【正文】 整型數(shù)或?qū)崝?shù)。程序控制指令有10條,分別是LABLE、JUMP、PAUSE、DELAY、IFELSEENDIF、SUBRET、GOSUB、WHILE ENDWHILE、SRARTP ENDP、STARTDEND D。LABLE指令的使用格式是“標(biāo)號(hào):”,標(biāo)號(hào)必須是標(biāo)識(shí)符,必須以字母開頭。標(biāo)號(hào)用來(lái)表示跳轉(zhuǎn)的行號(hào)標(biāo)志。其它的程序流程控制命令與普通的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的對(duì)應(yīng)指令使用格式基本一致,在此不再詳細(xì)敘述。對(duì)于傳感信息處理指令包括TRACKON、TRACKOFF、PNTRTON、PNTRTOFF用于控制焊縫跟蹤和熔透控制傳感系統(tǒng)的傳感信息是否作用于弧焊機(jī)器人的焊接過程。其指令格式與ARCON相同,只需把它插入到程序中需啟動(dòng)或關(guān)閉傳感系統(tǒng)的位置即可。 HAW RL的變量計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言程序一般由語(yǔ)句構(gòu)成,而語(yǔ)句中會(huì)有變量。在這樣的通用計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中,變量可以由用戶根據(jù)需要進(jìn)行定義,尤其像C語(yǔ)言,變量在使用之前一定要先定義。這樣保證了用戶對(duì)變量使用的靈活性。在HAW RL中也要提供一些變量供用戶使用,但涉及的變量不會(huì)很多。為了方便編譯模塊的開發(fā),故在HAW RL中事先定義了變量P1—P200和Q1—Q200。這些變量沒有類型的規(guī)定,既可以做整型也可以做浮點(diǎn)、雙精度等類型來(lái)使用。當(dāng)需要使用變量時(shí),可以從上述的400個(gè)變量中隨便選擇一個(gè)。 HAW RL的程序結(jié)構(gòu)為了使程序的層次更加清晰,規(guī)定程序的語(yǔ)句和對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分開來(lái)保存。程序文件和數(shù)據(jù)文件保存為同名的文件, xxx. rlp和xxx. rld,前者表示程序文件,后者表示與同名的程序文件對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)文件。程序文件由STARTP開始,ENDP結(jié)束。數(shù)據(jù)文件由STARTD開始,ENDD結(jié)束,例如//Moveprogram. rlpSTARTP　　　　　　//標(biāo)識(shí)程序的開始程序體ENDP //標(biāo)識(shí)程序的結(jié)束//Moveprogram. rldSTARTD //標(biāo)識(shí)程序數(shù)據(jù)的開始對(duì)應(yīng)于程序的所有數(shù)據(jù)ENDD //標(biāo)識(shí)程序數(shù)據(jù)的結(jié)束。 HAW RL編程實(shí)例HAW RL程序的整個(gè)執(zhí)行過程如圖41所示。首先生成HAW RL源程序,主要由以下四種途徑: (1由離線編程系統(tǒng)采用離線示教或離線編程的方式生成。 (2)由遙操作系統(tǒng)通過遙示教生成。 (3)通過示教編程器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)示教的方式生成。 (4)通過手動(dòng)的方式直接用HAW RL進(jìn)行編寫。當(dāng)通過以上的方式得到了HAW RL源程序以后,把源程序提交給編譯解釋器。編譯解釋器首先對(duì)源程序進(jìn)行詞法分析、語(yǔ)法分析和語(yǔ)義分析,檢查錯(cuò)誤,然后將正確的源程序編譯解釋生成PMAC編程語(yǔ)言的目標(biāo)代碼并下載到PMAC中進(jìn)行執(zhí)行。關(guān)于程序的編譯解釋器在此不再贅述,另有論文將詳細(xì)說(shuō)明其工作原理以及開發(fā)過程。 離線編程系統(tǒng)PMAC遙操作系統(tǒng)示教編程器手動(dòng)編程HAW RL源程序編譯解釋系統(tǒng)詞法分析語(yǔ)法分析錯(cuò)誤檢查與報(bào)告語(yǔ)義分析PMAC源代碼生成圖41 HAW RL程序執(zhí)行過程圖下面給出一個(gè)HAW RL源程序的例子Example rlp用來(lái)焊接如圖42所示形狀的焊縫。CEDBA 圖42 焊縫形狀圖程序如下：STARTP　　　　　//程序開始MOVJVJ =100 //PTP方式運(yùn)動(dòng)到焊接起始點(diǎn)ARCON //啟弧IF P10 =1 //如果成功啟弧(P10是標(biāo)志)MOVLVL = 50 //焊接一段直線焊縫MOVC VC = 30MOVC VC = 30 //焊接一段圓弧MOVLVL = 50 //焊接一段直線焊縫ARCOFF //熄弧MOVJVJ=100 //焊接完成,機(jī)器人回零位ELSE //如果啟弧失敗PAUSE //停止ENDIFENDP //程序結(jié)束下面是對(duì)應(yīng)于Example. rlp的數(shù)據(jù)文件STARTD //程序數(shù)據(jù)開始28304711/0000000/000000/0000550/0000554/000003//機(jī)器人處于圖42中A點(diǎn)時(shí)機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)角的值11735848/979/0000550/0588879/16552319/18348302//機(jī)器人處于圖42中B點(diǎn)時(shí)機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)角的值1315833/6459815/6196968/0001099/ 0263199/26934312//機(jī)器人處于圖42中C點(diǎn)時(shí)機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)角的值11334408/6187479/594858/0000002/0238317/12043636//機(jī)器人處于圖42中D點(diǎn)時(shí)機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)角的值23393925/0000000/0000001/0000550/ 0000001/000088//機(jī)器人處于圖42中E點(diǎn)時(shí)機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)角的值0000034/0000000/000000/0000050/ 0000054/000003//機(jī)器人零位ENDD　　　　 //程序結(jié)束上面的程序源文件和與之對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)文件經(jīng)過編譯解釋器的處理,生成的PMAC目標(biāo)代碼如下。OPEN PROG 100　//程序開始CLEARCALL 13 //PTP子程序,到達(dá)A點(diǎn)P11 =1 //啟弧IF(P10 =1) //如果啟弧成功CALL 130 //直線插補(bǔ)子程序,到達(dá)B點(diǎn)CALL 90 //圓弧插補(bǔ)子程序,到達(dá)D點(diǎn)CALL 130 //直線插補(bǔ)子程序,到達(dá)E點(diǎn)P11 = 0 //熄弧CALL 200 //回零位子程序,機(jī)器人回零位ELSEP12 =1　　　　 //機(jī)器人停止ENDIFCLOSE //程序結(jié)束把經(jīng)過編譯解釋生成的PMAC程序下載到PMAC中并執(zhí)行,機(jī)器人就可以完成如圖42所示焊接任務(wù)了。當(dāng)然對(duì)于通過離線編程系統(tǒng)和遙操作系統(tǒng)都可以得到同樣的結(jié)果。通過上面的程序可以看出,指令非常簡(jiǎn)單,易于編程,易于學(xué)習(xí),具有動(dòng)作級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)。但是可以通過簡(jiǎn)單指令容易的指定機(jī)器人的焊接任務(wù),如僅需要說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的速度和插補(bǔ)方式就可以了,復(fù)雜的插補(bǔ)算法和路徑規(guī)劃都不需要編程過程來(lái)考慮,大大地提高了編程的效率和簡(jiǎn)化了任務(wù)的說(shuō)明過程。因此,HAW RL很好地結(jié)合了動(dòng)作級(jí)語(yǔ)言和任務(wù)級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn),完全滿足了弧焊的編程需要,同時(shí)也為其它的外部設(shè)備提供了統(tǒng)一的接口,一定程度上增加了機(jī)器人的可擴(kuò)展性。(1)機(jī)器人編程語(yǔ)言可以提供一種通用的方式來(lái)解決機(jī)器人與其它設(shè)備的接口,同時(shí)也是機(jī)器人系統(tǒng)水平先進(jìn)的重要標(biāo)志。(2)動(dòng)作級(jí)語(yǔ)言簡(jiǎn)單易用,但編程效率低,然而任務(wù)級(jí)語(yǔ)言遠(yuǎn)沒有達(dá)到實(shí)用的角度。因此,開發(fā)一種既簡(jiǎn)單易用,又具有相對(duì)較高編程效率的機(jī)器人編程語(yǔ)言是迫切需要的。(3) HAW RL方便的實(shí)現(xiàn)弧焊機(jī)器人程序的編寫,并且編程簡(jiǎn)單易學(xué),顯示了較高的編程效率和復(fù)雜焊接任務(wù)的表達(dá)與描述能力。(4) HAW RL提供了機(jī)器人離線編程系統(tǒng)、遙操作系統(tǒng)和示教編程系統(tǒng)與OAAWRCS的統(tǒng)一接口,提高了系統(tǒng)的擴(kuò)展性和集成能力。第5章 總 結(jié)本文介紹了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，論述了當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀和意義。著重介紹了工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)中的應(yīng)用。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)是一切機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，本文對(duì)此進(jìn)行了深入淺出的研究。對(duì)機(jī)器人位置和姿態(tài)的表示及齊次坐標(biāo)變換進(jìn)行了闡述，另外機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的正解和逆解也是影響機(jī)器人研究的重要內(nèi)容。本文使用Robotstudio軟件，仿真兩臺(tái)IRB5400噴漆機(jī)器人進(jìn)行噴涂，通過仿真證明了開發(fā)程序的合理性和有效性，驗(yàn)證了工業(yè)機(jī)器人在實(shí)際生產(chǎn)中起到的不可估量的重要作用。工業(yè)機(jī)器人在焊接中的應(yīng)用，在對(duì)機(jī)器人語(yǔ)言的特點(diǎn)和系統(tǒng)構(gòu)成分析的基礎(chǔ)上,運(yùn)用了混合式弧焊機(jī)器人語(yǔ)言。該語(yǔ)言具有弧焊機(jī)器人所必需的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制和焊接等相關(guān)功能，不僅可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人作業(yè)程序的手動(dòng)編寫,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了離線編程系統(tǒng)、遙操作系統(tǒng)以及示教編程器與機(jī)器人控制系統(tǒng)的通用接口。 致 謝本課題在選題及研究過程中得到黃磊老師的悉心指導(dǎo)。黃老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。黃老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，給以終生受益無(wú)窮之道。對(duì)黃老師的感激之情是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。在此謹(jǐn)向黃老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!同時(shí)也感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境。以及各位百忙之中抽出時(shí)間審核答辯的老師。最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者。參考文獻(xiàn)[1] John J．Craig著．機(jī)器人學(xué)導(dǎo)論．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2006[2] 霍偉主編．機(jī)器人動(dòng)力學(xué)與控制，高等教育出版社，2002[3] 鄭文緯、吳克堅(jiān)主編?！稒C(jī)械原理》，高等教育出版社，1997[4] 余達(dá)太 馬香峰主編，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用工程，冶金工業(yè)出版社，1999[5] 蔡自興主編．機(jī)器人學(xué)，清華大學(xué)出版社，2000[6] 孫迪生．，1998[7] 張效祖．工業(yè)機(jī)器人的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)．世界制造技術(shù)與裝備，2004[8] 吳光玉、姜復(fù)興編，機(jī)器人工程導(dǎo)論．哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1988[9] 蔣新松，未來(lái)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展方向．1997[10] 張伯鵬著，1989[11] 王庭樹著,，1990 [12] 孫恒、陳作模主編．《機(jī)械原理》，高等教育出版社，2001[13] 楊達(dá)毅. 6R型工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究． 碩士論文，吉林大學(xué)，2003[14]藍(lán)樸森，羅紹維. 噴涂機(jī)器人. 涂裝工業(yè)，1990[15]A．Klein．CADBased offline programming of painting robots．Robotica，1987[16] ，J．Rubinovitz．Computer aided 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