运动程序：末端执行器在单元格各位置间的路径
运动程序描述末端执行器——夹爪、夹钳、焊枪——在工作单元格各位置之间的路径。路径由作者指定：去哪里、拿什么、在哪里焊。平台推导程序段、姿态和轴顺序。
单元格中的位置——虎钳、翻转台、托盘、焊接台——存放在孪生中并通过示教测量。程序只写位置名称，不写死坐标。
因此同一程序可在位置名称相同的单元格之间迁移而无需修改文本。若必须为某个单元格修改程序，说明单元格知识泄漏到了意图中。
程序在浏览器的实验室中编写：左边是代码，右边是单元格画面——位置、手中的零件、末端执行器。每次修改都会重新计算。
| 程序类型 | 轨迹 | 坐标 | 刀具 |
|---|---|---|---|
| 切削 | 由零件体积推导 | 零件坐标：零点为毛坯顶面 | 刀位表、换刀 |
| 运动 | 由作者指定，每根轴按自己的设定值 | 单元格坐标：按名称的位置 | 没有刀位：夹爪和焊枪不会有刀位 |
如何判断用哪种类型描述任务：更换末端执行器会改变轨迹本身吗？会——切削。不会——运动。焊接不是第三种类型：焊缝由作者指定，所以是带焊枪的运动。
路径由什么组成
基本动作
姿态、移动、夹爪、旋转、平滑、停留、阶段。
完整操作
搬运、翻转、环绕、焊缝、环形焊缝。
单元事实
位置与零件：坐标保存在孪生中，通过示教测量。
作者意图的一步不等于一行 G 代码：夹爪合拢和旋转会展开成多个程序段。完整的技巧展开为同样的基本动作——关于路径没有第二个事实来源。
| 动词 | 工艺工程师指定 | 平台推导 | 限制 |
|---|---|---|---|
place 位置 | 单元格位置名称 | 坐标——来自孪生，通过示教测量 | 孪生中没有这个名称——拒绝并列出现有名称 |
part 零件 | 尺寸、位置、夹取方向 | 夹取点、零件上方点、顶面、中心、沿夹取轴的开度 | 位置是零件下方的支撑：底面在支撑上，顶面高出一个厚度 |
orient 姿态 | 腕部角度，度 | 只在变化时写入程序段——模态，与 G 代码相同 | 未指定——采用孪生起点的姿态 |
moveTo 移动 | 点和进给 | 不给进给——快移，给进给——工作进给 | 数值点以程序基准为起点 |
jaws 夹爪 | 打开或关闭；开度——可选 | 默认开度为零件宽度；张开量来自末端执行器铭牌 | 未指定开度且之前没有出现过——拒绝；夹持力由驱动器调试设定 |
rotate 旋转 | 旋转多少 | 腕部的绝对姿态，始终为工作进给 | 仅限侧向夹取：腕部快移会让零件掉落 |
dwell 停留 | 秒 | — | 未指定时长——拒绝 |
phase 阶段 | 阶段名称（文字） | 播放器时间轴上的标注和分界 | 无名称的阶段——拒绝 |
smooth 平滑 | 模式和圆角臂长，mm | 经过各点的曲线或切角 | 端点和动作点不移动 |
transfer 搬运 | A 点和 B 点、夹爪端口、零件宽度 | 接近、张开、夹取、抬起、放置、释放 | 夹爪端口必须指定，不靠猜 |
flip 翻转 | 哪个面成为支撑面 | 轴、角度、翻转高度和零件新高度 | 低于最小值——拒绝并给出数值：半对角线加间隙 |
orbit 环绕 | 围绕什么、偏距、扇区 | 主轴头始终朝向表面的圆弧；步距由弦高公差决定 | 夹爪为空；穿过零件轮廓的圆弧——拒绝 |
weld 焊缝 | 焊缝点或要环焊的零件、起弧输出 | 焊枪路径、轮廓各边的倾角、按工艺参数的热输入 | 起弧输出必须指定：带夹爪的机械臂上第一个端口是夹爪阀 |
weldRing 环焊缝 | 接头中心、轴线、直径、偏距、工作角 | 半径、起点——离机器人最远处，点距由公差决定 | 在机械臂锁死处圆弧中断；剩余环段以角度报告 |
作者指定什么，孪生提供什么
由作者指定
意图：翻转什么、放到哪里、焊缝在哪里。未说明——用人能看懂的文字拒绝，而不是猜测。
取自孪生
位置、支撑、夹爪开度、伸出量、阀端口、起点和程序基准。它们不在程序文本中重复。
可微调
翻转高度、速度、夹取方向。每个参数都有默认值，并显示在动作提示中。
程序在孪生的起点开始和结束——只有这样才能以任意顺序放入项目流程。
猜测会让零件报废的地方
拒绝——用于猜测会损坏零件或硬件的地方。警告——用于所写内容可能是合理意图、但不能对此保持沉默的地方。
| 情形 | 反应 | 原因 |
|---|---|---|
| 从上方夹取时翻转 | 拒绝 | 从上方夹取的零件无法翻转——需要侧向夹取 |
| 未指定开度就合拢夹爪 | 拒绝 | 开度是零件尺寸，而不是平台常数 |
| 路径在焊接，但起弧输出未绑定 | 拒绝 | 替换端口意味着触发的是夹爪阀而不是电弧 |
| 电弧和夹爪在同一输出上 | 拒绝 | 起弧会使夹爪合拢 |
| 电弧已点燃但未熄灭 | 拒绝 | 焊枪会带着电弧回到起点 |
| 运动指定了孪生中不存在的位置 | 拒绝并给出位置名称 | “大概去原来那个地方”正是设立位置要消除的缺陷 |
| 停靠位位于夹爪处理零件的位置 | 拒绝并给出数值 | 夹具内的“原点”既不能让机械臂离开零件，也不能隔开下一个程序 |
| 未设定起点 | 警告 | 程序从机械臂当前位置开始；不能放入项目流程 |
| 路径以夹爪合拢结束 | 警告 | 零件会随机械臂一起回到起点——如果是要传递给下一工位，这是合理的 |
| 路径中有翻转 | 警告 | 翻转时零件的位移取决于夹爪伸出量——程序不知道这个数 |
翻转会使零件零点失效。在翻转与同一零件的下一次切削之间，必须在同一机床上触碰找正毛坯——否则问题不会表现为拒绝，而是报废零件。
用夹钳原地翻转零件
200 × 100 × 50 mm 的零件放在机床虎钳中。机械臂快移到其上方并在移动中张开夹爪，下降到夹取点，合拢夹爪并等待夹紧。然后抬起，以工作进给将零件翻转 180°，放回原处，松开并回到起点。
同样的翻转可以用一个动作写出 flip 以“对面”为支撑面：平台根据零件尺寸计算翻转高度、轴和角度。
| 阶段 | 动作 | 发生什么 |
|---|---|---|
| 接近 | moveTo, jaws 移动中 | 快移到零件上方；夹爪张开，机械臂不停 |
| 夹取 | moveTo, jaws, dwell | 以进给到夹取点，按零件宽度合拢，抬起前停留 |
| 翻转 | moveTo, rotate | 抬到翻转高度；翻转——始终为工作进给 |
| 放置 | moveTo, jaws | 下降到支撑面，张开夹爪 |
| 返回 | moveTo | 到零件上方，然后去停靠位 |
程序头
包含仅凭坐标无法还原的信息：姿态约定、刀具轴方向、夹取方式和夹爪端口。
调节旋钮
搬运进给、接近高度和翻转高度作为带范围和步距的参数——无需修改文本即可调整。
启动前的夹爪
程序在去起点之前张开夹爪，并在零件已释放的状态下返回起点。
末端执行器是配置的完整参与者
末端执行器不是示意图上的标注。它自己声明需要机床或机器人提供什么。在目录中更换夹爪型号，配置随之改变，没有需要另行跟踪的第二处。
| 末端执行器声明 | 详情 |
|---|---|
| 自己的轴 | 夹爪行程、送丝、刀塔旋转、工作台倾斜。它们与运动学分开运动：夹爪不参与逆解，送丝不移动刀具点。 |
| 自己的信号 | “打开”、“夹紧传感器”、“起弧”、“快门”、“功率设定”——带含义、方向、类型和通道。物理地址由工程师在调试时分配。 |
| 自己的主轴 | 机器人法兰上的铣刀、磨头：主轴随末端执行器一起到来，也随之离开。 |
| 自己的变体 | 夹爪由气动或伺服驱动，铣刀手动或自动更换。变体在卡片设置中选择，信号和换刀流程随之确定。 |
| 能做什么 | 铣削程序要求能铣削的主轴头——任何运动学都无法推翻这一点。 |
末端执行器种类
主轴头、焊枪、夹爪、夹钳、虎钳、卡盘。夹钳、虎钳和卡盘的驱动方式是变体：手动、气液或电动。
码垛机末端执行器
“智能夹钳”：伺服夹板、托叉、吸盘——一种带有自己轴和信号的末端执行器。
不替制造商编造数值
在型号铭牌到达之前，末端执行器轴的限位标记为暂定——并且该标记直接打印在配置文件中，调试工程师会在那里看到。
类别是运动学，而不是品牌
“6 轴机械臂”是类别；制造商名称和“带变位机”是具体实例的数据。运动学相同的两台机械臂是同一类型，即使驱动器来自不同厂家：差别存放在孪生铭牌中。
| 构建器 | 轴 | 是什么 | 成熟度 |
|---|---|---|---|
| 6 轴机械臂 | X Y Z A B C | 关节式工业机器人。几何用 DH 表描述：一个构建器适用于任何 6R 机械臂。在分配驱动器之前，各轴为虚拟轴 | 试验性 |
| 焊接机器人 | X Y Z A B C | 同样的 6R 机械臂配 MIG/MAG 焊枪；铭牌中有送丝和焊接速度。配两轴变位机时，环焊缝由工作台完成，焊枪不动 | 试验性 |
| 六足平台 | 6 根支杆 → X Y Z A B C | 由六根直线支杆支撑的平台，完整姿态 | 试验性 |
| 三足机构 | Z + 2 个倾斜 | 三个直线缸支撑主轴头：同步——进给，错开——倾斜 | 试验性 |
| 直线 Delta | 3 个滑块 → X Y Z | 由三根连杆支撑的平台；刀具始终竖直 | 试验性 |
运动——可以，按体积切削——不行
关节机械臂没有直接的笛卡尔轴：平面 G 代码在它上面并不表示所画的内容。搬运、放置和焊接走刀用运动来编程。
不适用的不会消失
不适用于该程序类型的机床仍留在列表中并注明原因：有时需要做研究性运行，而静默禁止反而解释得更少。
在哪里验证过
各类别的运动学已在虚拟轴上验证；6 轴机械臂和焊接变位机还在试验台实时伺服上验证过。
从程序到机械臂运动
- 创建“程序 → 运动 → 新建程序”，机器只选一次。列表按适用性划分机器：用于切削或法兰上带夹爪。
- 编写实验室：左边是动作，右边是 3D 单元格。保存时显示检查错误、警告和提示的计数。
- 启动前检查空切、扎刀、碰撞和装夹用同一套数学、基于同一个机构描述计算。运动运行检查到程序结束。
- 配置并下发将试验台和轴行规设为当前，模式——虚拟轴或驱动器，逐项检查。
- 启动与监视配置由孪生生成，回零，程序逐步执行。监视器按实际显示坐标和 3D，“停止”在所有窗口中是同一条命令。
虚拟轴
没有总线，没有转矩：无风险地检查程序和程序段顺序。
驱动器
通过 EtherCAT 的真实伺服，转矩只在运动步内施加。同样的程序，但硬件会作出回应。
硬件的回应
按钮的应答只证明请求已被接受。事实——位置、跟随误差、驱动器状态字——从另一个通道获取并显示在屏幕上。
哪些已可用，哪些在实施中验证
- 运行实验室中的运动动作和启动前检查、在虚拟轴上启动、焊接变位机在试验台实时伺服上运行。
- 实验级6 轴机械臂、焊接机器人、六足平台、三足机构、直线 Delta——运动学已在虚拟轴上验证；在您的单元格上于实施中验证。
- 没有您的数据——就没有数值零件尺寸、夹爪伸出量、焊接参数来自您的铭牌和实施技术任务书。
机器人、变位机和夹爪——依据制造商规格书
型号的几何、轴和限位取自制造商规格书或 STEP。所有型号均标注“依据规格书”：在试验台上其轴以虚拟轴运行。
| 制造商 · 型号 | 种类 | 轴 | 标注 |
|---|---|---|---|
| KUKA KR16 | 机械臂 | 6 | 依据规格书 |
| CRP RA18-25 | 机械臂 | 6 | 依据规格书 |
| CRP RH15-15-HP | 铣削机器人 | 6 | 依据规格书 |
| CRP RP32-180 | 码垛机器人 | 4 | 依据规格书 |
| CRP RS04-03 | SCARA | 4 | 依据规格书 |
| CRP WB1K-500, WB1S-750, WB2S-250, WB3S-500 | 焊接变位机 | 1–3 | 依据规格书 |
| CRP WD250-6000 | 直线导轨 | 第七轴 | 依据规格书 |
| MotoPos D500 | 回转倾斜变位机 | 2 | 依据规格书 |
| Robotiq 2F-85 | 两指夹爪 | 一个驱动 | 依据规格书 |
| KUKA KR16 + CRP WB2S-250 | 组合种类：机械臂与变位机 | 机械臂 6 + 变位机 | 依据规格书 |
轴由我们的控制系统驱动
孪生中的机器人模型按平台程序运动；轴由我们的控制系统驱动，在试验台上为虚拟轴。
无后处理器
没有面向机器人语言的后处理器：程序不会导出到制造商的机器人控制器，我们也不声称可控制该控制器。
您的型号
库中没有的型号由制造商 STEP 组装；范围和期限——实施时协商确定。