如何实现工业机器人的编程抓取

机器人编程语言详解

计算机视觉程序员会给出与认知机器人不同的答案。每个人都不同意什么是“最好的编程语言”,语言应该先学,哪怕是最现实的答案,因为这取决于你要开发的应用类型和你使用的系统。

十种流行的机器人编程语言

世界上有1500多种编程语言,是机器人领域最流行的十种编程语言。每种语言对机器人都有不同的优势:

10.?基础?/?帕斯卡

作为几种工业机器人语言基础的BASIC和Pascal如下。BASIC是为初学者设计的(它代表初学者的通用符号指令代码),这使它成为一个非常简单的语言起点。Pascal旨在鼓励小号良好的编程习惯,并引入了指针等构造,这是从普通版本制作更复杂语言的一个很好的“敲门砖”。这年头,两种语言都有点过时,有利于“日常使用”。但是,如果你想做大量的底层编码,或者想熟悉其他工业机器人语言,可以学习一下。

9.工业机器人语言

几乎每个机器人制造商都开发了自己专有的机器人编程语言。你可以通过学习Pascal来熟悉其中的一些。然而,每次开始使用新的机器人时,你仍然需要学习一门新的语言。

ABB有快速编程语言。库卡有KRL(库卡机器人语言)。Comau使用PDL2,安川使用INFORM,川崎使用AS。那么,发那科机器人用卡雷尔St?ubi机器人使用VAL3,通用机器人使用URScript。

近年来,像ROS Industrial这样的编程选项开始为程序员提供更加标准化的选项。但是,如果你是技术人员,你更可能使用制造商的语言。

8.?口齿不清

LISP是世界上第二古老的编程语言(FORTRAN更古老,但只有一年的历史)。它不像这个列表中的许多其他编程语言那样被广泛使用;?不过在人工智能编程中还是很重要的。ROS的一部分是用LISP写的,虽然你不需要知道如何使用ROS。

7.?硬件描述语言

硬件描述语言基本上描述了电子设备的编程方式。这些语言对于一些机器人专家来说非常熟悉,因为它们用于对现场可编程门阵列(FPGA)进行编程。FPGA允许你在不实际生产硅芯片的情况下开发电子硬件,这使得它们更快更容易开发。

如果你不是电子样机,你可能永远不会用HDL。即便如此,知道它们的存在也是很重要的,因为它们与其他编程语言完全不同。一方面,所有的操作都是并行执行的,而不是用基于处理器的语言。

6.?装配

国会允许你用“1级0级”编程,这是最低级别(或多或少)。最近大部分的低级电子设备都需要编程。随着Arduino等微控制器的兴起,你可以用C/C ++轻松编程到这个级别,这意味着大部分机器人可能不是必须的。

5.?矩阵实验室

MATLAB及其开源亲戚,如Octave,非常受一些机器人工程师的欢迎,用于分析数据和开发控制系统。还有一个非常流行的MATLAB机器人工具箱。我认识用MATLAB开发整个机器人系统的人。如果你想分析数据,生成高级图形或者实现控制系统,你可能需要学习MATLAB。

4.?C#?/?。网

C #是微软提供的专有编程语言。我包括C #/。NET在这里,主要是因为微软机器人开发者工作室使用它作为主要语言。如果要用这个系统,可能要用C #。但是,先学习C/C ++可能是长期培养编码技能的好选择。

3.?Java 语言(一种计算机语言,尤用于创建网站)

一些计算机科学学位使用Java教学作为他们的第一编程语言。Java对程序员“隐藏”了底层的内存功能,这使得它比C更容易编程,但这也意味着你不太了解代码实际上是做什么的。如果你是从计算机科学背景(很多人,尤其是研究型)来的机器人,你可能学过Java。和C #和MATLAB一样,Java是一种解释语言,也就是说它不会被编译成机器码。相反,Java虚拟机在运行时解释指令。使用Java的理论是,因为有了Java虚拟机,你可以在许多不同的机器上使用相同的代码。在实践中,这并不总是有效的,有时会导致代码运行缓慢。但是,Java在机器人的某些部分非常受欢迎,所以你可能需要它。

2.?计算机编程语言

Python近年来有了很大的复苏,尤其是在机器人方面。一个原因可能是Python(和C ++)是ROS中的两种主要编程语言。和Java一样,它是一种解释语言。与Java不同,这种语言的主要焦点是易用性。很多人觉得这样很好。

Python省去了编程中很多耗时的常规事情,比如定义和转换变量类型。此外,还有大量的免费库,这意味着当你需要实现一些基本功能时,你不必“重新发明”。因为它允许与C/C ++代码进行简单绑定,这意味着性能较高的部分可以用这些语言实现,以避免性能下降。

1.?C / C ++

最后,我们到达机器人的第一个编程语言!许多人同意C和C ++是新机器人的良好起点。为什么?因为很多硬件库都用这些语言。它们允许与低级硬件、实时性能和非常成熟的编程语言进行交互。现在,你可能更多地使用C ++而不是C,因为这种语言有更多的功能。C ++基本上是C的扩展,先至少学一点C可能会有用,这样找到C写的硬件库就能识别了。C/C ++已经不像以前那么简单了,比如Python或者MATLAB。用C实现同样的功能可能要花很长时间,需要更多的代码行。然而,由于机器人非常依赖实时性能,

机器人的一个主要特点是通用性,但机器人的可编程能力是实现这一特点的重要手段。机器人编程必须涉及机器人语言。机器人语言是一种用符号来描述机器人动作的方法。通过对机器人的描述,使机器人按照程序员的意图进行各种操作。

机器人语言的产生和发展与机器人技术和计算机编程语言的发展密切相关。编程系统的核心问题是操作运动控制。

机器人编程系统和方法

机器人编程是机器人运动和控制的结合点,也是机器人系统最关键的问题之一。目前实用的工业机器人往往是离线编程或示教的。在调试阶段,编译好的程序可以通过示教盒分步进行,调试成功后即可投入正式运行。

机器人语言操作系统包括三种基本操作状态:

监控状态

编程状态

执行模式

监控状态:用于监控整个系统。

编辑状态:为操作员提供编程或编辑程序。

执行状态:用于执行机器人程序。

把机器人源程序转换成机器码,让机器人控制柜直接读取执行,编译后的程序运行速度会快很多。

根据机器人不同的工作要求,需要不同的编程。编程能力和编程方式有很大的关系,决定了机器人的适应能力和工作能力。随着计算机在工业中的广泛应用,工业机器人的计算机编程变得越来越重要。

编程语言也是多种多样的。目前,工业机器人的编程方法有以下几种:

顺序控制编程

在顺序控制机中,所有的控制都是通过机械或电气顺序控制来实现的,一般没有编程要求。顺序控制的灵活性很小,因为所有的工作过程都经过编辑,并由机械停止或其他确定的方法控制。大量的自动机在顺序控制下运行。这种方法的主要优点是成本低,易于控制和操作。

教学模式编程

目前大多数工业机器人都具有示教编程的功能。教学模式编程一般可分为手持教学编程和示教盒教学编程两种方式:

动手示教编程:主要用于需要连续轨迹控制的工业机器人的示教编程,如喷漆、电弧焊等。具体方法是利用示教手柄引导末端执行器通过所需位置,同时通过传感器检测工业机器人三个关节的坐标值,这些数据由控制系统记录并存储。在实际工作中,工业机器人的控制系统会反复再现示教轨迹和操作技能。

动手示教编程还可以实现点控制,与CP控制不同的是,它只记录一个轨迹程序运动的两端位置,轨迹的运动速度是根据每个轨迹程序段的功能数据输入的。

示教盒的示教编程方式是手动使用示教盒上具有各种功能的按钮驱动工业机器人的各个关节轴,按照操作所需的顺序,按照单轴运动或多关节协调运动完成位置和功能的示教编程。示教盒示教一般用于示教大型机器人或危险条件下的机器人。

离线编程或预编程

离线编程和预编程是一个意思,是指通过示教使用机器人编程语言进行预编程的优点。

编程可以不用机器人,但可以解放机器人做其他工作。

可以提前优化作业方案和作业周期。

先前完成的过程或子程序可以与编译的程序相结合。

传感器可以用来检测外部信息,这样机器人就可以做出相应的反应。这种响应使机器人能够以自适应的方式工作。

控制功能可以包括现有计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)的信息。

可以使用预先运行的程序来模拟实际的运动,这样就不会有危险,还可以在屏幕上模拟机器人的运动来辅助编程。

对于不同的工作目的,只需要替换一部分待定程序。

在非自适应系统中,没有外界环境的反馈,唯一的输入是关节传感器的测量值,因此可以使用简单的编程手段。

机器人的编程要求

能够建立一个世界模型

可以描述机器人的工作。

可以描述机器人的运动。

允许用户指定执行过程。

有一个良好的编辑环境

机器人编辑语言的类型

干预水平

(AL语言系统,LUNA语言及其特点)

目标级

(AUTOPASS语言及其特性,RAPT语言及其特性)

任务级别