機器人語言指令集

楊經保

機器人語言指令集
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表  機器人語言指令集

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A． 移動插補功能 B． 3 r) O" w/ X5 S2 ^1 r環(huán)境定義功能 C．   V7 O2 [3 i" B# T數(shù)據(jù)結構及其運算功能 D．程序控制運動 # r& m4 J( t; b- xE． 6 F" D% E+ P4 \( I數(shù)值運算功能 F． . ?. J& t3 [6 o  ~% v+ [" f6 V輸入、輸出及中斷功能 / }4 X+ d4 N2 J  o$ LG．文件管理功能 H． 1 y. V0 x3 k4 x' K+ e其他功能 ! ]) f0 |8 w* u. G

% k% P! O, q' O, g! c6 m* z機器人語言指令集大致有上表所列的八種。除了機器人的動作指令以外，它與通用的高級計算機程序語言如BASIC，FORTRAN，PASCAL等的功能沒有太大的差別。由此可以對機器人語言作出這樣的定義：“具有適合于對機器人動作進行描述的數(shù)據(jù)結構并且具有機器人動作指令的通用程序語言”。用于數(shù)控機床的NC語言則與此有很大的不同，NC語言中的APT（自動編程工具，Automatically
; O: X# y9 Q: x. VProgrammed
; }) @( Q* k& a" N& o+ ~+ p8 A, |Tools）描述方式是以形狀描述為中心，而目前的工業(yè)機器人語言則以動作順序為中心�，F(xiàn)有的機器人語言通過使用示教這一功能，省略了作業(yè)環(huán)境內的位置姿態(tài)運算功能，因而對環(huán)境的描述功能被簡化了。
機器人語言的功能隨著語言形式的不同而不同，為了進行標準化和規(guī)范化，對工業(yè)機器人語言的共同功能進行了調查，下面圍繞這些共同功能進行介紹。

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9 V, Q* V  z4 j. k: s
1 Y. X3 I# T" @/ c4 V4 V# x3 U1 R

: M  P5 g" `$ n9 Z; d  此文章不是本人所寫,轉載于元數(shù)據(jù)網.

楊經保

A．移動插補功能   移動插補功能是機器人語言特有的功能，詳細再分為如下幾種：
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# m: J' V* i( u    （1）速度設定（JSPEED，SPEED）；
5 q8 ~+ t7 P8 e
    （2）軌跡插補（JMOVE，LMOVE，VMOVE，CMOVE，CMOVE3，ATRAN，ITRAN）；
: `+ q; K! n3 @
    （3）動作定時（PAUSE，DELAY）；
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& t' Z9 t) R( c0 D" G' s8 ~    （4）定位精度（COARSE，F(xiàn)INE）；
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2 \- `( Z7 _) G$ o& C2 a    （5）手爪控制（OPEN，CLOSE）。
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- V; B3 O5 p& B; G9 @   其中JMOVE是在關節(jié)坐標系上進行的直線插補指令，LMOVE是作業(yè)坐標系（通常是三維直角坐標系）上進行的直線插補指令。在AL語言中，通過with（限定）語句能對力控制和對軸進行的控制加以描述，這里則沒有這種功能，因為這種功能用的太少了。

    B．環(huán)境定義功能    與用于數(shù)控機床的NC語言一樣，機器人語言中的主要運算是環(huán)境數(shù)據(jù)之間進行的運算，但是現(xiàn)有的機器人語言是以基本動作級的實時系統(tǒng)為中心的。所以有關環(huán)境定義功能及其運算功能還不充分，但在環(huán)境定義功能中，如下三點是重要的：

; q& I! j  U3 j% q/ ]) Q3 q4 J6 j    （1）通過示教功能來生成環(huán)境模型；
8 s' n& ]2 h' [% J
    （2）規(guī)劃實時系統(tǒng)需要幾何模型；

5 S! d( h) R+ {9 e    （3）生成環(huán)境模型的過程是一件很費時的工作，因此往往以不是實際需要等理由而用示教功能來代替。

- X% y4 H$ L, [, Y) J# Y8 V    在機器人語言中、在標有名稱的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)和語言編輯功能的基礎上，能組成直線或圓弧的動作指令，但僅僅根據(jù)這種指令還形成不了幾何模型的點、線、面、立體等形狀參數(shù)的遞階結構。
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然而，在為了進行研究而開發(fā)的規(guī)劃系統(tǒng)中，以及在應用于機器人系統(tǒng)的幾何模型系統(tǒng)中，則力圖賦于幾何模型有很強的防碰撞功能和與各種環(huán)境示教相連結的功能。

* t& q3 ^6 G: U7 K4 K    C．數(shù)據(jù)結構及其運算功能    在通用的數(shù)據(jù)結構中，一般有文字符號和矩陣（最多為二維矩陣）等形式。而在結構化的機器人語言中，采用更為通用的數(shù)據(jù)結構。例如吸收了PASCAL語言的自動記錄，或者LISP語言的自動表格生成等優(yōu)點。機器人語言本身專用的數(shù)據(jù)結構是坐標變換矩陣、三維向量，位置和姿態(tài)的點數(shù)據(jù)以及其它的點數(shù)據(jù)矩陣等。向量的運算包括加減運算（++，--），內積與外積（SPRD，VPRD）運算等。在采用AL語言的初級結構化的機器人語言中的坐標變換函數(shù)在工業(yè)上很少得到應用。

  d) J! X8 W6 p: X  B    D．程序控制功能    在逐步執(zhí)行的通用程序語言中，設計有程序控制語言，以便選定后繞運行的分支或轉入循環(huán)運行。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上編制的專用PLC語言。在機器人語言中動作順序的描述是重要的，為了強調這種描述的可讀性，因而應當力圖采用類似于PASCAL語言所具有的結構化編程方式，但是目前實際上這種描述只具有BASIC語言那樣簡單的控制功能。

3 m* S. d2 h8 ?1 i* M/ a  ~3 N& t    在生產現(xiàn)場用的最多的命令級語言中，常用GOTO和計數(shù)控制語句，這些語句是一種匯編語句，因而很難讀懂。

: ~& m. o9 ^4 s, Y/ n' D" d    現(xiàn)有的機器人語言中有主程序和子程序，能對過程和子程序進行說明，但沒有局部變量，所以機器人語言頂多和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。

    E．數(shù)值運算功能    與通用程序語言相比，機器人語言的數(shù)值運算功能大致相當于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數(shù)學運算功能，例如對數(shù)和階乘等運算功能。
' ?% b5 g# x) u, u: g
- n% b- f) q2 I; R6 ~8 s% f    機器人語言的數(shù)值運算功能大致有以下幾種：

3 ]8 g$ ~. _- K/ e  x- F: O# h& Q) e     （1）四則運算功能  （+，-，*，／，DIV，MOD）
- `0 @% D4 U' J( e* m4 X3 Q, f  i
     （2）關系運算功能  （＝，<>，<=，<，>，>=）

     （3）計數(shù)功能 （ INC，DEC）
, V2 z9 \# }: t6 d( c1 U# V
     （4）位運算功能  （NOT，AND，OR，XOR，LSH，RSH）

. P" L, p% c' H4 C  W! o     （5）三角函數(shù)運算功能  （SIN，COS，TAN，ATAN2）
9 q+ m. }* D& ~1 ?$ W1 h  j, K
    參與運算的數(shù)值一般為2位整數(shù)、4位整數(shù)，4位實數(shù)、8位實數(shù)，有時候會增加1位整數(shù)作為文字和符號位。

    F．輸入、輸出和中斷功能    在進行順序控制的程序中，與外部傳感器進行信息交互功能和中斷功能是最為重要的功能，每一種機器人語言都在這方面下了不少功夫。
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    由于與周邊裝置的連接點比較多，因此機器人控制器都設有數(shù)字輸入輸出接口，這些接口具有能與16點乃至128點相連接的能力。一般采用GPIB或串行RS232C標準接口。雖然需要很強的中斷功能，但由于實際使用的工業(yè)機器人都是進行按順序重復的工作，所以中斷功能只能做到向子程序的分流和復原，而且屏蔽中斷的能力較低。此外，在機器人控制器內還設有定時器，定時器有1—4個接點。

, [/ Y- s# D- m% i  C0 S; }    G．文件管理功能    機器人語言所處理的文件有程序本身和與位置姿態(tài)有關的數(shù)據(jù)集，由于運行機器人語言的計算機那是安裝在工廠內較為惡劣的工作環(huán)境中，為了可靠起見，所以只限于使用比較簡單的文件。在許多機器人語言中，都具有從硬盤讀出程序（LOAD）和往硬盤里寫程序（SAVE）、對示教數(shù)據(jù)集（示教點群）進行編輯等功能。

    H．其它功能  其它功能有：
  C0 K5 |$ ^# W7 z
: W8 d7 g( [4 N+ n  }' @; S    （1）進行工具變換、基本坐標設置和初始值的設置，
4 ^! i; ^8 P2 Q. W: o  }" i/ G
: q4 Y% t) K. k6 r! D) ^" Y/ x9 |    （2）作業(yè)條件（例如焊接條件）的設置等。
! t/ r6 T' J# [& Y8 r& H  \/ u
    這些功能都是很重要的，但是隨著機器人語言的不同，這些功能的表現(xiàn)方法和構成方法均不同。

syw開門造車

楊經保 友好！
.
# @0 a4 c9 F6 i0 c此文收藏。
! j4 {9 f9 t% E- g5 |  B: l.
( v6 V4 [0 I1 J此文的信息是說對“機器人、機械手”編程有其專用軟件，
- s8 x6 a) `" Y& U有關這方面的軟件到什么地方下載？
' P$ X: j7 L# Q" S.
. a6 ?) Q5 ~$ t- r5 a謝謝！
/ F, o( M) o8 ~' \.
syw  090616---08.26

螺旋線

在各大機器人廠家的網頁上也許有演示版的供下載。
9 ^( L7 L4 D; Z# ~可以上KUKA，ABB，F(xiàn)AUNC，三菱上看看。
另：請樓主推薦一些剛體運動學的資料，謝謝。

ouyanghai

謝謝收藏了

wgsjh1984

不好很籠統(tǒng)啊、

楊經保

3# syw開門造車
這個有國外的專用軟件,我有這個仿真軟件,我要先找一下再傳上來.

syw開門造車

3# syw開門造車  
這個有國外的專用軟件,我有這個仿真軟件,我要先找一下再傳上來.
楊經保 發(fā)表于 2009-6-21 12:14

" |, I  Y8 W: Y6 ^& V5 m' N.
楊經保 友好！
.
我看到你做了很多個各種型號的機械手方面的產品，
“其中的操作系統(tǒng)”是可以直接用的你的那個仿真軟件嗎？
0 t3 j: B% C  {" Z8 y7 _. P.
& J, s8 Z6 a5 \; `$ I4 H屬于你個人的“機密資料”不要上傳。
9 h# C; w3 ?/ J; U. L: f7 Y.
# B6 a* R4 D7 z8 N( n- h/ O0 d0 C屬于你花錢買來的國外軟件也不要上傳。
! G8 d) z4 m% F( c; g.
只要告訴這方面的信息就足夠了。
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3 ~+ [2 |, q* R& ~% P+ s$ Z7 C5 E/ i+ q/ l謝謝！
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syw  090622---04.50

楊經保

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

螺旋線

樓主，難道看不見我的回帖？
行不行回個話。