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機器人技術編譯

發布時間:2022-06-06 12:06:44

❶ 機器人編程用什麼語言最好

機器人編程語言
機器人編程語言是一種程序描述語言,它能十分簡潔地描述工作環境和機器人的動作,能把復雜的操作內容通過盡可能簡單的程序來實現。機器人編程語言也和一般的程序語言一樣,應當具有結構簡明、概念統一、容易擴展等特點。從實際應用的角度來看,很多情況下都是操作者實時地操縱機器人工作。
隨著首台機器人的出現,對機器人語言的研究也同時進行。1973年美國斯坦福(Stanford)人工智慧實驗室研究和開發了第一種機器人語言——wAVE語言。WAVE語言具有動作描述,能配合視覺感測器進行手眼協調控制等功能。

1974年,該實驗室在WAVE語言的基礎上開發了AL語言,它是一種編譯形式的語言,具有ALGOL語言的結構,可以控制多台機器人協調動作。AL語言對後來機器人語言的發展有很大的影響。

1979年,美國Unimation公司開發了VAL語言,並配置在PUMA系列機器人上,成為實用的機器人語言。VAL語言類似於BASIC語言,語句結構比較簡單,易於編程。1984年該公司推出了VAL-Ⅱ語言,與VAL語言相比,VAL-Ⅱ增加了利用感測器信息進行運動控制、通信和數據處理等功能。

美國IBM公司在1975年研製了ML語言,並用於機器人裝配作業,接著該公司又推出了AUTOPASS語言,這是一種比較高級的機器人語言,它可以對幾何模型類任務進行半自動編程。後來IBM公司又推出了AML語言,AML語言已作為商品化產品用於IBM機器人的控制。

其他的機器人語言有:MIT的LAMA語言,這是一種用於自動裝配的機器人語言。美國Automatix公司的RAIL語言,它具有與PASCAL語言相似的形式。

❷ 機器人編程怎麼入門

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❸ 機器人入門編程軟體是什麼

樂高機器人編程軟體叫LEGO MINDSTORMS NXT、ROBOLAB。

ROBOLAB是 樂高(LEGO) 機器人(一種基於RCX核心運行的簡單機器人)的編程工具。它是一個簡單、直觀、易學的編程環境,也可適用於樂高編程。它基於圖形化語言的編程環境,適合各個年齡段的用戶使用,程序的編寫方式類似於做邏輯表達,不過是全部圖形化的;在基於ROBOLAB編程環境進行程序編寫,需要清醒的頭腦,清晰的邏輯。程序編寫完畢後通過樂高(LEGO)紅外感測器傳送至機器人(RCX)的記憶體中。ROBOLAB的出現原本旨在為相關產品做軟體支持,經過多年的發展,已經成為青少年進行機器人競賽的必備編程工具。現在最新版本ROBOLAB 2.9 能支持新一代樂高(LEGO) 機器人(NXT)。

LEGO MINDSTORMS NXT。它是樂高玩具公司於2006年8月推出的廣受歡迎的新一代玩具機器人系統,該系統包括一個由NI開發、且基於LabVIEW平台的全新推放式圖形化編程環境,是目前NXT編程最廣泛應用的軟體。

❹ 機器人語言的編程語言

一、VAL語言及特點
VAL語言是美國Unimation公司於1979年推出的一種機器人編程語言,主要配置在PUMA和UNIMATION等型機器人上,是一種專用的動作類描述語言。VAL語言是在BASIC語言的基礎上發展起來的,所以與BASIC語言的結構很相似。在VAL的基礎上Unimation公司推出了VALⅡ語言。
VAL語言可應用於上下兩級計算機控制的機器人系統。上位機為LSI-11/23,編程在上位機中進行,上位機進行系統的管理;下位機為6503微處理器,主要控制各關節的實時運動。編程時可以VAL語言和6503匯編語言混合編程。
VAL語言命令簡單、清晰易懂,描述機器人作業動作及與上位機的通信均較方便,實時功能強;可以在在線和離線兩種狀態下編程,適用於多種計算機控制的機器人;能夠迅速地計算出不同坐標系下復雜運動的連續軌跡,能連續生成機器人的控制信號,可以與操作者交互地在線修改程序和生成程序;VAL語言包含有一些子程序庫,通過調用各種不同的子程序可很快組合成復雜操作控制;能與外部存儲器進行快速數據傳輸以保存程序和數據。
VAL語言系統包括文本編輯、系統命令和編程語言三個部分。
在文本編輯狀態下可以通過鍵盤輸入文本程序,也可通過示教盒在示教方式下輸入程序。在輸入過程中可修改、編輯、生成程序,最後保存到存儲器中。在此狀態下也可以調用已存在的程序。
系統命令包括位置定義、程序和數據列表、程序和數據存儲、系統狀態設置和控制、系統開關控制、系統診斷和修改。
編程語言把一條條程序語句轉換執行。
二、VAL語言的指令
VAL語言包括監控指令和程序指令兩種。其中監控指令有六類,分別為位置及姿態定義指令、程序編輯指令、列表指令、存儲指令、控製程序執行指令和系統狀態控制指令。各類指令的具體形式及功能如下:
1.監控指令
1) 位置及姿態定義指令
POINT指令:執行終端位置、姿態的齊次變換或以關節位置表示的精確點位賦值。
其格式有兩種:
POINT <變數>[=<變數2>…<變數n>]
或 POINT <精確點>[=<精確點2>]
例如:
POINT PICK1=PICK2
指令的功能是置變數PICK1的值等於PICK2的值。
又如:
POINT #PARK
是准備定義或修改精確點PARK。
DPOINT指令:刪除包括精確點或變數在內的任意數量的位置變數。
HERE指令:此指令使變數或精確點的值等於當前機器人的位置。
例如:
HERE PLACK
是定義變數PLACK等於當前機器人的位置。
WHERE指令:該指令用來顯示機器人在直角坐標空間中的當前位置和關節變數值。
BASE指令:用來設置參考坐標系,系統規定參考系原點在關節1和2軸線的交點處,方向沿固定軸的方向。
格式:
BASE [<dX>],[<dY>],[<dZ>],[<Z向旋轉方向> ]
例如:
BASE 300,–50,30
是重新定義基準坐標系的位置,它從初始位置向X方向移300,沿Z的負方向移50,再繞Z軸旋轉了30°。
TOOLI指令:此指令的功能是對工具終端相對工具支承面的位置和姿態賦值。
2) 程序編輯指令
EDIT指令:此指令允許用戶建立或修改一個指定名字的程序,可以指定被編輯程序的起始行號。其格式為
EDIT [<程序名>],[<行號>]
如果沒有指定行號,則從程序的第一行開始編輯;如果沒有指定程序名,則上次最後編輯的程序被響應。
用EDIT指令進入編輯狀態後,可以用C、D、E、I、L、P、R、S、T等命令來進一步編輯。如:
C命令:改變編輯的程序,用一個新的程序代替。
D命令:刪除從當前行算起的n行程序,n預設時為刪除當前行。
E命令:退出編輯返回監控模式。
I命令:將當前指令下移一行,以便插入一條指令。
P命令:顯示從當前行往下n行的程序文本內容。
T命令:初始化關節插值程序示教模式,在該模式下,按一次示教盒上的「RECODE」按鈕就將MOVE指令插到程序中。
3) 列表指令
DIRECTORY指令:此指令的功能是顯示存儲器中的全部用戶程序名。
LISTL指令:功能是顯示任意個位置變數值。
LISTP指令:功能是顯示任意個用戶的全部程序。
4) 存儲指令
FORMAT指令:執行磁碟格式化。
STOREP指令:功能是在指定的磁碟文件內存儲指定的程序。
STOREL指令:此指令存儲用戶程序中註明的全部位置變數名和變數值。
LISTF指令:指令的功能是顯示軟盤中當前輸入的文件目錄。
LOADP指令:功能是將文件中的程序送入內存。
LOADL指令:功能是將文件中指定的位置變數送入系統內存。
DELETE指令:此指令撤銷磁碟中指定的文件。
COMPRESS指令:只用來壓縮磁碟空間。
ERASE指令:擦除磁內容並初始化。
5) 控製程序執行指令
ABORT指令:執行此指令後緊急停止(緊停)。
DO指令:執行單步指令。
EXECUTE指令:此指令執行用戶指定的程序n次,n可以從–32 768到 32 767,當n被省略時,程序執行一次。
NEXT指令:此命令控製程序在單步方式下執行。
PROCEED指令:此指令實現在某一步暫停、急停或運行錯誤後,自下一步起繼續執行程序。
RETRY指令:指令的功能是在某一步出現運行錯誤後,仍自那一步重新運行程序。
SPEED指令:指令的功能是指定程序控制下機器人的運動速度,其值從0.01到327.67,一般正常速度為100。
6) 系統狀態控制指令
CALIB指令:此指令校準關節位置感測器。
STATUS指令:用來顯示用戶程序的狀態。
FREE指令:用來顯示當前未使用的存儲容量。
ENABL指令:用於開、關系統硬體。
ZERO指令:此指令的功能是清除全部用戶程序和定義的位置,重新初始化。
DONE:此指令停止監控程序,進入硬體調試狀態。
2.程序指令
1) 運動指令
指令包括GO、MOVE、MOVEI、MOVES、DRAW、APPRO、APPROS、DEPART、DRIVE、READY、OPEN、OPENI、CLOSE、CLOSEI、RELAX、GRASP及DELAY等。
這些指令大部分具有使機器人按照特定的方式從一個位姿運動到另一個位姿的功能,部分指令表示機器人手爪的開合。例如:
MOVE #PICK!
表示機器人由關節插值運動到精確PICK所定義的位置。「!」表示位置變數已有自己的值。
MOVET <位置>,<手開度>
功能是生成關節插值運動使機器人到達位置變數所給定的位姿,運動中若手為伺服控制,則手由閉合改變到手開度變數給定的值。
又例如:
OPEN [<手開度>]
表示使機器人手爪打開到指定的開度。
2) 機器人位姿控制指令
這些指令包括RIGHTY、LEFTY、ABOVE、BELOW、FLIP及NOFLIP等。
3) 賦值指令
賦值指令有SETI、TYPEI、HERE、SET、SHIFT、TOOL、INVERSE及FRAME。
4) 控制指令
控制指令有GOTO、GOSUB、RETURN、IF、IFSIG、REACT、REACTI、IGNORE、SIGNAL、WAIT、PAUSE及STOP。
其中GOTO、GOSUB實現程序的無條件轉移,而IF指令執行有條件轉移。IF指令的格式為
IF <整型變數1> <關系式> <整型變數2> <關系式> THEN <標識符>
該指令比較兩個整型變數的值,如果關系狀態為真,程序轉到標識符指定的行去執行,否則接著下一行執行。關系表達式有EQ(等於)、NE(不等於)、LT(小於)、GT(大於)、LE(小於或等於)及GE(大於或等於)。
5) 開關量賦值指令
指令包括SPEED、COARSE、FINE、NONULL、NULL、INTOFF及INTON。
6) 其他指令
其他指令包括REMARK及TYPE。
SIGLA語言
SIGLA是一種僅用於直角坐標式SIGMA裝配型機器人運動控制時的一種編程語言,是20世紀70年代後期由義大利Olivetti公司研製的一種簡單的非文本語言。
這種語言主要用於裝配任務的控制,它可以把裝配任務劃分為一些裝配子任務,如取旋具,在螺釘上料器上取螺釘A,搬運螺釘A,定位螺釘A,裝入螺釘A,緊固螺釘等。編程時預先編制子程序,然後用子程序調用的方式來完成。
IML語言
IML也是一種著眼於末端執行器的動作級語言,由日本九州大學開發而成。IML語言的特點是編程簡單,能人機對話,適合於現場操作,許多復雜動作可由簡單的指令來實現,易被操作者掌握。
IML用直角坐標系描述機器人和目標物的位置和姿態。坐標系分兩種,一種是機座坐標系,一種是固連在機器人作業空間上的工作坐標系。語言以指令形式編程,可以表示機器人的工作點、運動軌跡、目標物的位置及姿態等信息,從而可以直接編程。往返作業可不用循環語句描述,示教的軌跡能定義成指令插到語句中,還能完成某些力的施加。
IML語言的主要指令有:運動指令MOVE、速度指令SPEED、停止指令STOP、手指開合指令OPEN及CLOSE、坐標系定義指令COORD、軌跡定義命令TRAJ、位置定義命令HERE、程序控制指令IF…THEN、FOR EACH語句、CASE語句及DEFINE等。
AL語言
一、AL語言概述
AL語言是20世紀70年代中期美國斯坦福大學人工智慧研究所開發研製的一種機器人語言,它是在WAVE的基礎上開發出來的,也是一種動作級編程語言,但兼有對象級編程語言的某些特徵,使用於裝配作業。它的結構及特點類似於PASCAL語言,可以編譯成機器語言在實時控制機上運行,具有實時編譯語言的結構和特徵,如可以同步操作、條件操作等。AL語言設計的原始目的是用於具有感測器信息反饋的多台機器人或機械手的並行或協調控制編程。
運行AL語言的系統硬體環境包括主、從兩級計算機控制,如圖所示。主機為PDP-10,主機內的管理器負責管理協調各部分的工作,編譯器負責對AL語言的指令進行編譯並檢查程序,實時介面負責主、從機之間的介面連接,裝載器負責分配程序。從機為PDP-11/45。
主機的功能是對AL語言進行編譯,對機器人的動作進行規劃;從機接受主機發出的動作規劃命令,進行軌跡及關節參數的實時計算,最後對機器人發出具體的動作指令。
二、AL語言的編程格式
(1) 程序BEGIN開始,由END結束。
(2) 語句與語句之間用分號隔開。
(3) 變數先定義說明其類型,後使用。變數名以英文字母開頭,由字母、數字和下畫線組成,字母大、小寫不分。
圖 AL語言運行的硬體環境
(4) 程序的注釋用大括弧括起來。
(5) 變數賦值語句中如所賦的內容為表達式,則先計算表達式的值,再把該值賦給等式左邊的變數。
三、AL語言中數據的類型
(1) 標量(scalar)——可以是時間、距離、角度及力等,可以進行加、減、乘、除和指數運算,也可以進行三角函數、自然對數和指數換算。
(2) 向量(vector)——與數學中的向量類似,可以由若干個量綱相同的標量來構造一個向量。
(3) 旋轉(rot)——用來描述一個軸的旋轉或繞某個軸的旋轉以表示姿態。用ROT變數表示旋轉變數時帶有兩個參數,一個代表旋轉軸的簡單矢量,另一個表示旋轉角度。
(4) 坐標系(frame)——用來建立坐標系,變數的值表示物體固連坐標系與空間作業的參考坐標系之間的相對位置與姿態。
(5) 變換(trans)——用來進行坐標變換,具有旋轉和向量兩個參數,執行時先旋轉再平移。
四、AL語言的語句介紹
1.MOVE語句
用來描述機器人手爪的運動,如手爪從一個位置運動到另一個位置。MOVE語句的格式為
MOVE <HAND> TO <目的地>
2.手爪控制語句
OPEN:手爪打開語句。
CLOSE:手爪閉合語句。
語句的格式為
OPEN <HAND> TO <SVAL>
CLOSE <HAND> TO <SVAL>
其中SVAL為開度距離值,在程序中已預先指定。
3.控制語句
與PASCAL語言類似,控制語句有下面幾種:
IF <條件> THEN <語句> ELSE <語句>
WHILE <條件> DO <語句>
CASE <語句>
DO <語句> UNTIL <條件>
FOR…STEP…UNTIL…
4.AFFIX和UNFIX語句
在裝配過程中經常出現將一個物體粘到另一個物體上或一個物體從另一個物體上剝離的操作。語句AFFIX為兩物體結合的操作,語句AFFIX為兩物體分離的操作。
例如:BEAM_BORE和BEAM分別為兩個坐標系,執行語句
AFFIX BEAM_BORE TO BEAM
後兩個坐標系就附著在一起了,即一個坐標系的運動也將引起另一個坐標系的同樣運動。然後執行下面的語句
UNFIX BEAM_BORE FROM BEAM
兩坐標系的附著關系被解除。
5.力覺的處理
在MOVE語句中使用條件監控子語句可實現使用感測器信息來完成一定的動作。
監控子語句如:
ON <條件> DO <動作>
例如:
MOVE BARM TO ⊕-0.1*INCHES ON FORCE(Z)>10*OUNCES DO STOP
表示在當前位置沿Z軸向下移動0.1英寸,如果感覺Z軸方向的力超過10盎司,則立即命令機械手停止運動。

❺ 機器人編程真的需要英語基礎嗎

機器人編程需要有英語基礎,只是懂編程不能夠勝任機器人編程工作。


在編寫程序過程中出現的各種錯誤提示,都是英文提示。如果沒有良好的英語基礎,出現的各種出錯信息看不懂,調試起程序來就非常困難。

學習編程過程:

1、先學習C語言,在學習單片機,最後就是實驗步進電機的控制,解碼器的工作原理和編程等,這些是入門,有基礎之後可以學Arino之類,了解當前機器人最前沿的的系統。

2、機器人編程是機器人運動和控制問題的結合點,也是機器人系統最關鍵的問題之一。當前實用的工業機器人常為離線編程或示教,在調試階段可以通過示教控制盒對編譯好的程序一步一步地進行,調試成功後可投入正式運行。【學少兒編程可以提高孩子邏輯思維、專注力!】


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❻ 目前工業機器人常用的編程有哪些每種方法必須要做到那些內容

三種常見的工業機器人常用的編程:

A. 示教編程
B. 離線編程
C. 自主編程

1、示教編程

示教器是進行機器人的手動操縱、程序編寫、參數配置及監控用的手持裝置,也是最常打交道的機器人控制裝置。ABB機器人的示教器,如圖所示。

在示教器上,絕大多數的操作都是在觸摸屏上完成的,同時也保留了必要的按鈕與操作裝置。

2、離線編程

離線編程是在專門的軟體環境下,用專用或通用程序在離線情況下進行機器人軌跡規劃編程的一種方法。離線編程程序通過支持軟體的解釋或編譯產生目標程序代碼,最後生成機器人路徑規劃數據。


3、自主編程

自主編程技術是實現機器人智能化的基礎。自主編程技術應用各種外部感測器使得機器人能夠全方位感知真實焊接環境,識別焊接工作台信息,確定工藝參數。自主編程技術無需繁重的示教,減少了機器人的工作時間和工人的勞動時間,也無需根據工作台信息實時對焊接過程中的偏差進行糾正,大大提高了機器人的自主性和適應性而成為未來機器人發展的趨勢。

❼ 如何學習機器人編程

機器人家上看到,對於工科領域來說,脫離實踐的學習都是膚淺的,對於控制這種強調經驗的技術更是如此。如果去問一個程序員怎麼學習一塊技術,他必然讓你去多編程。機器人領域也是。如果想把基本功打扎實,那麼實踐更是必不可少了。

對於普通學生入門來說 一款合適的機器人平台 + 入門級的控制演算法進行試驗。同時深入地學習相應地理論知識。對於一個有控制基礎,需要現學現用的工作者來說,啃一本諸如《現代控制工程》的書籍,在工作者演練,下面的平台內容直接略過。關於平台的選擇和相應的學習教程,我放在最後,防止大圖分散了重點。

先結合機器人來說一下控制。對於設計任何一個控制系統來說,需要了解自己的輸入、輸出、控制元件,和演算法。在一個簡易的機器人系統里,分別對應的原件是:
輸入 --- 感測器 (聲吶,紅外,攝像頭,陀螺儀,加速度計,羅盤)
控制元件 --- 電機
控制演算法 --- 控制板 (小到單片機,大到微機)
輸出 --- 你的控制目標 (比如機器人的路徑跟蹤)

對這四方面都有了解之後,才能基本對機器人的控制有一個較為感性的認識。這是入門的基礎。如果你對輸入和輸出做一個測量,比如用電機將某個輪子的轉速從10加速到100,把這個測量勾畫出來,那麼這一個響應曲線。如何將電機准確快速地從10加速到100,這就需要一個簡易的反饋控制器。

上面所說的各個感測器元件,都有廉價版可以購買學習,但隨之引入的問題就是他們不精確,比如有雜訊。消除這個雜訊,你就需要在你的控制系統中引入更多的控制單元來消除這個雜訊,比如加入濾波單元。

上面說這么多,只是想表達,理論和演算法都是有應用背景的,但同時,學習一些暫時無法應用的演算法也並不助於入門,甚至可能走偏門,覺得越復雜越好。所有的工程應用者都會說某某演算法非常好,但是經典還是PID。倘若不親手設計一個PID系統,恐怕真的領略不到它的魅力。我大學本科的控制課程包含了自動控制理論和現代控制理論,但是直到我設計一個四旋翼無人機的時候,才真正建立了我自己對機器人控制的理解。

推薦的那本《現代控制工程》是一本非常經典的專業書籍,需要理論知識,再進行詳細的學習。我的建議是先玩,玩到需要時,認真學習這部分理論。

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推薦一些機器人平台。核心都涉及到運動控制。

基於arino的機器人平台是最大眾的平台了,這是一個開源社區,很多關於機器人的簡易設計和控制演算法實現都能在google得到。淘寶arino機器人,包括arino控制板和各類簡易感測器,幾百塊之內錢都能得到。
同時推薦一下Udacity上的Robotics課程,基於arino也都能實現完成。國外的有些Robotics課程使用的都是Lego Mindstorm作為實驗平台(略土豪版)。紅外,聲吶,陀螺儀這些感測器Lego都有,同時它的電機也可以實現閉環控制。
Imperial College London的Robotics課程就是以Lego為實驗平台的,Andrew Davison的課件上所有的理論都可以用Lego實現Andrew Davison: Robotics Course。如果這些都玩膩了,可以試試玩一個機器人飛行控制,比如四旋翼飛機。飛行器是六自由度控制,因此比小車要更加具有挑戰性,也需要更精確的控制系統。下面這是我以前的一個四旋翼DIY,基於arino MultiWii的。依舊淘寶四旋翼飛行器。

❽ 機器人編程用什麼軟體

如果你去問一屋子的機器人專家,「什麼是機器人學中最好編程語言?」,你永遠不會得到一個直接的答案。

電氣工程師會從工業機器人技術這個角度給出不同的答案。計算機視覺程序員給出的答案會跟認知機器人專家給出的不一樣。而且,每個人都會對什麼是最好的編程語言有自己的看法。最終,大多數人都會贊同的答案就是」這個取決於。。。「。

對於一個新入行正在試圖決定要先學哪種語言的機器人學者來說,這是一個相當無用的答案。即使這是最現實的回答——因為它的確取決於你想要開發的應用程序和你在使用的系統。

對於學習機器人編程的你來說,最重要的事情是開拓你的」編程思維」,而不是精通一種特定的編程語言。從很多方面來說,從哪種編程語言開始學習真的無關緊要。你學習的每種語言提升了你的編程思維,擁有了這種思維,去學習一種新編程語言的時候會容易不少

這里有幾種常用的機器人編程語言

VAL語言

一、VAL語言及特點

VAL語言是美國Unimation公司於1979年推出的一種機器人編程語言,主要配置在PUMA和UNIMATION等型機器人上,是一種專用的動作類描述語言。VAL語言是在BASIC語言的基礎上發展起來的,所以與BASIC語言的結構很相似。在VAL的基礎上Unimation公司推出了VALⅡ語言。

VAL語言可應用於上下兩級計算機控制的機器人系統。上位機為LSI-11/23,編程在上位機中進行,上位機進行系統的管理;下位機為6503微處理器,主要控制各關節的實時運動。編程時可以VAL語言和6503匯編語言混合編程。

VAL語言命令簡單、清晰易懂,描述機器人作業動作及與上位機的通信均較方便,實時功能強;可以在在線和離線兩種狀態下編程,適用於多種計算機控制的機器人;能夠迅速地計算出不同坐標系下復雜運動的連續軌跡,能連續生成機器人的控制信號,可以與操作者交互地在線修改程序和生成程序;VAL語言包含有一些子程序庫,通過調用各種不同的子程序可很快組合成復雜操作控制;能與外部存儲器進行快速數據傳輸以保存程序和數據。

VAL語言系統包括文本編輯、系統命令和編程語言三個部分。

在文本編輯狀態下可以通過鍵盤輸入文本程序,也可通過示教盒在示教方式下輸入程序。在輸入過程中可修改、編輯、生成程序,最後保存到存儲器中。在此狀態下也可以調用已存在的程序。

系統命令包括位置定義、程序和數據列表、程序和數據存儲、系統狀態設置和控制、系統開關控制、系統診斷和修改。

編程語言把一條條程序語句轉換執行。

二、VAL語言的指令

VAL語言包括監控指令和程序指令兩種。其中監控指令有六類,分別為位置及姿態定義指令、程序編輯指令、列表指令、存儲指令、控製程序執行指令和系統狀態控制指令。

各類指令的具體形式及功能如下:

1.監控指令

1)位置及姿態定義指令

POINT指令:執行終端位置、姿態的齊次變換或以關節位置表示的精確點位賦值。

其格式有兩種:

POINT<變數>[=<變數2>…<變數n>]

或POINT<精確點>[=<精確點2>]

例如:

POINTPICK1=PICK2

指令的功能是置變數PICK1的值等於PICK2的值。

又如:

POINT#PARK

是准備定義或修改精確點PARK。

DPOINT指令:刪除包括精確點或變數在內的任意數量的位置變數。

HERE指令:此指令使變數或精確點的值等於當前機器人的位置。

例如:

HEREPLACK

是定義變數PLACK等於當前機器人的位置。

WHERE指令:該指令用來顯示機器人在直角坐標空間中的當前位置和關節變數值。

BASE指令:用來設置參考坐標系,系統規定參考系原點在關節1和2軸線的交點處,方向沿固定軸的方向。

格式:

BASE[<dX>],[<dY>],[<dZ>],[<Z向旋轉方向>]

例如:

BASE300,–50,30

是重新定義基準坐標系的位置,它從初始位置向X方向移300,沿Z的負方向移50,再繞Z軸旋轉了30°。

TOOLI指令:此指令的功能是對工具終端相對工具支承面的位置和姿態賦值。

2)程序編輯指令

EDIT指令:此指令允許用戶建立或修改一個指定名字的程序,可以指定被編輯程序的起始行號。其格式為

EDIT[<程序名>],[<行號>]

如果沒有指定行號,則從程序的第一行開始編輯;如果沒有指定程序名,則上次最後編輯的程序被響應。

用EDIT指令進入編輯狀態後,可以用C、D、E、I、L、P、R、S、T等命令來進一步編輯。如:

C命令:改變編輯的程序,用一個新的程序代替。

D命令:刪除從當前行算起的n行程序,n預設時為刪除當前行。

E命令:退出編輯返回監控模式。

I命令:將當前指令下移一行,以便插入一條指令。

P命令:顯示從當前行往下n行的程序文本內容。

T命令:初始化關節插值程序示教模式,在該模式下,按一次示教盒上的「RECODE」按鈕就將MOVE指令插到程序中。

3)列表指令

DIRECTORY指令:此指令的功能是顯示存儲器中的全部用戶程序名。

LISTL指令:功能是顯示任意個位置變數值。

LISTP指令:功能是顯示任意個用戶的全部程序。

4)存儲指令

FORMAT指令:執行磁碟格式化。

SOREP指令:功能是在指定的磁碟文件內存儲指定的程序。

STOREL指令:此指令存儲用戶程序中註明的全部位置變數名和變數值。

LISTF指令:指令的功能是顯示軟盤中當前輸入的文件目錄。

LOADP指令:功能是將文件中的程序送入內存。

LOADL指令:功能是將文件中指定的位置變數送入系統內存。

DELETE指令:此指令撤銷磁碟中指定的文件。

COMPRESS指令:只用來壓縮磁碟空間。

ERASE指令:擦除磁內容並初始化。

5)控製程序執行指令

ABORT指令:執行此指令後緊急停止(緊停)。

DO指令:執行單步指令。

EXECUTE指令:此指令執行用戶指定的程序n次,n可以從–32768到32767,當n被省略時,程序執行一次。

NEXT指令:此命令控製程序在單步方式下執行。

PROCEED指令:此指令實現在某一步暫停、急停或運行錯誤後,自下一步起繼續執行程序。

RETRY指令:指令的功能是在某一步出現運行錯誤後,仍自那一步重新運行程序。

SPEED指令:指令的功能是指定程序控制下機器人的運動速度,其值從0.01到327.67,一般正常速度為100。

6)系統狀態控制指令

CALIB指令:此指令校準關節位置感測器。

STATUS指令:用來顯示用戶程序的狀態。

FREE指令:用來顯示當前未使用的存儲容量。

ENABL指令:用於開、關系統硬體。

ZERO指令:此指令的功能是清除全部用戶程序和定義的位置,重新初始化。

DONE:此指令停止監控程序,進入硬體調試狀態。

2.程序指令

1)運動指令

指令包括GO、MOVE、MOVEI、MOVES、DRAW、APPRO、APPROS、DEPART、DRIVE、READY、OPEN、OPENI、CLOSE、CLOSEI、RELAX、GRASP及DELAY等。

這些指令大部分具有使機器人按照特定的方式從一個位姿運動到另一個位姿的功能,部分指令表示機器人手爪的開合。例如:

MOVE#PICK!

表示機器人由關節插值運動到精確PICK所定義的位置。「!」表示位置變數已有自己的值。

MOVET<位置>,<手開度>

功能是生成關節插值運動使機器人到達位置變數所給定的位姿,運動中若手為伺服控制,則手由閉合改變到手開度變數給定的值。

又例如:

OPEN[<手開度>]

表示使機器人手爪打開到指定的開度。

2)機器人位姿控制指令

這些指令包括RIGHTY、LEFTY、ABOVE、BELOW、FLIP及NOFLIP等。

3)賦值指令

賦值指令有SETI、TYPEI、HERE、SET、SHIFT、TOOL、INVERSE及FRAME。

4)控制指令

控制指令有GOTO、GOSUB、RETURN、IF、IFSIG、REACT、REACTI、IGNORE、SIGNAL、WAIT、PAUSE及STOP。

其中GOTO、GOSUB實現程序的無條件轉移,而IF指令執行有條件轉移。IF指令的格式為

IF<整型變數1><關系式><整型變數2><關系式>THEN<標識符>

該指令比較兩個整型變數的值,如果關系狀態為真,程序轉到標識符指定的行去執行,否則接著下一行執行。關系表達式有EQ(等於)、NE(不等於)、LT(小於)、GT(大於)、LE(小於或等於)及GE(大於或等於)。

5)開關量賦值指令

指令包括SPEED、COARSE、FINE、NONULL、NULL、INTOFF及INTON。

6)其他指令

其他指令包括REMARK及TYPE。

SIGLA語言

SIGLA是一種僅用於直角坐標式SIGMA裝配型機器人運動控制時的一種編程語言,是20世紀70年代後期由義大利Olivetti公司研製的一種簡單的非文本語言。

這種語言主要用於裝配任務的控制,它可以把裝配任務劃分為一些裝配子任務,如取旋具,在螺釘上料器上取螺釘A,搬運螺釘A,定位螺釘A,裝入螺釘A,緊固螺釘等。編程時預先編制子程序,然後用子程序調用的方式來完成。

IML語言

IML也是一種著眼於末端執行器的動作級語言,由日本九州大學開發而成。IML語言的特點是編程簡單,能人機對話,適合於現場操作,許多復雜動作可由簡單的指令來實現,易被操作者掌握。

IML用直角坐標系描述機器人和目標物的位置和姿態。坐標系分兩種,一種是機座坐標系,一種是固連在機器人作業空間上的工作坐標系。語言以指令形式編程,可以表示機器人的工作點、運動軌跡、目標物的位置及姿態等信息,從而可以直接編程。往返作業可不用循環語句描述,示教的軌跡能定義成指令插到語句中,還能完成某些力的施加。

IML語言的主要指令有:運動指令MOVE、速度指令SPEED、停止指令STOP、手指開合指令OPEN及CLOSE、坐標系定義指令COORD、軌跡定義命令TRAJ、位置定義命令HERE、程序控制指令IF…THEN、FOREACH語句、CASE語句及DEFINE等。

AL語言

一、AL語言概述

AL語言是20世紀70年代中期美國斯坦福大學人工智慧研究所開發研製的一種機器人語言,它是在WAVE的基礎上開發出來的,也是一種動作級編程語言,但兼有對象級編程語言的某些特徵,使用於裝配作業。它的結構及特點類似於PASCAL語言,可以編譯成機器語言在實時控制機上運行,具有實時編譯語言的結構和特徵,如可以同步操作、條件操作等。AL語言設計的原始目的是用於具有感測器信息反饋的多台機器人或機械手的並行或協調控制編程。

運行VA語言的系統硬體環境包括主、從兩級計算機控制,如圖所示。主機為PDP-10,主機內的管理器負責管理協調各部分的工作,編譯器負責對AL語言的指令進行編譯並檢查程序,實時介面負責主、從機之間的介面連接,裝載器負責分配程序。從機為PDP-11/45。

主機的功能是對AL語言進行編譯,對機器人的動作進行規劃;從機接受主機發出的動作規劃命令,進行軌跡及關節參數的實時計算,最後對機器人發出具體的動作指令。

二、AL語言的編程格式

(1)程序BEGIN開始,由END結束。

(2)語句與語句之間用分號隔開。

(3)變數先定義說明其類型,後使用。變數名以英文字母開頭,由字母、數字和下畫線組成,字母大、小寫不分。

(4)程序的注釋用大括弧括起來。

(5)變數賦值語句中如所賦的內容為表達式,則先計算表達式的值,再把該值賦給等式左邊的變數。

三、AL語言中數據的類型

(1)標量(scalar)——可以是時間、距離、角度及力等,可以進行加、減、乘、除和指數運算,也可以進行三角函數、自然對數和指數換算。

(2)向量(vector)——與數學中的向量類似,可以由若干個量綱相同的標量來構造一個向量。

(3)旋轉(rot)——用來描述一個軸的旋轉或繞某個軸的旋轉以表示姿態。用ROT變數表示旋轉變數時帶有兩個參數,一個代表旋轉軸的簡單矢量,另一個表示旋轉角度。

(4)坐標系(frame)——用來建立坐標系,變數的值表示物體固連坐標系與空間作業的參考坐標系之間的相對位置與姿態。

(5)變換(trans)——用來進行坐標變換,具有旋轉和向量兩個參數,執行時先旋轉再平移。

四、AL語言的語句介紹

1.MOVE語句

用來描述機器人手爪的運動,如手爪從一個位置運動到另一個位置。MOVE語句的格式為

MOVE<HAND>TO<目的地>

2.手爪控制語句

OPEN:手爪打開語句。

CLOSE:手爪閉合語句。

語句的格式為

OPEN<HAND>TO<SVAL>

CLOSE<HAND>TO<SVAL>

其中SVAL為開度距離值,在程序中已預先指定。

3.控制語句

與PASCAL語言類似,控制語句有下面幾種:

IF<條件>THEN<語句>ELSE<語句>

WHILE<條件>DO<語句>

CASE<語句>

DO<語句>UNTIL<條件>

FOR…STEP…UNTIL…

4.AFFIX和UNFIX語句

在裝配過程中經常出現將一個物體粘到另一個物體上或一個物體從另一個物體上剝離的操作。語句AFFIX為兩物體結合的操作,語句AFFIX為兩物體分離的操作。

例如:BEAM_BORE和BEAM分別為兩個坐標系,執行語句

AFFIXBEAM_BORETOBEAM

後兩個坐標系就附著在一起了,即一個坐標系的運動也將引起另一個坐標系的同樣運動。然後執行下面的語句

UNFIXBEAM_BOREFROMBEAM

兩坐標系的附著關系被解除。

5.力覺的處理

在MOVE語句中使用條件監控子語句可實現使用感測器信息來完成一定的動作。

監控子語句如:

ON<條件>DO<動作>

例如:

MOVEBARMTO⊕-0.1*INCHESONFORCE(Z)>10*OUNCESDOSTOP

表示在當前位置沿Z軸向下移動0.1英寸,如果感覺Z軸方向的力超過10盎司,則立即命令機械手停止運動。

一般用戶接觸到的語言都是機器人公司自己開發的針對用戶的語言平台,通俗易懂,在這一層次,每一個機器人公司都有自己語法規則和語言形式,這些都不重要,因為這層是給用戶示教編程使用的。

這個語言平台之後是一種基於硬體相關的高級語言平台,如c語言、C++語言、基於IEC61131標准語言等,這些語言是機器人公司做機器人系統開發時所使用的語言平台,這一層次的語言平台可以編寫翻譯解釋程序,針對用戶示教的語言平台編寫的程序進行翻譯解釋成該層語言所能理解的指令,該層語言平台主要進行運動學和控制方面的編程,再底層就是硬體語言,如基於Intel硬體的匯編指令等。

各家工業機器人公司的機器人編程語言都不相同,各家有各家自己的編程語言。但是,不論變化多大,其關鍵特性都很相似。比如Staubli 機器人的編程語言叫VAL3,風格和Basic相似;ABB的叫做RAPID,風格和C相似;還有Adept Robotics 的V+,Fanuc,KUKA,MOTOMAN都有專用的編程語言,但是大都是相似.而由於機器人的發明公司Unimation公司最開始的語言就是VAL,所以這些語言結構都有所相似。

❾ 現在工業機器人使用什麼編程語言

世界上有1500多種編程語言,都要學的話是太多了。目前,在機器人學中有這10種最流行的編程語言——如果你喜歡的不在這里,請在留言區告訴大家。對於機器人學,每種編程語言有不同的優點。我只是部分地按照重要程度從低到高對它們進行了排序。
10. BASIC / Pascal
BASIC和Pascal是我最早學過的兩種編程語言。不過這並不是我把它們列在這里的原因。對於幾種工業機器人語言,它們是基礎,下面說明一下。BASIC是為初學者設計的(BASIC是縮寫,Beginners All-Purpose Symbolic Instruction Code),它讓初學者可以從一種非常簡單的編程語言開始學習。Pascal旨在鼓勵好的編程習慣,還引入了結構,例如指針,這讓Pascal成為從BASIC到更復雜語言的一塊「敲門磚」。如今,這兩種語言如果要說是好的「日常使用」程序語言,那是有點過時了。不過如果你准備做很多底層編碼或是想要熟悉一下其它工業機器人編程語言,學習一下還是有用的。
9.工業機器人編程語言
幾乎每一個機器人製造商都開發了他們自己專有的機器人編程語言,這成了工業機器人行業中的一個問題。通過學習Pascal,你會熟悉它們中的一部分。但是每次開始使用新的機器人時,你還得學習一種新的編程語言。
最近幾年, ROS行業已經開始提供更標准化的替代語言給程序員。但是如果是一個技術人員,你仍然更可能不得不使用製造商的編程語言。
8. LISP
LISP是世界上第二古老的編程語言(FORTRAN更古老,但只早了一年)。相比今天提到很多其它編程語言,它的應用並不廣泛。不過在人工智慧編程領域它還是相當重要的。ROS的一部分是用LISP寫的,雖然你不需要掌握這個來使用ROS。
7.硬體描述語言(HDLs)
硬體描述語言一般是用來描述電氣的編程方式。這些語言對於一些機器人專家來說是相當熟悉的,因為他們習慣FPGAs(Field Programmable Gate Arrays)編程。FPGAs能讓你開發電子硬體而無需實際生產出一塊硅晶元,對於一些開發來說,這是更快更簡易的選擇。如果你沒有開發電子原型產品,你也許永遠不會用HDLs。即便如此,還是有必要了解一下這種編程語言,因為它們和其它編程語言差別很大。一個重點:HDLs所有的操作是並發的,而不是基於處理器的編程語言的順序操作。
6. Assembly
Assembly讓你能在0和1數位上進行編程。基本上這是最底層的編程語言。就在最近,最底層的電子需要Assembly進行編程。隨著Arino和其它如微控制器的崛起,現在你可以使用C/C++在底層方便地編程了。這意味著Assembly對於大多數機器人專家來說也許會變得更不必要了。
5. MATLAB
MATLAB以及和它相關的開源資源,比如Octave,一些機器人工程師特別喜歡,它被用來分析數據和開發控制系統。還有一個非常流行的機器人工具箱——MATLAB。我知道一些僅僅使用MATLAB就能開發出整個機器人系統的專家。如果你想要分析數據,產生高級圖像或是實施控制系統,你也許會想學習MATLAB。
4. C#/.NET
C#是微軟提供的專用編程語言。我把C#/.NET放在這里,主要是因為微軟機器人開發員工作包(Microsoft Robotics Developer Studio),這個包的主要開發語言是C#。如果你准備用這個系統,那麼你很可能必須要用C#。
3. Java
作為一位電子工程師,我總是對一些計算機科學學位課程將Java作為第一種編程語言讓學生們學習感到驚訝。Java對程序員隱藏了底層存儲功能,這讓它比起一些語言(如C語言)來說,編寫要容易些,但這也意味著你會更少地理解底層代碼的運行邏輯。如果你有計算機科學背景並轉到機器人學(很多人是這樣的,特別是在研究領域),你也許已經學過Java 。像C#和MATLAB,Java是一種解釋性語言,這意味著它不會被編譯成機器代碼。相反,Java虛擬機在運行時解釋指令。使用Java,理論上讓你可以在不同的機器上運行相同的代碼,這得感謝Java虛擬機。在實踐中,這不總是可行的,有時會導致代碼運行緩慢。但是Java在一部分機器人學中非常流行,因此你也許需要它。
2. Python
近年來,學習Python的人有一個巨大的回潮,特別是在機器人領域。其中一個原因可能是Python(和C++)是ROS中兩種主要的編程語言。與Java不同,Python的重點是易用性,Python不需要很多時間來做常規的事情,如定義和強制轉換變數類型。這些在編程裡面本是很平常的事。另外,Python還有大量的免費庫,這意味著當你需要實現一些基本的功能時不必「重新發明輪子」。而且因為Python允許與C / C++代碼進行簡單的綁定。這就意味著代碼繁重部分的性能可以植入這些語言,從而避免性能損失。隨著越來越多的電子產品開始支持 「開箱即用」 Python(與Raspberry Pi一道),我們可能會在機器人中看到更多Python。
註:The Raspberry Pi Foundation:英國一個小型的慈善組織,成立的宗旨在於推廣科技,而非以銷售技術來營利。
1. C/C++
最後我們到了排名第1的機器人編程語言!許多人認為C和C++對新入行的機器人學家是一個很好的起點。為什麼?因為很多硬體庫都使用這兩種語言。這兩種語言允許與低級別的硬體進行交互,允許實時性能,是非常成熟的編程語言。現如今,你可能會使用C++比C多,因為前者具有更多的功能。C++基本上是C的一種延伸。首先學一點C會很有用,特別是當你發現一個硬體庫是用C編寫的。C/ C++並不是像Python或MATLAB那樣簡單易用。同樣用C來實現相同的功能會需要大量時間,也將需要更多行代碼。但是,由於機器人非常依賴實時性能,C和C++是最接近我們機器人專家「標准語言」的編程語言。

❿ 機器人圖形界面編程程序編譯問題

這個好像很難的樣子。。。你說的我都聽過,也差不多都懂。。。。。但是不是很了解。。。。
要不然你去看看NI的labview? 那個應該算是最好的圖形化變程了。
如果是編譯器的問題的話,為何不讓用戶選擇呢?因為有些可能是純自製的就需要獨立的編譯器,如果識別錯誤會很麻煩,所以為何不讓使用者來選擇不同的模塊來使用不同的變數形式和編譯模式呢?
(我怎麼覺得你這問題沒說完呢?目標代碼出問題了?)

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