#### 坐标系的理解
- ROBROOT 机器人足部坐标系
- WORLD 世界坐标系
- BASE 基坐标系
- TOOL  工具坐标系
- FLANGE 法兰坐标系
![image.png](/static/img/1cfa987884e22669728694903d377798.image.png)  
世界坐标系（World Coordinate System）：固定在机器人的基础上，通常用于描述机器人整体位置。  
工具坐标系（Tool Coordinate System）：固定在末端执行器上，用于描述末端工具的工作姿态。  
基座坐标系（Base Coordinate System）：机器人基座的位置和朝向，用于描述机器人工作环境中的空间。  
坐标系转换：如何在不同坐标系之间转换与应用。  

![image.png](/static/img/2760b3b71b15e2f8d98dececbe655bde.image.png)  


#### 机器人运动学基础
正向运动学（Forward Kinematics）：根据机器人关节角度计算末端执行器的位置。  
逆向运动学（Inverse Kinematics）：根据末端执行器的位置计算机器人关节角度。  

        
顶奇异点 1  A5中点垂直A1  

![image.png](/static/img/7230580f6bd1ad02d7afedb29cb4638b.image.png)  

延伸位置奇异点2   A5中点位A2A3延长线  

![image.png](/static/img/d6bede2b2001b632978b6402e2b3b97f.image.png)  
手轴奇异点5 A4与A6平行  A5处于+—0.01812°  

![image.png](/static/img/b7f7e507f5d47a946539045855679f25.image.png)


轴  全局  基坐标系  工具  

#### 外部TCP
 用一个固定工具进行手动移动  
![image.png](/static/img/a37e6a9ed2bddb5e6286a4db10549ef2.image.png)  

- 1.在工具选择窗口选择  由机器人导引的工件
- 2.在基坐标选择窗口选择 固定工具
- 3.将ipomode模式设为 外部工具
- 4.作为工具设定  
- - 工具设定，以便在工件坐标系中移动   
- - 基坐标设定，以便在外部工具坐标系中移动
- 5.手动倍率
- 6.按下使能开关的中间位置并保持按住
- 7.移动  

外部TCP （如涂胶、焊接等）  
#### TCP 校正

![image.png](/static/img/5dd198e9660640cac1a631023ccd740f.image.png)  
1. 选择主菜单序列 投入运行  测量  工具  XYZ 4 点
2. 为待测量的工具给定一个号码和一个名称。 用继续键确认
3. 用 TCP 移至任意一个参照点。 按下软键测量，对话框 “ 是否应用当前位置？ 继续测量 ” 用是加以确认
4. 用 TCP 从一个其他方向朝参照点移动。 重新按下测量，用是回答对话框提问
5. 把第 ４ 步重复两次
6. 负载数据输入窗口自动打开。 正确输入负载数据，然后按下继续
7. 包含测得的 TCP X、Y、Z 值的窗口自动打开，测量精度可在误差项中读取。 数据可通过保存直接保存

![image.png](/static/img/311ac463fb9b25a6f05d6250b7025fdc.image.png)  
XYZ4点  （4个不同姿态的点位）  
数字输入（可自定义输入）  

#### 测量基坐标
![image.png](/static/img/71438573cd39dad7d90580f7bcfffba6.image.png)
:::info{title="相关信息"}
基坐标测量只能用一个事先已测定的工具进行 （TCP 必须为已知的）。
:::

1. 在主菜单中选择  投入运行  测量  基坐标系  3 点
2. 为基座标分配一个号码和一个名称。 用继续键确认
3. 输入需用其 TCP 测量基坐标的工具的编号。 用继续键确认
4. 用 TCP 移到新基坐标系的**原点**。 点击**测量**软键并用是键确认位置  

![image.png](/static/img/92a8f9471ea2c1e02743451b6c8b27f5.image.png)  
5. 将 TCP 移至新基座**正向 X 轴上的一个点**。 点击**测量**并用是键确认位置

![image.png](/static/img/4d3fdf54fe5f205468aa98618b11c87e.image.png)  
6. 将 TCP 移至 **XY 平面上一个带有正 Y 值的点**。 点击**测量**并用是键确认位置

![image.png](/static/img/e7b3a43b69acc293be322e86cdc44b43.image.png)  
7. 按下保存键    
8. 关闭菜单

一周学会KUKA之Day3：坐标系

KRL语言简介  
KRL的基本语法：变量声明、数据类型（整数、浮点数、字符串等）、常用函数、注释写法。  
编程结构：了解程序结构，包括开头的初始化部分、主体部分以及结尾部分。  
基础指令：PTP（点对点）、LIN（线性运动）、CIRC（圆弧运动）、WAIT（等待指令）等。  


#### 创建程序模块

编程模块应始终保存在文件夹 “Program” （程序）中  

![image.png](/static/img/1440cb891a314ffde1066ba8d61c2d60.image.png)  

模块由两个部分组成  

![image.png](/static/img/b0fefc09a18ed2d757bfdad2ecfe00d6.image.png)  

```kuka 
#SRC文件中含有程序源代码
DEF MAINPROGRAM ()
INI
PTP HOME Vel= 100% DEFAULT
PTP POINT1 Vel=100% PDAT1 TOOL[1] BASE[2]
PTP P2 Vel=100% PDAT2 TOOL[1] BASE[2]
…
END
```

```kuka
#DAT文件中含有固定数据和点坐标
DEFDAT MAINPROGRAM ()
DECL E6POS XPOINT1={X 900, Y 0, Z 800, A 0, B 0, C 0, S 6, T 27, E1 
0, E2 0, E3 0, E4 0, E5 0, E6 0}
DECL FDAT FPOINT1 …
…
ENDDAT
```
#### 编写第一个简单程序
让机器人从当前位置移动到指定位置，然后返回原位。  
实践中使用PTP指令进行点对点的运动编程。  

      
![image.png](/static/img/5d2076034e36e5ff13d0d0eeba59dadc.image.png)

![image.png](/static/img/97c321c05f289f7cc9aa67f7a8099f0b.image.png)  

![image.png](/static/img/ca7db6fb033e95feee6142a0fc7328ac.image.png)  
1.运动方式 
- PTP 点到点 （工具沿最快轨迹运行至目标点）  
- lIN 直线  
- CIRC 圆弧  
- Spline 样条曲线  

2.目标点   圆弧需要额外示教一个辅助点  
3.cont 目标点被轨迹逼近 （有弧度转角） 空白 将精准地移动到目标点，没有弧度转角  
4.速度 ptp 1-100%  lin 0.001-2m/s  
5.加速度   轨迹逼近距离（在3中输入cont ) 姿态引导（仅限于沿轨迹运动）  

**轨迹逼近距离**

![image.png](/static/img/9c5e9ef2d567e4dd865990547d7e9d0a.image.png)  

动作

选择当前程序的工具坐标系和基坐标系 移动机器人到目标位置     
指令添加  

![image.png](/static/img/8282df8a368381efff569d5399b3d87d.image.png)   
1. 工具1-16  
2. 基坐标系1-32  
3. 外部TCP = false(该工具在法兰处)   = true(该工具为一个固定工具)  
4. 碰撞识别  

#### 借助模板创建程序
- Cell： 现有的 Cell 程序，只能被替换或者在删除 Cell 程序后重新创建
- Expert： 模块由只有程序头和程序结尾的 SRC 和 DAT 文件构成
- Expert Submit： 附加的 Submit 文件 (SUB) 由程序头和程序结尾构成
- Function： SRC 函数创建，在 SRC 中只创建带有 BOOL 变量的函数头。函数结尾已经存在，但必须对返回值进行编程
- Modul： Modul （模块）由具有程序头、程序结尾以及基本框架 (INI 和 2 个 PTP HOME) 的 SRC 和 DAT 文件构成。 
- Submit： 附加的 Submit 文件 (SUB) 由程序头、程序结尾以及基本框架 (DECLARATION、INI、LOOP/ENDLOOP) 构成

#### 变量
命名规范
- 名称最多24个字符
- 名称允许包含字母 (A-Z)、数字 (0-9) 以及特殊字符 “_” 和 “$”
- 不允许为关键字
- 不允许以数字开头
- 不区分大小写

在 SCR 文件中创建的变量被称为运行时间变量
- 不能被一直显示
- 仅在声明的程序段中有效
- 在到达程序的最后一行 （END 行）时重新释放存储位置  

局部 DAT 文件中的变量
- 在相关 SRC 文件的程序运行时可以一直被显示
- 在完整的 SCR 文件中可用，因此在局部的子程序中也可用
- 也可创建为全局变量
- 获得 DAT 文件中的当前值，重新调用时以所保存的值开始  

系统文件 $CONFIG.DAT 中的变量
- 在所有程序中都可用 （全局）
- 即使没有程序在运行，也始终可以被显示
- 获得 $CONFIG.DAT 文件中的当前值

:::info{title="相关信息"}
需在**专家用户组**下进行操作
:::

简单数据类型
-  整数 (INT)
-  实数 (REAL)
-  布尔数 (BOOL)
-  单个字符 (CHAR)  
-  
#### 变量声明
1. 在使用前必须总是先进行声明
2. 每一个变量均划归一种数据类型
3. 命名时要遵守命名规范
4. 声明的关键词为 DECL
5. 对四种简单数据类型关键词 DECL 可省略

常量
- 常量用关键词 CONST 建立  
- 常量只允许在数据列表中建立  

在 SCR 文件中创建变量

```kuka
DEF MY_PROG ( )
DECL INT counter
DECL REAL price
DECL BOOL error
DECL CHAR symbol
INI
...
END
```
在 DAT 文件中创建变量

```kuka
DEFDAT MY_PROG
EXTERNAL DECLARATIONS
DECL INT counter
DECL REAL price
DECL BOOL error
DECL CHAR symbol
...
ENDDAT
```
在 $CONFIG.DAT 中创建变量

```kuka
DEFDAT $CONFIG
BASISTECH GLOBALS
AUTOEXT GLOBALS
USER GLOBALS
...
;==================================
; 用户自定义类型
;==================================
;==================================
; 外部用户自定义
;==================================
;==================================
; 用户自定义变量
;==================================
DECL INT counter
DECL REAL price
DECL BOOL error
DECL CHAR symbol
...
ENDDAT
```

```kuka
声明与定义
DEF test1
DECL int counter #整数
DECL real price  #小数
DECL bool error  #布尔量
DECL char symbol  #字

int counter 04
bool error 04

INI   #初始化
counter 999=0
price = 998.99
error = false
symbol = "x"
END
```

一周学会KUKA之Day2：KUKA编程语言基础

KUKA KRC4控制器架构   
控制器的主要硬件组成：CPU、输入/输出模块、通信模块、驱动模块等。  
控制器与机器人本体的连接方式：通过Ethernet、CAN总线等通讯协议实现信息传递。  
如何通过控制面板查看机器人状态、错误信息、运行日志等。  

#### 示教器操作与界面

![image.png](/static/img/d4a5b7cbf295fe5687ef049d8f91a127.image.png)  
| **序号** | **说明**                                                                 |
|----------|--------------------------------------------------------------------------|
| 1        | 用于拔下 smartPAD 的按钮                                                  |
| 2        | 用于调出连接管理器的钥匙开关。 只有当钥匙插入时，方可转动开关。可以通过连接管理器切换运行模式。 |
| 3        | 紧急停止键。 用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。 用于手动移动机器人                                              |
| 5        | 移动键。 用于手动移动机器人                                               |
| 6        | 用于设定程序倍率的按键                                                   |
| 7        | 用于设定手动倍率的按键                                                   |
| 8        | 主菜单按键。 用来在 smartHMI 上将菜单项显示出来。                       |
| 9        | 工艺键。 工艺键主要用于设定工艺程序包中的参数。其确切的功能取决于所安装的工艺程序包。 |
| 10       | 启动键。 通过启动键可启动一个程序。                                        |
| 11       | 逆向启动键。 用逆向启动键可逆向启动一个程序。 程序将逐步运行。              |
| 12       | 停止键。 用停止键可暂停正运行中的程序。                                    |
| 13       | 键盘按键。 显示键盘。 通常不必特地将键盘显示出来，smartHMI 可识别需要通过键盘输入的情况并自动显示键盘。 |


#### 拔出 smartPAD 示教器
1. 按下用来拔下 smartPAD 的按钮

![image.png](/static/img/897d65650b9c5306452c8ae03e53c44a.image.png)  
2.打开控制柜
3.从机器人控制器上拔下 smartPAD
        
![image.png](/static/img/33229b0503b1ce20ef6f6f746228f6d6.image.png)  


**cell程序   始终在"R1"文件夹**

![image.png](/static/img/529c92f1ebdb288711a8f8f12bd142ad.image.png)

![image.png](/static/img/ca43245111716fd522650eaa14e9c595.image.png)    

#### 启动机器人程序的操作步骤 

1.选择程序

![image.png](/static/img/bb8271b1ca3a134fdd3dddf31a1f13bb.image.png)  

2.设定倍率  

![image.png](/static/img/f29398fc5143a3a90f78af90dfd33494.image.png)  

3.使能

![image.png](/static/img/836b68c88d46650895a899483972b1d2.image.png)  

4.启动

![image.png](/static/img/c042c385bbd33e0b5a53aa2a2623227b.image.png)  
5. 到达目标位置后运动停止  

![image.png](/static/img/ad87b25b9f7f74de27aad2e1722c0bf1.image.png)  

将显示提示信息 “ 已达 BCO”  

#### 程序状态
- R 灰色：未选定程序
- R 黄色：程序指针在首行
- R 绿色：正在运行选定的程序
- R 红色：已暂停选择的程序
- R 黑色：程序指针在尾行

一周学会KUKA之Day2：KUKA控制器硬件与操作界面

#### 控制面板与手动操作
启动与停止流程：从启动控制器到进入操作界面，如何安全停止机器人。  
手动模式（JOG）操作：使用示教器手动操作机器人关节，调节运动速度与位置。  
示教模式：如何将机器人移动到指定位置，并通过手动示教功能记录该位置为“教点”。  
坐标系与示教点：了解如何在不同的坐标系下进行示教，使用工具坐标系与基座坐标系。  

#### KUKA 机器人的运行方式

T1 （手动慢速运行）
-  用于测试运行、编程和示教
-  程序执行时的最大速度为 250 mm/s
-  手动运行时的最大速度为 250 mm/s  

T2 （手动快速运行）
-  用于测试运行
-  程序执行时的速度等于编程设定的速度！
-  手动运行： 无法进行  

AUT （自动运行）
- 用于不带上级控制系统的工业机器人
- 程序执行时的速度等于编程设定的速度！
- 手动运行： 无法进行

AUT EXT （外部自动运行）
- 用于带上级控制系统 （PLC）工业机器人
- 程序执行时的速度等于编程设定的速度！
- 手动运行： 无法进行
        
#### 手动慢速运行方式 (T1)
1. 在 KCP 上转动用于T1开关  
![image.png](/static/img/465eae64842f8975de3c67c2f38b45fd.image.png)

2. 选择运行方式  
![image.png](/static/img/63e9f4188ba5d30798132388b1ca4eda.image.png)  

所选的运行方式会显示在 smartPAD 的状态栏中  
![image.png](/static/img/e9319246a3cab85b67419bf38350a7e6.image.png)  
3. 单独运动机器人的各轴   

![image.png](/static/img/1e375dfb5df00000294ce02263b56859.image.png)  

4.选择轴  

![image.png](/static/img/3dddb347e74a6f49d43939abd944da1c.image.png)  

5.设定倍率  
 
![image.png](/static/img/8c2254fd768d43a4af062a09e01c547a.image.png)  

6.按下确认键（使能）  

![image.png](/static/img/ad85fa398026ad87f606068a1b2a08bd.image.png)

7.轴移动

![image.png](/static/img/e3b6c046ca18ca97023336b2e01e3c3c.image.png)
:::tip{title="确认键"}
为了能绕机器人移动，必须按下一个确认开关。 smartPAD 上装有三个确认开
关。 
-  未按下
-  中位
-  完全按下 （警报位置）
:::

#### 程序打开的两种方式
选定  打开程序后，左上角的红X为灰色，只能在上方R取消选定程序退出  
打开   打开程序后，左上角的红X显示，点击红X则关闭程序  
运行程序只能用选定   打开只能用于编辑  


#### 如何进入windows界面
菜单 配置  用户组  专家  KUKA   
菜单  投入运行 售后服务 HMI最小化  
在Windows界面修改时间

一周学会KUKA之Day1：KUKA机器人基础操作

#### KUKA公司与机器人产品概览
了解KUKA的历史及其在自动化领域的地位。  
介绍KUKA机器人的不同系列，如KR AGILUS（精密小型机器人）、KR QUANTEC（大型工业机器人）等。  
KUKA机器人的应用领域：工业制造、焊接、搬运、喷涂、装配等。  

| **机器人类别**        | **型号/系列**              | **特点**                                                       | **应用领域**                              |
|----------------------|---------------------------|--------------------------------------------------------------|-------------------------------------------|
| **工业机器人**        | KUKA KR AGILUS            | 高速、高精度、小型化，适用于快速操作                        | 电子、精密制造、组装                    |
| **重载机器人**        | KUKA KR 1000            | 高承载能力，适合搬运重物                                     | 重工业、汽车制造、物流、自动化仓库       |
| **协作机器人 (Cobot)** | KUKA LBR iiwa             | 轻量化、灵活性强，能与人类协作                             | 医疗、服务、轻工业生产线                 |
| **多关节机器人**      | KUKA KR QUANTEC          | 多自由度，适用于复杂任务                                     | 汽车制造、焊接、喷涂、材料搬运            |
| **Articulated Robot** | KUKA KR CYBERTECH         | 中小型，灵活性好，适用于多种作业                           | 电子、包装、材料处理                    |
| **仓储机器人**        | KUKA KMR iiwa            | 自主导航，结合机器人与AGV（自动引导车）功能               | 自动化仓库、物料搬运                    |
| **焊接机器人**        | KUKA KR 16 ARC            | 专为焊接设计，精度高，适合高强度焊接任务                   | 汽车制造、金属加工、自动化生产线          |
| **搬运机器人**        | KUKA KR 180              | 大负载、精确控制，适用于精密搬运任务                       | 物流、制造业、大型装配线                 |
| **食品行业机器人**    | KUKA Robotics Series     | 专为食品行业定制，具备防水、防尘、卫生等特殊要求           | 食品加工、包装、分拣                      |
| **定制应用机器人**    | KUKA Custom Solutions    | 按照客户需求定制，适应特定的生产要求                       | 各类特殊生产、测试和实验                 |


#### KUKA机器人硬件组成

![image.png](/static/img/44a1abb0dd41c3ed93d051e8269515d8.image.png)  
1 控制器（KRC4）：介绍KUKA控制器的硬件架构、主要组件与功能。   
2 机器人本体：机械臂的构成，如关节、驱动系统、传感器等。  
3 示教器（Teach Pendant）：介绍KUKA的示教器操作界面，包括按键、显示屏、功能菜单。  末端执行器（End-Effector）：抓手、焊枪、吸盘等，如何选择与更换末端工具。  

机器人的机械零部件概览  

![image.png](/static/img/641adecf19c80c54ec04680cae1b3580.image.png)

1. 底座
2. 转盘
3. 平衡配重
4. 连杆臂
5. 手臂
6. 法兰

机器人控制系统正视图  
![image.png](/static/img/e16828c152c86875c2ccfea48eb291c3.image.png)  
| 序号 | 名称                               | 序号 | 名称                               |
| ---- | ---------------------------------- | ---- | ---------------------------------- |
| 1    | 电源滤波器                         | 9    | CCU                                |
| 2    | 总开关                             | 10   | 继电器                             |
| 3    | CSP                                | 11   | 转换器                             |
| 4    | 控制系统电脑                       | 12   | 保险元件                           |
| 5    | 带驱动调节器的驱动电源             | 13   | 蓄电池                             |
| 6    | 4至6号轴驱动调节器                 | 14   | 接线板                             |
| 7    | 1至3号轴驱动调节器                 | 15   | 外壳                               |
| 8    | 制动滤波器                         | 16   | smartPAD                          |  


机器人控制系统后视图  
![image.png](/static/img/3365654a49d884966c93df502e4c34f1.image.png)  
| 序号 | 名称         | 序号 | 名称         |
| ---- | ------------ | ---- | ------------ |
| 1    | 镇流电阻     | 2    | 热交换器     |
| 3    | 外部风扇     | 4    | 低压电源件   |


#### 常用术语
- CCU  #控制柜
- CSP  #控制系统操作面板
- EDS  #电子数据存储卡
- EMD  #校准机器人的控制装置
- KCB  #库卡控制总线
- KCP  #可编程式手持操作器
- KLI  #库卡线路接口
- KOL  #库卡操作面板接口
- KPC  #库卡控制系统电脑
- KPP  #库卡配电箱
- KRL  #库卡机器人编程语言
- KSP  #库卡伺服包
- OPI  #操作面板接口
- PMB  #电源管理板卡
- RDC  #分解器数字转换器
- SATA #CPU与硬盘的总线
- SIB  #连接安全信号的接口板
- SION #安全输入/输出点

#### 控制柜类型
- 常规normal
- 小型small
- 紧凑compact
- 扩展extended

**机器人必须保护人类的整体利益不受伤害**   第0定律

**三大定律**
- 1.机器人不得伤害人类
- 2.除1外，机器人必须服从人类的命令
- 3.不违背1和2，机器人必须保护自己

机器人位置=工具的空间位置  
动作类型  
速度/加速  
等候条件，分支，相关性等信号信息  


![image.png](/static/img/338a6709b02a666ea1088b11b2686c6f.image.png)  
安全性     
- 1 隔离性防护装置
- 2 轴 1、2 和 3 的机械终端止挡或者轴范围限制装置
- 3 防护门锁
- 4 紧急停止键
- 5 示教器制动键
- 6 KR C4 安全控制


:::danger{title="警告"}
在安全防护装置功能不完善的情况下，机器人系统可能会导致
人员受伤或财产损失。 在安全防护装置被拆下或关闭的情况下，
不允许运行机器人系统。
:::
信息提示

![image.png](/static/img/63e6d1555f1585757fdc653767338acf.image.png)  
- 确认信息  需操作员确认
- 状态信息  告知当前状态
- 提示信息  提供正确操作信息
- 等待信息  等待状态 信号或时间
- 对话信息  问询

一周学会KUKA之Day1：KUKA机器人概述 

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《千纸鹤》是一个关于个人成长、心灵探索和生活哲学的博客。通过结合纸鹤的象征意义，博客传递着希望、自由、勇气和梦想的理念，分享作者在人生旅途中所遇到的挑战与感悟。每一篇文章都如同一只飞翔的纸鹤，轻盈地载着思想与情感，带领读者在迷茫与困顿中找到属于自己的方向。