Программирование роботов на языке RAPID. Часть 1
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Программирование и алгоритмизация
Издательство:
Российский университет транспорта
Год издания: 2018
Кол-во страниц: 28
Дополнительно
Вид издания:
Учебно-методическая литература
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
Артикул: 787129.01.99
В учебно-методическом пособии показаны базовые конструкции языка программирования Rapid. Учебно-методическое пособие предназначено для студентов направлений 15.03.01 «Машиностроение» и 15.04.06 «Мехатроника и
робототехника».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 15.03.01: Машиностроение
- ВО - Магистратура
- 15.04.06: Мехатроника и роботехника
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА (МИИТ)» Кафедра «Путевые, строительные машины и робототехнические комплексы» А.Н.Неклюдов, А.В.Мишин, П.А. Сорокин ПРОГРАММИРОВАНИЕ РОБОТОВ НА ЯЗЫКЕ RAPID ЧАСТЬ 1 Учебно-методическое пособие к практическим занятиям Москва – 2018
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА (МИИТ)» Кафедра «Путевые, строительные машины и робототехнические комплексы» А.Н.Неклюдов, А.В.Мишин, П.А. Сорокин ПРОГРАММИРОВАНИЕ РОБОТОВ НА ЯЗЫКЕ RAPID ЧАСТЬ 1 Учебно-методическое пособие Для студентов направлений 15.03.01 «Машиностроение», 15.04.06 «Мехатроника и робототехника» Москва – 2018
УДК 004.89 Н 47 Неклюдов А.Н., Мишин А.В., Сорокин П.А. Программирование роботов на языке RAPID. Часть 1: Учебно-методическое пособие к практическим занятиям. - М.: РУТ (МИИТ), 2018. – 28 с. В учебно-методическом пособии показаны базовые конструкции языка программирования Rapid. Учебно-методическое пособие предназначено для студентов направлений 15.03.01 «Машиностроение» и 15.04.06 «Мехатроника и робототехника». Рецензент: Доцент кафедры «Электропоезда и локомотивы» РУТ (МИИТ) к.т.н. Володин С.В. © РУТ (МИИТ), 2018
ВВЕДЕНИЕ Фирмы-производители промышленных роботов разрабатывают собственные языки программирования и средства разработки. Большинство промышленных роботов имеют комплексную программную оболочку, в которую по необходимости можно интегрировать разнообразные дополнительные модули расширения. Написание программ происходит в обычном текстовом редакторе или в собственных встроенных текстовыми редакторами. Программы одного производителя робота не подходят для робота другого. Программирование промышленных роботов делится на два вида: - Online-программирование; - Offline-программирование. Как правило, для программирования робота могут использоваться оба вида. Существуют также различия относительно методов программирования, возможностей самих языков программирования и возможностей роботов. Online-программированием называют программирование робота непосредственно на месте его установки, с помощью пульта робота. К данному способу относятся два метода: Teach-In (обучение) и Playback (проигрывание). Метод Teach-In. При этом методе движение робота в пространстве к заданному участку
производится управляющей консолью. В большинстве случаев в самом роботе (в первую ось) заложена система координат, связанная в свою очередь посредством кинематической цепи с самой удаленной точкой робота (например, 6- й осью у шестиосевого робота). Таким образом, местоположение и ориентация всех осей и предполагаемого инструмента робота в пространстве всегда известны. Достигнутое местоположение (пункт) запоминается котроллером робота и выполняется до тех пор, пока робот не выполнит все требуемые операции. Совокупность таких пунктов определяет траекторию самостоятельного движения робота. Каждый пункт имеет определенное количество изменяемых параметров таких как скорость движения и углового вращения, точность конфигурацию осей. Метод Playback. Рабочий орган робота оператором вручную обводится по траектории предполагаемого движения, которая в последствии в точности повторяется роботом. Этот метод часто применяется при программировании роботов, занимающихся лакированием и покраской. К недостаткам Online-программирования относится то, что производственный процесс во время программирования приостанавливается. К тому же такое программирование не обеспечивает высокой точности обработки и конечно не очень удобно для каких-либо изменений.
Offline-программирование Данный вид программирования производится на компьютере без непосредственного участия робота, что дает возможность программирования робота без остановки производственного процесса. Offline-программирование осуществляется следующими видами программирования: - Текстовое программирование. Это обычный вид программирования, когда используется текстовой язык программирования. Программа описывает алгоритм работы всех частей робота, опрос сенсоров и т.д. Программа непосредственно или удаленно загружается в контроллер робота. - Графическое программирование: Программирование контуров обрабатываемых деталей посредством запоминания отдельных точек достаточно кропотливая работа, занимающая много времени. С развитием компьютерной техники и конструкторских программ стало возможным применение CAD моделей для программирования траектории движения робота на графические модели деталей и затем интерпретировать их в язык программирования роботов. Данные программы позволяют также создавать модели и прототипы робототехнических комплексов с роботами и периферийным оборудованием, которые наглядно отображают технологический процесс. Конечно, такие программы не лишены недостатков и должны быть впоследствии адаптированы непосредственно
на месте. Преимущество таких программ: экономия времени и практически не останавливают производства, возможность работать с программами моделирования, которые позволяют увидеть работу робота на экране монитора. Получаемое наглядное изображение дает возможность предварительной оценки многих параметров еще на стадии планирования и конструирования роботизированного комплекса: - выбор типа робота; - будет ли робот держать деталь или инструмент; - в состоянии ли робот достичь желаемой позиции в пространстве. Позиционирование детали в пространстве, возможное столкновения робота и вспомогательного оборудования, время рабочего цикла и т.д. Виртуальная оценка рабочего пространства робота дает четкое представление о расположении узлов установки, что в реальности не всегда возможно. Но есть и недостатки такого программирования. Offline-программирование предполагает наличие CAD-данных по возможности всех узлов роботизированного комплекса. Чем точнее и полнее данные, тем точнее осуществляется программирование робота. На практике не всегда возможно получение всех 3D-моделей. Также довольно трудно оценить расположение проводок
водо-, газо-, и энергоснабжения монтированных на роботе и изменяющих свое положение в зависимости от конфигураций осей робота. RAPID – это язык программирования, используемый для промышленных роботов фирмы ABB, который применятся в среде разработки RobotStudio. Язык RAPID относится к языкам высокого уровня. Для примера представлена программа на языке RAPID: MODULE MainModule VAR num length; VAR num width; VAR num area; PROC main() length := 10; width := 5; area := length * width; TPWrite "Square" \Num:=area; END PROC ENDMODULE Данная программа рассчитывает площадь прямоугольника и выводит результат на пульт FlexPendant: Площадь прямоугольника равна 50
1. ОСНОВЫ ЯЗЫКА RAPID 1.1 ПЕРЕМЕННЫЕ В рассматриваемом языке программирования есть различные типы данных. Рассмотрим четыре основных типа данных: - Числовой (num): числовые данные целого и десятичного типов, например, 10 или 3.14159. - Длинный числовой (dnum): числовые данные более широкого диапазона и расширения целого и десятичного типов, например, 4503599627370496 или 3.141592653589793. - Текстовый (string): строка текста, например, «Это строка символов». Максимум из 80 символов. - Логический (bool): булева переменная, принимающая только два значения либо ПРАВДА (TRUE), либо ЛОЖЬ (FALSE). Переменная позволяет обращаться к данным и содержит в себе их значение. Перед тем как использовать переменную ее необходимо объявить и присвоить значение. Объявляя переменную, определяем ей имя и тип данных. Объявление переменной осуществляется с помощью ключевого слова VAR: VAR num length; VAR dnum pi; VAR string name; VAR bool finished;
Для присвоения значения переменной используют инструкцию := (двоеточие равно): length := 10; pi := 3.141592653589793; name := "Иван" finished := TRUE; Стоит отметить, что «:=» - это символ присваивания. Выражение справа записывается в переменную слева (только переменная может быть слева от :=). Например, после выполнения следующего кода переменная reg1 примет значение 3: reg1 := 2; reg1 := reg1 + 1; Присвоение может быть осуществлено в момент объявления переменных: VAR num length := 10; VAR dnum pi := 3.141592653589793; VAR string name := "Иван"; VAR bool finished := TRUE; Реманентная (persistance) переменная запоминает последнее значение, которое ей было присвоено, даже если программа остановилась и снова запустилась (без выключения питания контроллера). Реманентная переменная объявляется с помощью ключевого слова PERS. При объявлении нужно сразу присвоить ей значение: PERS num nbr := 1;