [) S0 i6 V4 ~    G．文件管理功能    機(jī)器人語言所處理的文件有程序本身和與位置姿態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)集，由于運(yùn)行機(jī)器人語言的計(jì)算機(jī)那是安裝在工廠內(nèi)較為惡劣的工作環(huán)境中，為了可靠起見，所以只限于使用比較簡(jiǎn)單的文件。在許多機(jī)器人語言中，都具有從硬盤讀出程序（LOAD）和往硬盤里寫程序（SAVE）、對(duì)示教數(shù)據(jù)集（示教點(diǎn)群）進(jìn)行編輯等功能。

    H．其它功能  其它功能有：
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+ P: T# w- l1 R& S# p- W    （1）進(jìn)行工具變換、基本坐標(biāo)設(shè)置和初始值的設(shè)置，

    （2）作業(yè)條件（例如焊接條件）的設(shè)置等。
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+ h) ^  _8 Y/ O6 Z    這些功能都是很重要的，但是隨著機(jī)器人語言的不同，這些功能的表現(xiàn)方法和構(gòu)成方法均不同。

syw開門造車

楊經(jīng)保 友好！
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此文收藏。
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9 h, J' Z- D* {7 x9 ]7 l# n此文的信息是說對(duì)“機(jī)器人、機(jī)械手”編程有其專用軟件，
: t' `2 x! X% J( }有關(guān)這方面的軟件到什么地方下載？
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3 D- _" h* H1 e' X/ d6 q謝謝！
1 m1 D, g0 a5 I2 W+ b- L) J) G# h.
$ Z& C: K- L2 w- K' @syw  090616---08.26

螺旋線

在各大機(jī)器人廠家的網(wǎng)頁上也許有演示版的供下載。
可以上KUKA，ABB，F(xiàn)AUNC，三菱上看看。
另：請(qǐng)樓主推薦一些剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)的資料，謝謝。

ouyanghai

謝謝收藏了

wgsjh1984

不好很籠統(tǒng)啊、

楊經(jīng)保

3# syw開門造車
6 k( _( T+ l( t5 \  S這個(gè)有國(guó)外的專用軟件,我有這個(gè)仿真軟件,我要先找一下再傳上來.

syw開門造車

3# syw開門造車  
3 d  ?! X& r2 j這個(gè)有國(guó)外的專用軟件,我有這個(gè)仿真軟件,我要先找一下再傳上來.
楊經(jīng)保 發(fā)表于 2009-6-21 12:14

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楊經(jīng)保 友好！
& Z* a" ~# I0 ]! ^: I. X.
我看到你做了很多個(gè)各種型號(hào)的機(jī)械手方面的產(chǎn)品，
“其中的操作系統(tǒng)”是可以直接用的你的那個(gè)仿真軟件嗎？
, r8 V- p. s: `; G7 W. q$ E9 L.
屬于你個(gè)人的“機(jī)密資料”不要上傳。
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屬于你花錢買來的國(guó)外軟件也不要上傳。
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9 P: o, W' A' h- u# |" ?. k0 R只要告訴這方面的信息就足夠了。
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8 X1 T7 ]# [5 ^3 U! A# K1 M: @謝謝！
# `& R; z  S9 {' w- Z5 w$ P.
syw  090622---04.50

楊經(jīng)保

8# syw開門造車 這個(gè)軟件可以做一些編程和仿真測(cè)試用;沒有給錢的東西的功能是不全的,別人推介給我的.至于實(shí)用還得自已想辦法,這些天有此太忙,有時(shí)間再傳上來.

螺旋線

樓主，難道看不見我的回帖？
8 a$ [3 D2 Y+ _行不行回個(gè)話。