跟著智通培訓(xùn)黃老師一起探索ABB機(jī)器人數(shù)據(jù)類(lèi)型的秘密！

? ?智通機(jī)器人培訓(xùn)黃老師最近收到一條留言，說(shuō)ABB機(jī)器人數(shù)據(jù)類(lèi)型就好像“一條運(yùn)動(dòng)指令引發(fā)的血案”，因?yàn)橥耆珱](méi)想到一條簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)指令背后居然隱藏著這么多值得思考的問(wèn)題，“劇情”撲簌迷離、跌宕起伏。既然如此，那我們就跟著黃老師回到案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，探索蛛絲馬跡吧！

首先我們先來(lái)解答以下問(wèn)題：

（**）對(duì)于下圖中機(jī)器人所示姿態(tài)，cfx的值應(yīng)該是多少？

這個(gè)問(wèn)題需要結(jié)合關(guān)于cfx值的說(shuō)明的表格來(lái)回答。

在上圖中，機(jī)器人的腕中心，相對(duì)于軸1的軸線，是在前方的位置；腕中心相對(duì)于下臂軸線，是在前方的位置；而軸5處于負(fù)數(shù)角度范圍。將機(jī)器人腕中心相對(duì)位置與表中所述情況對(duì)比，可知上圖所示機(jī)器人姿態(tài)，其cfx值應(yīng)為1。

以下給出了cfx為不同值時(shí)的機(jī)器人姿態(tài)示意：

接下來(lái)再解答以下問(wèn)題:

（4）為什么在【程序數(shù)據(jù)】頁(yè)面里對(duì)P10進(jìn)行了【修改位置】操作，執(zhí)行指令語(yǔ)句時(shí)機(jī)器人卻無(wú)法運(yùn)動(dòng)到示教的目標(biāo)位置呢？

大家都知道，當(dāng)手動(dòng)操縱頁(yè)面當(dāng)前所選擇的工具坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系與程序編輯器頁(yè)面中運(yùn)動(dòng)指令語(yǔ)句中所指定的工具坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系不完全相同時(shí)，是無(wú)法在程序編輯器頁(yè)面對(duì)運(yùn)動(dòng)指令的目標(biāo)點(diǎn)位進(jìn)行【修改位置】操作的，否則系統(tǒng)會(huì)提示下圖所示的的錯(cuò)誤。

但是當(dāng)你在程序數(shù)據(jù)頁(yè)面中對(duì)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行【修改位置】操作時(shí)則沒(méi)有這樣的限制，因?yàn)槌绦驍?shù)據(jù)頁(yè)面中沒(méi)有指定該位置數(shù)據(jù)的參考坐標(biāo)系。當(dāng)你在程序數(shù)據(jù)頁(yè)面中對(duì)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行【修改位置】操作時(shí)，實(shí)際上是告訴機(jī)器人控制系統(tǒng)，重新計(jì)算手動(dòng)操作頁(yè)面所選擇的工具的TCP在所選擇的參考工件坐標(biāo)系下的組件值，并將結(jié)果存入位置數(shù)據(jù)中。計(jì)算坐標(biāo)值、工具姿態(tài)時(shí)所使用的參考坐標(biāo)系，與運(yùn)動(dòng)指令語(yǔ)句中指定的參考坐標(biāo)系不一致，往往會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到非你所期望的空間位置上去。

接下來(lái)智通培訓(xùn)黃老師再為您解答如下問(wèn)題:

（5）位置數(shù)據(jù)P10是以坐標(biāo)值的形式來(lái)描述目標(biāo)位置的，那它是以什么坐標(biāo)系為參考坐標(biāo)系的呢？

我們知道，robotarget數(shù)據(jù)類(lèi)型由：trans、rot、robconf、extax四個(gè)組件構(gòu)成的，它們分別存儲(chǔ)的是笛卡爾空間坐標(biāo)值、工具姿態(tài)、軸配置、外軸位置，并沒(méi)有哪一個(gè)組件記錄了參考坐標(biāo)系。所以本題的正確答案是：robotarget型數(shù)據(jù)P10，其本身并不指定參考坐標(biāo)系，當(dāng)對(duì)它進(jìn)行【修改位置】操作時(shí)，以手動(dòng)操作頁(yè)面所選擇的工具坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系為參考坐標(biāo)系，當(dāng)它被放在運(yùn)動(dòng)指令語(yǔ)句中作為運(yùn)動(dòng)指令的目標(biāo)點(diǎn)位時(shí)，以運(yùn)動(dòng)指令所指定工具坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系為參考坐標(biāo)系。當(dāng)運(yùn)動(dòng)指令語(yǔ)句中沒(méi)有顯式指定工件坐標(biāo)系時(shí)，是默認(rèn)以wobj0為編程工件坐標(biāo)系，如果需要指定其它工件坐標(biāo)系為指令語(yǔ)句的編程坐標(biāo)系，則需啟用運(yùn)動(dòng)指令的[\wobjdata]可選變?cè)?/span>

wobj0的數(shù)據(jù)類(lèi)型是wobjdata（工件數(shù)據(jù)），它由robhold、ufprog、ufmec、uframe、oframe共5個(gè)組件構(gòu)成，其各個(gè)組件的作用如下：

（1）robhold組件? 表明機(jī)器人工作時(shí)工件是否是被機(jī)器人末端所夾持，true值表示機(jī)器人夾持工件，false值表示機(jī)器人夾持工具。

（2）ufprog組件? 表明該工件坐標(biāo)系是否會(huì)隨著其它聯(lián)動(dòng)機(jī)械單元而移動(dòng)，true值表示該工件坐標(biāo)系將不會(huì)伴隨其它機(jī)械單元聯(lián)動(dòng)，false值表示該工件坐標(biāo)系將會(huì)伴隨其它機(jī)械單元聯(lián)動(dòng)。

（3）ufmec組件? 當(dāng)ufprog組件值為true時(shí)，該組件值不起作用；當(dāng)ufprog組件值為falses時(shí)，該組件值指明工件坐標(biāo)系將伴隨聯(lián)動(dòng)的機(jī)械單元的名稱(chēng)。

（4）uframe組件? ABB機(jī)器人的工件坐標(biāo)系其實(shí)是由用戶坐標(biāo)系和目標(biāo)坐標(biāo)系耦合之后的結(jié)果，uframe組件記錄了用戶坐標(biāo)與wobjo坐標(biāo)系的相對(duì)位置關(guān)系。使用目標(biāo)方法定義工件坐標(biāo)系時(shí)，該組件的值將會(huì)被重新計(jì)算。

（5）oframe組件 ABB機(jī)器人的工件坐標(biāo)系其實(shí)是由用戶坐標(biāo)系和目標(biāo)坐標(biāo)系耦合之后的結(jié)果，uframe組件記錄了目標(biāo)坐標(biāo)系與用戶坐標(biāo)系的相對(duì)位置關(guān)系。使用目標(biāo)方法定義工件坐標(biāo)系時(shí)，該組件的值將會(huì)被重新計(jì)算。

最后解答下面的問(wèn)題:

在指令語(yǔ)句中tool0，一方面是提供了目標(biāo)點(diǎn)位的工具參考坐標(biāo)系，讓運(yùn)動(dòng)指令語(yǔ)句中位置數(shù)據(jù)的參考坐標(biāo)系明確；另一方面是向機(jī)器人控制系統(tǒng)提供了工具的重量、重心、慣性矩等物理屬性，讓機(jī)器人控制系統(tǒng)能夠精確的計(jì)算機(jī)器人伺服電機(jī)的工作電流和需要輸出的力矩。
我們假設(shè)運(yùn)動(dòng)指令語(yǔ)句中的P10的聲明語(yǔ)句如下所示，并以此來(lái)說(shuō)明tooldata在運(yùn)動(dòng)指令語(yǔ)句中的作用。

運(yùn)動(dòng)指令語(yǔ)句中的tool0，表明P10聲明語(yǔ)句中的笛卡爾坐標(biāo)值[500,0,800]描述的是執(zhí)行完成該運(yùn)動(dòng)指令時(shí)，工具tool0的tcp在參考工件坐標(biāo)系下的空間坐標(biāo)值；也表明P10聲明語(yǔ)句中四元數(shù)[1,0,0,0]描述的是完成運(yùn)動(dòng)指令時(shí)tool0工具坐標(biāo)系的軸方位。四元素用于描述坐標(biāo)系的姿態(tài)，不易直觀感受到一組四元數(shù)值表達(dá)了怎樣的姿態(tài)，可以通過(guò)RAPID編程語(yǔ)言所提供的EulerZYX函數(shù)將四元數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)闅W拉角旋轉(zhuǎn)角度，在示教器手動(dòng)操縱頁(yè)面也可以選擇以何種方式來(lái)顯示工具坐標(biāo)系的姿態(tài)。

tool0的數(shù)據(jù)類(lèi)型是tooldata（工具數(shù)據(jù)），它由robhold、tframe、tload共3個(gè)組件構(gòu)成，其各個(gè)組件的作用如下：

（1）robhold組件? 表明機(jī)器人工作時(shí)工具是否被機(jī)器人末端所夾持，ture值表示機(jī)器人夾持工具，false值表示機(jī)器人不夾持工具。

（2）tframe組件? 記錄該工具的工件坐標(biāo)系屬性，表明了該工具坐標(biāo)系與tool0的相對(duì)位置關(guān)系。

（3）tload組件? ?記錄該工具的重量、重心位置，力矩慣性矩軸方位以及圍繞力矩慣性軸的慣性矩。