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ABB机器人内部培训

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一．手动操纵工业机器人

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1.单轴运动控制

（1）左手持机器人示教器，右手点击示教器界面左上角的“”来打4

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开ABB菜单栏；点击“手动操纵”，进入手动操纵界面；如图1-1所示。

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图1-1 进入手动操纵界面

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（2）点击“动作模式”，进入模式选择界面。选择“轴1-3”，点击“确定”，9

动作模式设置成了轴1-3，如图1-2所示。

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图1-2 模式选择界面

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（3）移动示教器上的操纵杆，发现左右摇杆控制1轴运动，前后摇杆控制13

2轴运动，逆时针或顺时针旋转摇杆控制3轴运动。

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（4）点击“动作模式”，进入模式选择界面。选择“轴4-6”，点击“确定”，15

动作模式设置成了轴4-6，如图1-3所示。

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图1-3 “动作模式”的选择

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（5）移动示教器上的操纵杆，发现左右摇杆控制4轴运动，前后摇杆控制20

5轴运动，逆时针或顺时针旋转摇杆控制6轴运动。

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【提示】轴切换技巧：示教器上的按键能够完成“轴1-3”和“轴4-6”轴组的切换。

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2.线性运动与重定位运动控制

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（1）点击“动作模式”，进入模式选择界面。选择“线性”，点击“确定”，动作模式设置成了线性运动，如图1-4所示。

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（2）移动示教器上的操纵杆，发现左右摇杆控制机器人TCP点左右运动，27

前后摇杆控制机器人TCP点前后运动，逆时针或顺时针旋转摇杆控制机器人TCP 28

点上下运动。

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图1-4 线性运动模式操纵界面

（3）点击“动作模式”，进入模式选择界面。选择“重定位”，点击“确定”，

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动作模式设置成了重定位运动，如图1-5所示。

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图1-5 “重定位”动作模式的选择

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（4）移动示教器上的操纵杆，发现机器人围绕着TCP运动。

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3.工具坐标系建立

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工业机器人是通过末端安装不同的工具完成各种作业任务。要想让机器人40

正常作业，就要让机器人末端工具能够精确地达到某一确定位姿，并能够始终41

保持这一状态。从机器人运动学角度理解，就是在工具中心点（TCP）固定一个42

坐标系，控制其相对于基座坐标系或世界坐标系的姿态，此坐标系称为末端执43

行器坐标系（Tool/Terminal Control Frame，TCF），也就是工具坐标系。默认44

工具坐标系的原点位于机器人安装法兰的中心，当接装不同的工具（如焊枪）

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时，工具需获得一个用户定义的工具坐标系，其原点在用户定义的参考点（TCP）46

上，如图2-1-4所示，这一过程的实现就是工具坐标系的标定。它是机器人控47

制器所必需具备的一项功能。

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a) b)

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图1-6 机器人工具坐标系的标定

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大多数工业机器人都具备工具坐标系多点标定功能。这类标定包含工具中52

心点（TCP）位置多点标定和工具坐标系（TCF）姿态多点标定。TCP位置标定是53

使几个标定点TCP位置重合，从而计算出TCP，即工具坐标系原点相对于末端关54

节坐标系的位置，如四点法；而TCF姿态标定是使几个标定点之间具有特殊的55

方位关系，从而计算出工具坐标系相对于末端关节坐标系的姿态，如五点法（在56

四点法的基础上，除能确定工具坐标系的位置外还能确定工具坐标系的Z轴方57

向）、六点法（在四点、五点的基础上，能确定工具坐标系的位置和工具坐标系58

X、Y、Z三轴的姿态）。

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为获得准确的TCP，下面分别以四点法和六点法为例进行操作。

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四点法

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（1）在机器人动作空间内找一个非常精确的固定点作为参考点。

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（2）在工具上确定一个参考点（最好是工具中心TCP）。

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（3）按之前介绍的手动操纵机器人的方法移动工具参考点，以四种不同的

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工具姿态尽可能与固定点刚好碰上。四个点的姿态尽量相差大一些，请参考图65

1-7中的a)-d)这四张图。

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（4）机器人控制柜通过前4个点的位置数据即可计算出TCP的位置

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六点法

（1）在机器人动作范围内找一个非常精确的固定点作为参考点。

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（2）在工具上确定一个参考点（最好是工具中心TCP）。

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（3）按之前介绍的手动操纵机器人的方法移动工具参考点，以四种不同的工具姿态尽可能与固定点刚好碰上。第四点是用工具的参考点垂直于固定点，

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第五点是工具参考点从固定点向将要设定的TCP的X方向移动，第六点是工具73

参考点从固定点向将要设定的TCP的Z轴方向移动，如图2-1-5所示。

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（4）机器人控制柜通过前4个点的位置数据即可计算出TCP的位置，通过75

后2个点即可确定TCP的姿态。

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（5）根据实际情况设定工具的质量和重心位置数据。