1.1机器人介绍

问：什么是机器人？

答(dá)：机器人Roboter这个概念源于斯拉夫语中(zhōng)的字“robota”，是“重活”的意思

工(gōng)业机器人这个词的官方定义為(wèi)： “ 机器人是一种可(kě)自由编程并受程序控制的操作(zuò)机。”

控制系统、操作(zuò)设备以及连接電(diàn)缆和软件也同样属于机器人的范畴。

工(gōng)业机器人

1 控制系统 （控制柜 （V）KR C4）

2 机械手 （机器人机械系统）

3 手持操作(zuò)和编程器 （库卡 smartPAD）

所有(yǒu)不包括在工(gōng)业机器人系统内的设备被称為(wèi)外围设备，它们是：

n 工(gōng)具(jù) （效应器 /Tool）

n 保护装(zhuāng)置

n 皮带输送机

n 传感器

n 等等

1.1、库卡机器人的机械系统：

问：什么是机械手？

答(dá)：机械手是机器人机械系统主體(tǐ)。 它由众多(duō)活动的、相互连接在一起的关节（轴）组成。 我们也称之為(wèi)运动链。

机械手

1 机械手 （机器人机械系统）2 运动链的起点： 机器人足部 (ROBROOT)

3 运动链的开放端： 法兰 (FLANGE)

4、A1... A6：机器人轴 1 至 轴6

各根轴的运动通过伺服電(diàn)机有(yǒu)针对性的调控而实现。这些伺服電(diàn)机通过减速器

与机械手的各部件相连。

机器人的机械零部件概览

1、底座 2、转盘 3 、平衡配重4、连杆臂5、手臂 6、手

机器人机械系统的部件主要由铸铝和铸钢制成。 在个别情况下也使用(yòng)碳纤维部件。

各根轴从下 （机器人的足部）到上 （机器人法兰）编号：

库卡机器人自由度

以下是库卡产(chǎn)品系列中(zhōng)机械手的技(jì )术数据选摘

n 轴数：4 （SCARA 机器人和平行四边形机器人）至 6 （标准垂直折臂机器人）

n 作(zuò)用(yòng)范围： 从 0.35m (KR 5 scara) 直至 3.9 m (KR 120 R3900 ultra K)

n 自重：从 20 kg 直至 4700 kg

n 精(jīng)确度：0.015 mm 至 0.2 mm 重复精(jīng)度。

1.3 机器人控制系统 (V)KR C4

问：谁控制机器人的运动？

答(dá)：机器人机械系统由伺服電(diàn)机控制运动，而该電(diàn)机则由 (V)KR C4 控制系统控制。

控制系统 (V)KR C4

(V)KR C4 控制系统的属性

n 机器人控制系统 （轨迹规划）： 控制六个机器人轴以及＊多(duō)两个附加的外部轴。

(V)KR C4 轴调节器

n 流程控制系统：符合 IEC61131 标准的集成式 Soft PLC

n 安(ān)全控制系统

n 运动控制系统

n 通过总線(xiàn)系统 （例如：ProfiNet、以太网 IP、Interbus）的通讯可(kě)能(néng)性：

n 可(kě)编程控制器 （PLC）

n 其它控制系统

n 传感器和执行器

n 通过网络的通讯可(kě)能(néng)性：

n 主机

n 其它控制系统

（V）KR C4 的通讯途径

1.4 KUKA smartPAD

问：如何操作(zuò)库卡机器人？

答(dá)：KUKA 机器人的操作(zuò)通过手持操作(zuò)器 （即 KUKA smartPAD）进行。

KUKA smartPAD

KUKA smartPAD 的特点：

n 触摸屏 （触摸式操作(zuò)界面），用(yòng)手或配备的触摸筆(bǐ)操作(zuò)

n 大尺寸竖型显示屏

n KUKA 菜单键

n 八个移动键

n 操作(zuò)工(gōng)艺数据包的按键

n 用(yòng)于程序运行的按键 （停止 / 向前 / 向后）

n 显示键盘的按键

n 更换运行方式的钥匙开关

n 紧急停止按键

n 3D 鼠标

n 可(kě)拔出

n USB 接口

1.5 smartPAD 概览

1、用(yòng)于拔下smartPAD的按钮

2、用(yòng)于调出连接管理(lǐ)器的钥匙开关。 只有(yǒu)当钥匙插入时，方可(kě)转动开关。（可(kě)以通过连接管理(lǐ)器切换运行模式）

3、紧急停止键。用(yòng)于在危险情况下关停机器人，紧急停止键在被按下时将自行闭锁。

4、3D鼠标，用(yòng)于手动移动机器人。

5、轴操作(zuò)键，用(yòng)于手动移动机器人。

6、用(yòng)于设定程序倍率的按键（即机器人在执行程序时的运动速度）

7、用(yòng)于设定手动被倍率的按键（即手动操作(zuò)机器人时机器人的运动速度）

8、主菜单按键，用(yòng)来在显示屏上将主菜单调出来。

9、工(gōng)艺键，工(gōng)艺键主要用(yòng)于设定工(gōng)艺程序包中(zhōng)的参数。 当安(ān)装(zhuāng)的工(gōng)艺程序包不同时，按键也会有(yǒu)不同作(zuò)用(yòng)。

10、启动键，用(yòng)于手动启动机器人程序。

11、逆向启动键。 用(yòng)逆向启动键可(kě)逆向启动一个程序。 程序将逐步运行。

12、停止键，用(yòng)于停止正在运行的程序。

13、键盘按键显示键盘。 通过此按键可(kě)在需要时在显示屏上调出软键盘，通常情况下不比显示。

1.6 机器人编程

通过机器人编程可(kě)保证运动过程和流程将自动完成并始终可(kě)反复。 為(wèi)此，控制

器需要大量的信息：

n 机器人位置 = 工(gōng)具(jù)的空间位置

n 动作(zuò)类型

n 速度 / 加速

n 等候条件、分(fēn)支、相关性等信号信息

问：控制器使用(yòng)哪种语言？

答(dá)：编程语言是 KRL - KUKA Robot Language （库卡机器人编程语言）。

程序举例：

问：库卡机器人如何编程？

答(dá)：KUKA 机器人可(kě)用(yòng)不同的编程方法编程：

n 以示教 (Teach-in) 法在線(xiàn)编程。

n 离線(xiàn)编程

n 图形辅助的互动编程：模拟机器人过程

n 文(wén)字编程：借助于 smartPAD 界面在上级操作(zuò) PC 上的显示编程 （也适用(yòng)于诊断、在線(xiàn)适配调整已运行的程序）

1.7 机器人安(ān)全性

机器人必须在足够安(ān)全的情况下才可(kě)以使用(yòng)，这就需要机器人系统装(zhuāng)备相应的安(ān)全设备。

例如：隔离性防护装(zhuāng)置 （防护栅、门等等）、紧急停止按键、失知制动装(zhuāng)置、轴范围限制置等等。

安(ān)全设备

1、防护栅

2、轴 1、2 和 3 的机械终端止挡或者轴范围限制装(zhuāng)置

3、防护门及具(jù)有(yǒu)关闭功能(néng)监控的门触点

4、紧急停止按钮 （外部）

5、紧急停止按钮、确认键、调用(yòng)连接管理(lǐ)器的钥匙开关

6、内置的 (V)KR C4 安(ān)全控制器