CN103386685A - 一种机器人编程控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种机器人编程控制方法，包括如下步骤：1)在开发界面的程序编辑器中以梯形图编程方式对机器人的所有操作指令进行编辑，该操作指令用于控制机器人的运动过程和姿态；2)通过编译模块将上述梯形图编程方式设计的所述操作指令生成机器人控制器能够执行的指令代码；3)将上述指令代码发送给机器人控制器中的伺服驱动模块，从而驱动伺服电机带动机器人完成空间的所有动作。由于梯形图方式的机器人编程语言通俗易懂，且采用循环扫描和顺序执行的工作方法，替代了复杂费时的专用机器人编程语言，具有很好的通用性和规范性，显著提高了机器人的操作使用性能。

Description

一种机器人编程控制方法
技术领域
本发明涉及一种机器人编程控制方法。
背景技术
目前，机器人编程语言对工业机器人的推广应用及其应用效率起着越来越重要的作用，从某种意义上说是工业机器人应用的瓶颈问题。由于机器人的控制涉及大量算法(运动学、动力学，控制等)，在机器人语言中需要一些专门的控制指令进行处理，因此各家工业机器人公司都有各自专用的机器人编程语言，如Staubli机器人的编程语言叫VAL3，ABB的RAPID，还有Adept Robotics的V+。虽然这些编程语言实用性强，但是编码过程繁琐、工作量巨大，操作人员需具有专业的编程知识，推广性差。而梯形图是IEC61131-3标准规定的一种图形化编程语言，具有直观易懂的特点，应用于机器人编程可以方便用户编程，提高机器人的操作性能。
发明内容
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种应用梯形图方式的机器人编程控制方法，能够简化机器人的编程和控制，提高机器人的操作使用性能，便于机器人的推广使用。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种机器人编程控制方法，包括如下步骤：1)在开发界面的程序编辑器中以梯形图编程方式对机器人的所有操作指令进行编辑，该操作指令用于控制机器人的运动过程和姿态；2)通过编译模块将上述梯形图编程方式设计的所述操作指令生成机器人控制器能够执行的指令代码；3)将上述指令代码发送给机器人控制器中的伺服驱动模块，从而驱动伺服电机带动机器人完成空间的所有动作。
进一步的，步骤1)中的所述开发界面中还包括调试软件，所述调试软件将调试命令通过所述机器人控制器中的调试服务软件发送给执行机构；所述执行机构再通过所述调试服务软件将变量数据和执行情况反馈给所述调试软件。
进一步的，步骤1)中的所述开发界面包括PC端或触摸屏端或示教器端或平板端。
进一步的，步骤2)中的所述机器人控制器所执行的指令代码包括：机器人CPU中的机器码和中间代码。
进一步的，步骤3)中所述机器人控制器采用全闭环的伺服运动控制。
进一步的，所述指令代码的执行方式至少有扫描执行和顺序执行其中之一。
本发明的有益效果：由于梯形图方式的机器人编程语言通俗易懂，且采用循环扫描和顺序执行的工作方法，替代了复杂费时的专用机器人编程语言，具有很好的通用性和规范性，显著提高了机器人的操作使用性能。
附图说明
图1为本发明的机器人开发结构示意图；
图2为本发明的机器人控制结构示意图；
图3为本发明的机器人全闭环伺服控制系统示意图。
具体实施方式
图1、图2所述，涉及一种机器人编程控制方法，包括如下步骤：1)在开发界面1的程序编辑器中以梯形图编程方式对机器人3的所有操作指令进行编辑，该操作指令用于控制机器人3的运动过程和姿态；2)通过编译模块将上述梯形图编程方式设计的所述操作指令生成机器人控制器2能够执行的指令代码；3)将上述指令代码发送给机器人控制器中的伺服驱动模块，从而驱动伺服电机带动机器人3完成空间的所有动作。其中，步骤1)中的所述开发界面1中还包括调试软件，所述调试软件将调试命令通过所述机器人控制器2中的调试服务软件发送给执行机构；所述执行机构再通过所述调试服务软件将变量数据和执行情况反馈给所述调试软件。步骤1)中的所述开发界面1包括PC端或触摸屏端或示教器端或平板端。步骤2)中的所述机器人控制器2所执行的指令代码包括：机器人CPU中的机器码和中间代码。所述指令代码的执行方式至少有扫描执行和顺序执行其中之一。
其中的，开发界面1，用于机器人编程，包括：菜单栏、工具栏、调试栏、工程兰/指令栏、编辑栏、调试栏、信息栏、状态栏等。其中所述工具栏包括上载、下载、运行等常用操作；所述调试栏显示程序的调试信息，包括流程控制和数据监控等环节；所述工程兰/指令栏显示工程目录和指令列表；所述编辑栏进行程序的编写及修改。
机器人运动控制流程如下：机器人静止在原点时(采用右手系空间坐标系)，收到启动指令(RBON)，则电机启动，松抱闸，保持在原位置；若进一步收到运动指令(MOV)，指明运动路径(点对点或多点轨迹运动)，运动到目标位置。运行过程中收到停止指令(STOP)时(急停或减速停止)，机器人停止在当前运行位置；再次收到继续运行指令(RBGOON)时，机器人就继续执行未完成运动到目标位置；或是收到新的运动指令(MOV)，运动到目标位置。其中，机器人在整个运动或静止过程中，将不断扫描程序的执行位置，当程序执行到顺序功能块后，将顺序执行运动指令。
图3所述，涉及本发明所采用的全闭环伺服控制系统，系统包括四个部分：上位控制部分、驱动部分、执行部分和闭环反馈部分；其中，所述上位控制部分为PC机4(或者触摸屏或者平板端)和运动控制器5；所述驱动部分为伺服驱动器6和伺服电机7；所述执行部分为各轴关节8和末端执行器9；所述闭环反馈部分由位置检测装置10和高速计数器11来实现。
其中，PC机4的输出端连接机器人控制器5，机器人控制器5的输出端连接伺服驱动器6，伺服驱动器6的输出端连接伺服电机7，伺服电机7的输出端连接机器人的各轴关节8，各轴关节8的输出端连接末端执行器9，所述末端执行器9依次通过位置检测装置11和高速计数器12连接到机器人控制器5的输入端上。其中，所述伺服驱动器6与所述伺服电机7之间还设置有编码器12。所述伺服运动控制系统为双闭环系统，其包括位置环反馈和速度环反馈。所述位置环反馈为外环反馈，其通过位置检测装置10将各轴关节8的位置实时反馈给机器人控制器5。所述的速度环反馈为内环反馈，其通过编码器12将各轴关节8的速度实时反馈给伺服驱动器6。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机器人编程控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在开发界面的程序编辑器中以梯形图编程方式对机器人的所有操作指令进行编辑，该操作指令用于控制机器人的运动过程和姿态；2)通过编译模块将上述梯形图编程方式设计的所述操作指令生成机器人控制器能够执行的指令代码；3)将上述指令代码发送给机器人控制器中的伺服驱动模块，从而驱动伺服电机带动机器人完成空间的所有动作。
2.如权利要求1所述的一种机器人编程控制方法，其特征在于，步骤1)中的所述开发界面中还包括调试软件，所述调试软件将调试命令通过所述机器人控制器中的调试服务软件发送给执行机；所述执行机再通过所述调试服务软件将变量数据和执行情况反馈给所述调试软件。
3.如权利要求1所述的一种机器人编程控制方法，其特征在于，步骤1)中的所述开发界面包括PC端或触摸屏端或示教器端或平板端。
4.如权利要求1所述的一种机器人编程控制方法，其特征在于，步骤2)中的所述机器人控制器所执行的指令代码包括：机器人CPU中的机器码和中间代码。
5.如权利要求4所述的一种机器人编程控制方法，其特征在于，所述指令代码的执行方式至少有扫描执行和顺序执行其中之一。
6.如权利要求1所述的一种机器人编程控制方法，其特征在于，步骤3)中的所述机器人控制器采用全闭环的伺服运动控制。
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