工業(yè)機器人編程基礎培訓教程及實驗指導2.3.5程序調用與返回指令為使程序結構清晰，便于模塊化設計和復用，可以將特定功能的程序段編寫為子程序。*子程序調用指令（CALL）：在主程序中調用子程序。*格式示例：`CALLSubProgram`（調用名為SubProgram的子程序）*子程序返回指令（RETURN）：子程序執(zhí)行完畢后返回主程序的調用處。通常在子程序的末尾自動執(zhí)行或顯式編寫。第三章程序設計與流程控制3.1典型作業(yè)任務分析在編寫機器人程序前，首先需要對作業(yè)任務進行詳細分析。明確機器人需要完成的動作序列、各動作的順序、涉及的工件、工具、以及與外部設備的交互關系。例如，一個簡單的“拾取-放置”任務，需要分析從哪里拾取工件（拾取點）、將工件放置到哪里（放置點）、如何打開和關閉夾具（I/O信號控制）、運動路徑如何規(guī)劃等。3.2路徑規(guī)劃原則合理的路徑規(guī)劃不僅能保證作業(yè)質量，還能提高工作效率，減少機器人不必要的運動。*安全性：路徑應避開所有障礙物，確保機器人運動過程中不會發(fā)生碰撞。*高效性：在滿足作業(yè)要求的前提下，路徑應盡可能短，減少空行程時間。*平滑性：運動軌跡的過渡應平滑，避免劇烈的加減速，以保護機器人和工件。*精度要求：對于有精度要求的作業(yè)段（如裝配、涂膠），應采用直線或圓弧等精確運動方式。在路徑規(guī)劃時，通常需要設置合理的過渡點（ApproachPoint和DeparturePoint），使機器人在接近和離開工件時運動平穩(wěn)。3.3程序結構設計良好的程序結構有助于提高代碼的可讀性、可維護性和可擴展性。對于復雜任務，建議采用模塊化的程序設計思想，將不同功能的模塊編寫為獨立的子程序，主程序負責總體流程的控制和子程序的調用。例如，一個碼垛機器人的程序結構可能包括：主程序、手動/自動切換子程序、原點回歸子程序、碼垛模式選擇子程序、單個工件碼垛子程序、故障診斷與報警子程序等。3.4程序編寫與調試技巧*由簡入繁：先編寫和調試單個簡單功能模塊，再逐步整合。*充分利用注釋：在程序的關鍵位置添加注釋，說明程序段的功能、設計思路或注意事項，方便自己和他人理解。*分步調試：可以通過單步執(zhí)行、斷點執(zhí)行等方式，逐步檢查程序的執(zhí)行過程和各變量狀態(tài)，定位錯誤。*模擬運行：在有條件的情況下，先進行離線模擬或不帶負載的空運行，確認無誤后再進行實際作業(yè)。*異常處理：考慮程序運行中可能出現(xiàn)的異常情況（如傳感器信號丟失、工件未到位），并編寫相應的處理邏輯（如報警、重試、急停）。第四章實驗指導實驗一：工業(yè)機器人基本操作與示教編程入門實驗目的1.熟悉所用工業(yè)機器人的示教器/編程界面基本操作。2.掌握機器人的手動操縱方法（不同坐標系下）。3.學會創(chuàng)建和編輯示教點。4.掌握基本運動指令（PTP,LINEAR）的使用方法，并能編寫簡單的點位運動程序。實驗設備*工業(yè)機器人一臺（含控制器、示教器）*安全防護設施實驗內容與步驟1.安全確認與開機*檢查機器人工作區(qū)域無障礙物，安全門關閉。*按照操作規(guī)程啟動機器人控制系統(tǒng)，進入手動模式。2.示教器界面熟悉*觀察示教器界面各區(qū)域功能，嘗試操作菜單欄、工具欄。*查看機器人當前狀態(tài)信息（坐標系、速度、模式等）。3.機器人手動操縱練習*切換至關節(jié)坐標系（JOG模式），操縱各關節(jié)搖桿，觀察機器人各關節(jié)運動。*切換至基坐標系，操縱X、Y、Z方向搖桿，觀察機器人TCP的平移運動。*（可選）切換至工具坐標系或工件坐標系，感受不同坐標系下的運動特點。*注意：手動操縱時，務必將速度調至較低水平，緩慢操作，時刻注意機器人運動范圍。4.示教點的創(chuàng)建*將機器人手動操縱至一個安全的起始位置（如“Home”點，若未定義，可自行創(chuàng)建一個作為初始點P0）。*在編程界面中，新建一個程序文件（如“TEST1”）。*在程序編輯區(qū)，插入一個PTP運動指令。*手動操縱機器人至期望的目標位置P1，記錄該點（將當前位置保存為P1）。*用同樣的方法，創(chuàng)建另外2-3個不同位置和姿態(tài)的示教點P2,P3,P4。5.簡單運動程序編寫與運行*在程序中依次插入以下指令：*`PTPP0`（回到初始點）*`PTPP1`（關節(jié)運動到P1）*`LINP2`（直線運動到P2）*`PTPP3`（關節(jié)運動到P3）*`LINP4`（直線運動到P4）*`PTPP0`（關節(jié)運動回到初始點）*設置各運動指令的速度參數(shù)（如VJ=30%，VE=50mm/s）。*將機器人切換至自動模式（或遠程模式，根據(jù)設備要求），確認安全后，單步執(zhí)行程序，觀察機器人運動是否符合預期。*若單步執(zhí)行正常，嘗試連續(xù)執(zhí)行程序。6.程序修改與優(yōu)化*嘗試修改某個示教點（如P2）的位置，重新運行程序，觀察變化。*調整運動速度，感受不同速度下的運動效果。7.實驗結束*將機器人運動至安全位置，關閉機器人控制系統(tǒng)電源。*清理實驗現(xiàn)場。實驗注意事項1.全程嚴格遵守安全操作規(guī)程，手動操縱時注意力高度集中。2.嚴禁在機器人自動運行時進入安全防護區(qū)域。3.示教點的創(chuàng)建應確保機器人姿態(tài)合理，無奇異點。4.程序運行前，務必仔細檢查程序指令和參數(shù)設置