Robin 机器人世界

“昆山1号” 焊接机器人问世

Robin 机器人世界 — Fri, 18 Jan 2008 20:47:30 +0800

日前，由我国民企自主研发的第一台工业焊接机器人，在昆山华恒焊接设备技术责任有限公司诞生。

2007年1月，经过昆山市科技局“做媒”，华恒焊接与东南大学、华中科技大学建立产学研联合体，实施焊接机器人的设计和建造。东南大学自动化学院，早年曾经承担过国家863计划中工业机器人自动化研究，专司机器人自动化软件设计；华中科技大学机械学院是国家973项目承担者，在机器人机构设计研究领域拥有较为成熟的技术；而华恒焊接是目前国内焊接机械制造方面的领先企业，主司机器人实际应用中的稳定性和适应性。去年10月，我国第一台焊接机器人“呱呱落地”，华恒总经理徐绪炯将其命名为“昆山1号”。

该焊接机器人是一个六关节的机器手臂，拥有5项发明专利和3项软件著作权，可负载16公斤，实行360度旋转，具有装配简单、操作灵活性可靠、运动平稳、精确度高等特点，应用于各种复杂工件的焊接领域。目前，国外同类机器人的市场售价为40万元，该机器人价格约为其的一半。华恒的目标是，2008年让“昆山1号”进入实际应用领域。

华恒焊接是昆山市留学生创业园于上个世纪末引进的一家民企，主要生产成套焊接设备。由于有着“工业裁缝”之称的焊接技术，设计较为复杂，华恒产品的设计成本常年居高不下。2002年初，华恒焊接从国外购买了机器人，将其引进到设备制造中，然而虽然降低了成本，但在技术上却受制于人。一个成套焊接设备是由机器人、焊机加焊枪组成的，华恒拥有成熟的焊机制造技术和焊接工艺，但因其核心部分——机器人是国外的，每拓展一次设备使用领域，均需以高昂的价格向机器人生产厂家购买相关配件和软件。2006年底，华恒总经理徐绪炯向当地科技部门表达了想生产自己的机器人愿望，昆山市将其作为产学研重点扶持项目。

据资料显示，目前我国工业机器人约为4000 余台，国产的不足百台，主要集中在汽车制造和汽车零部件制造领域，业内人士认为，昆山1号可以作为替代品，不仅提升我国焊接装备水平，还可降低我国汽车和零部件制造成本。(转自佳工机电网)

通信接口协议综述

Robin 机器人世界 — Thu, 27 Dec 2007 00:38:18 +0800

在现场数据采集和数据传输中大量采用接口方式，监控系统涉及较多的是串行通信接口和网络接口。

         一、串行通信协议
         计算机与外设或计算机之间的通信通常有两种方式：并行通信和串行通信。
并行通信指数据的各位同时传送。并行方式传输数据速度快，但占用的通信线多，传输数据的可靠性随距离的增加而下降，只适用于近距离的数据传送。
         串行通信是指在单根数据线上将数据一位一位地依次传送。发送过程中，每发送完一个数据，再发送第二个，依此类推。接受数据时，每次从单根数据线上一位一位地依次接受，再把它们拼成一个完整的数据。在远距离数据通信中，一般采用串行通信方式，它具有占用通信线少、成本低等优点。

1、串行通信的基本概念

(1)同步和异步通信方式

串行通信有两种最基本的通信方式：同步串行通信方式和异步串行通信方式。同步串行通信方式是指在相同的数据传送速率下，发送端和接受端的通信频率保持严格同步。由于不需要使用起始位和停止位，可以提高数据的传输速率，但发送器和接受器的成本较高。异步串行通信是指发送端和接受端在相同的波特率下不需要严格地同步，允许有相对的时间时延，即收、发两端的频率偏差在10％以内，就能保证正确实现通信。

异步通信在不发送数据时，数据信号线上总是呈现高电平状态，称为空闲状态（又称MARK状态）。当有数据发送时，信号线变成低电平，并持续一位的时间，用于表示发送字符的开始，该位称为起始位，也称SPACE状态。起始位之后，在信号线上依次出现待发送的每一位字符数据，并且按照先低位后高位的顺序逐位发送。采用不同的字符编码方案，待发送的每个字符的位数不同，在5、6、7或8位之间选择。数据位的后面可以加上一位奇偶校验位，也可以不加，由编程指定。最后传送的是停止位，一般选择1位、1.5位或2位。

(2)数据传送方式

         ①单工方式。单工方式采用一根数据传输线，只允许数据按照固定的方向传送。图8(a)中A只能作为发送器，B只能作为接收器，数据只能从A传送到B，不能从B传送到A。
         ②半双工方式。半双工方式采用一根数据传输线，允许数据分时地在两个方向传送，但不能同时双向传送。图8(b)中在某一时刻，A为发送器，B为接收器，数据从A传送到B；而在另一个时刻，A可以作为接收器，B作为发送器，数据从B传送到A。
         ③全双工方式。全双工方式采用两根数据传输线，允许数据同时进行双向传送。图8(c)中A和B具有独立的发送器和接收器，在同一时刻，既允许A向B发送数据，又允许B向A发送数据。

(3)波特率

波特率是指每秒内传送二进制数据的位数，以b/s和bps（位/秒）为单位。它是衡量串行数据传送速度快慢的重要指标和参数。计算机通信中常用的波特率是：110，300，600，1200，2400，4800，9600，19200bps。

(4)串行通信的检错和纠错

         在串行通信过程中存在不同程度的噪声干扰，这些干扰有时会导致在传输过程中出现差错。因此在串行通信中对数据进行校验是非常重要的，也是衡量通信系统质量的重要指标。检错，就是如何发现数据传输过程中出现的错误，而纠错就是在发现错误后，如何采取措施纠正错误。
         ①误码率
         误码率是指数据经传输后发生错误的位数与总传输位数之比。在计算机通信中，一般要求误码率达到10-6数量级。误码率与通信过程中的线路质量、干扰、波特率等因素有关。
         ②奇偶校验
         奇偶校验是常用的一种检错方式。奇偶校验就是在发送数据位最后一位添加一位奇偶校验位（0或1），以保证数据位和奇偶校验位中1的总和为奇数或偶数。若采用偶校验，则应保证1的总数为偶数；若采用奇校验，则应保证1的总和为奇数。在接受数据时，CPU应检测数据位和奇偶校验位中1的总数是否符合奇偶校验规则，如果出现误码，则应转去执行相应的错误处理服务程序，进行后续纠错。
         ③纠错
         在基本通信规程中一般采用奇偶校验或方阵码检错，以重发方式进行纠错。在高级通信中一般采用循环冗余码（CRC）检错，以自动纠错方式来纠错。一般说来，附加的冗余位越多，检测、纠错能力就越强，但通信效率也就越低。

2、串行通信接口标准

串行通信接口按电气标准及协议来分包括RS-232、RS-422、RS485、USB等。 RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，不涉及接插件、电缆或协议。USB是近几年发展起来的新型接口标准，主要应用于高速数据传输领域。

（1）RS-232串行接口

         目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通信中增加通信距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通信。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5～+15V，负电平在-5～-15V电平。当无数据传输时，线上为TTL电平，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3～+12V与-3～-12V。RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通信而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。由于RS-232发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约30米，最高速率为20kb/s。所以RS-232适合本地设备之间的通信。可以通过测量DTE的Txd（或DCE的Rxd）和Gnd之间的电压了解串口的状态，在空载状态下，它们之间应有约-10V左右（-5~-15V）的电压，否则该串口可能已损坏或驱动能力弱。
         ①管脚定义
         RS-232物理接口标准可分成25芯和9芯D型插座两种，均有针、孔之分。其中TX（发送数据）、RX（接受数据）和GND（信号地）是三条最基本的引线，就可以实现简单的全双工通信。DTR（数据终端就绪）、DSR（数据准备好）、RTS（请求发送）和CTS（清除发送）是最常用的硬件联络信号。

表1-8-1 RS232接口中DB9、DB25管脚信号定义

9针 25针信号名称           信号流向              简称        信号功能
3       2         发送数据           DTE —>DCE        TxD         DTE发送串行数据
2       3         接收数据           DTE <—DCE        RxD         DTE接受串行数据
7       4         请求发送           DTE —>DCE        RTS         DTE请求切换到发送方式
8       5         清除发送           DTE <—DCE        CTS         DCE已切换到准备接受
6       6         数据设备就绪       DTE <—DCE        DSR         DCE准备就绪可以接受
5       7         信号    地                           GND        公共信号地
1       8         载波检测           DTE <—DCE        DCD        DCE已接受到远程载波
4       20       数据终端就绪        DTE —>DCE        DTR         DTE准备就绪可以接受
9       22       振铃指示            DTE <—DCE        RI         通知DTE，通讯线路已接通

         按照RS232标准，传输速率一般不超过20kbps，传输距离一般不超过15M。实际使用时通信速率最高可达115200bps。
         ②RS232串行接口基本接线原则
设备之间的串行通信接线方法，取决于设备接口的定义。设备间采用RS232串行电缆连接时有两类连接方式：
         直通线：即相同信号（Rxd对Rxd、Txd对Txd）相连，用于DTE（数据终端设备）与DCE（数据通信设备）相连。如计算机与MODEM（或DTU）相连。
         交叉线：即不同信号（Rxd对Txd、Txd对Rxd）相连，用于DTE与DTE相连。如计算机与计算机、计算机与采集器之间相连。
         以上两种连接方法可以认为同种设备相连采用交叉线连接，不同种设备相连采用直通线连接。在少数情况下会出现两台具有DCE接口的设备需要串行通信的情况，此时也用交叉方式连接。当一台设备本身是DTE，但它的串行接口按DCE接口定义时，应按DCE接线。如艾默生网络能源有限公司生产的一体化采集器IDA采集模块上的调测接口是按DCE接口定义的，当计算机与IDA采集模块的调测口连接时就要采用直通串行电缆。
         一般地，RS232接口若为公头，则该接口按DTE接口定义；若为母头，则该接口按DCE接口定义。但注意也有反例，不能一概而论。(一些DTE设备上的串行接口按DCE接口定义而采用DB9或DB25母接口的原因主要是因为DTE接口一般都采用公头，当人用手接触时易接触到针脚；采用母头时因不易碰到针脚，可避免人体静电对设备的影响。)
         对于某些设备上的非标准RS232接口，需要根据设备的说明书确定针脚的定义。如果已知Txd、Rxd和Gnd三个针脚，但不清楚哪一个针脚是Txd，哪一个针脚是Rxd，可以通过用万用表测量它们与Gnd之间的电压来判别，如果有一个电压为-10V左右，则万用表红表笔所接的是DTE的Txd或DCE的Rxd。
         ③RS232的三种接线方式
         三线方式：即两端设备的串口只连接收、发、地三根线。一般情况下，三线方式即可满足要求，如监控主机与采集器及大部分智能设备之间相连。
         简易接口方式：两端设备的串口除了连接收、发、地三根线外，另外增加一对握手信号（一般是DSR和DTR）。具体需要哪对握手信号，需查阅设备接口说明。
         完全口线方式：两端设备的串口9线全接。
此外，有些设备虽然需要握手信号，当并不需要真正的握手信号，可以采用自握手的方式。

(2)RS-422/485串行接口

         ①平衡传输
         RS-422由RS-232发展而来。为改进RS-232通信距离短、速度低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mbit/s,并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范。
         RS-422的数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输。它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B，如图1-8-8。通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2～-6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”端， “使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。
         接收器也作与发送端相应的规定，收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连，当在收端AB之间有大于+200mV的电平时，输出正逻辑电平，小于-200mV时，输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。
         ②RS-422
         RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。图1-8-9是典型的RS-422四线接口。实际上还有一根信号地线，共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备（Master），其余为从设备（Salve），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）实现。
         RS-422的最大传输距离为4000英尺（约1200米），最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。
         RS422接口的定义很复杂，一般只使用四个端子，其针脚定义分别为TX+、TX-、RX+、RX-，其中TX+和TX-为一对数据发送端子，RX+和RX-为一对数据接收端子，参见图1-8-10。RS422采用了平衡差分电路，差分电路可在受干扰的线路上拾取有效信号，由于差分接收器可以分辨0.2V以上的电位差，因此可大大减弱地线干扰和电磁干扰的影响，有利于抑制共模干扰，传输距离可达1200米。
         另外和RS232不同的是，在一RS422总线上可以挂接多台设备组网，总线上连接的设备RS422串行接口同名端相接，与上位机则收发交叉，可以实现点到多点的通信，如图1-8-11所示。（RS232只能点到点通信，不能组成串行总线。）
         通过RS422总线与计算机某一串口通信时，要求各设备的的通信协议相同。为了在总线上区分各设备，各设备需要设置不同的地址。上位机发送的数据所有的设备都能接收到，但只有地址符合上位机要求的设备响应。
         ③RS-485
         为扩展应用范围，EIA在RS-422的基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，通常在要求通信距离为几十米至上千米时，广泛采用RS-485收发器。
         RS-485收发器采用平衡发送和差分接收，即在发送端，驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出；在接收端，接收器将差分信号变成TTL电平，因此具有抑制共模干扰的能力，加上接收器具有高的灵敏度，能检测低达200mV的电压，故数据传输可达千米以外。
         RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。而采用四线连接时，与RS-422一样只能实现点对多的通信，即只能有一个主（Master）设备，其余为从设备，但它比RS-422有改进，无论四线还是二线连接方式总线上可连接多达32个设备，SIPEX公司新推出的SP485R最多可支持400个节点。
         RS-485与RS-422的共模输出电压是不同的。RS-485共模输出电压在-7V至+12V之间， RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12KΩ；RS-422是4kΩ；RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。但RS-422的驱动器并不完全适用于RS-485网络。
         RS-485与RS-422一样，最大传输速率为10Mb/s。当波特率为1200bps时，最大传输距离理论上可达15千米。平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。
         RS-485需要2个终接电阻，接在传输总线的两端，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。
         RS485是RS422的子集，只需要DATA+（D+）、DATA-（D-）两根线。RS485与RS422的不同之处在于RS422为全双工结构，即可以在接收数据的同时发送数据，而RS485为半双工结构，在同一时刻只能接收或发送数据。
         RS485总线上也可以挂接多台设备，用于组网，实现点到多点及多点到多点的通信（多点到多点是指总线上所接的所有设备及上位机任意两台之间均能通信）。
         连接在RS485总线上的设备也要求具有相同的通信协议，且地址不能相同。在不通信时，所有的设备处于接收状态，当需要发送数据时，串口才翻转为发送状态，以避免冲突。
         为了抑制干扰，RS485总线常在最后一台设备之后接入一个120欧的电阻。
         很多设备同时有RS485接口方式和RS422接口方式，常共用一个物理接口，见图1-8-14。图中，RS485的D+和D-与RS422的T+和T-共用。

(3)RS232/422/485串行通信接口性能比较

上述三种通信接口的比较见下表1-8-2。

接口性能 RS-232 RS422 RS485
操作方式电平差分差分
最大传输速率 20kb/s(15m) 10Mb/s(12m)1Mb/s(120m)100kb/s(1200m) 10Mb/s(12m)1Mb/s(120m)100kb/s(1200m)
驱动器输出电压无负载时 ±5V～±15V ±5V ±5V
有负载时 ±2V ±1.5V
驱动器负载阻抗 3kΩ～7kΩ 100Ω(min) 54Ω(min)
接收输入阻抗 3kΩ～7kΩ 4kΩ 12kΩ
接收器灵敏度 ±3V ±200mV ±200mV
工作方式全双工全双工半双工
连接方式点到点点到多点多点到多点
表1-8-2 RS232、RS422、RS-485接口性能比较

(4)USB接口

         USB,全称是Universal Serial Bus（通用串行总线），它是在1994年底由康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合制订的，但是直到1999年，USB才真正被广泛应用。自从1994年11月11日发表了USB V0.7以后，USB接口经历了六年的发展，现在USB已经发展到了2.0版本。USB接口的特点是：
         ①数据传输速率高。USB标准接口传输速率为12Mbps，最新的USB2.0支持最高速率达480Mbps。同串行端口比，USB大约快1000倍；同并行端口比，USB端口大约快50%。
         ②数据传输可靠。USB总线控制协议要求在数据发送时含有3个描叙数据类型、发送方向和终止标志、USB设备地址的数据包。USB设备在发送数据时支持数据侦错和纠错功能，增强了数据传输的可靠性。
         ③同时挂接多个USB设备。USB可通过菊花链的形式同时挂接多个USB设备，理论上可达127个。
         ④USB接口能为设备供电。USB线缆中包含有两根电源线及两根数据线。耗电比较少的设备可以通过USB口直接取电。可通过USB口取电的设备又分低电量模式和高电量模式，前者最大可提供100毫安的电流，而后者则是500毫安。
         ⑤支持热插拔。在开机情况下，可以安全地连接或断开设备，达到真正的即插即用。
         USB还具有一些新的特性，如：实时性（可以实现和一个设备之间有效的实时通信）、动态性（可以实现接口间的动态切换）、联合性（不同的而又有相近的特性的接口可以联合起来）、多能性（各个不同的接口可以使用不同的供电模式）。

二、计算机网络和TCP/IP协议

（一）OSI模型

OSI（OSI-Open System Interconnection）开放系统互联参考模型是为不同开放系统的应用进程之间进行通信所定义的标准。OSI包含两部分： ISO/OSI/RM (ISO7498)、服务与协议。 OSI参考模型将整个网络分为七层。

（1）物理层是OSI参考模型的最低层，与传输媒体直接相连，主要作用是建立、保持和断开物理连接，以确保二进制比特流的正确传输。物理层协议规定了数据终端设备（DTE）与数据通讯设备（DCE）之间的接口标准。规定了接口的4个特性：机械特性、电器特性、功能特性和规程特性。这里的DTE（Data Terminal Equipment）数据终端设备是具有一定数据处理能力和数据转发能力的设备，DCE（Data Circuit-Terminal Equipment）数据链路端接设备（通信设备）的作用是在DTE和传输线路之间提供信号变换和编码的功能。物理层协议包括RS-232、RS-449、V.24、V.35、X.21等。

（2）数据链路层是OSI参考模型的第二层，主要负责数据链路的建立、维持和拆除，确保在一段物理链路上数据帧的正确传输。

（3）网络层是OSI模型的第三层，又叫通信子网层，主要用于控制通信子网的运行。网络层主要作用是将从高层传送下来的数据分组打包，再进行必要的路由选择、流量控制、差错控制、顺序检测等处理，使数据正确无误地传送到目的端。网络层协议包括IP、RARP、ARP（TCP/IP）、IPX、DECNET、AppleTalk、X.25等。

（4）传输层（Transport Layer）位于资源子网和通信子网之间，是通信子网和资源子网的桥梁。传输层的主要作用是为利用通信子网进行通信的两个主机，提供端到端的可靠的、透明的通信服务。它与应用进程相关。TCP、UDP是传输层协议。

（5）第五、六、七层是面向信息处理的高层协议。会话层的主要作用是组织并协商两个应用进程之间的会话，并管理它们之间的数据交换。表示层解决用户信息的语法表示问题，主要目的是使数据保持原来的含义。应用层是OSI模型的最高层，是唯一直接向应用程序提供服务的一层，它直接面向用户，以满足用户的不同需求。

（二）TCP/IP协议

自从TCP/IP在20世纪70年代早期被引入之后，该协议已经被广泛使用在全世界的网络上。在PC、UNIX工作站、小型机、Macintosh计算机、大型机以及用于连接客户机和主机的网络设备上都可以使用TCP/IP。通过TCP/IP，成千上万个公共网络和商业网络连接到了Internet上，使得大量用户可以对之进行访问。

（1）TCP/IP协议族

TCP/IP是一个协议族，它的核心协议主要有传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）和网际协议（IP）。在TCP/IP中，与OSI模型的网络层等价的部分为IP。另外一个兼容的协议层为传输层，TCP和UDP都运行在这一层。OSI模型的高层与TCP/IP的应用层协议是对应的。
对主要协议起补充作用的协议有五个，它们是通过TCP/IP提供的五个应用服务：文件传输协议（FTP）、远程登录协议（TELNET）、简单邮件传输协议（SMTP）、域名服务（DNS）、简单网络管理协议（SNMP）和远程网络监测（RMON）等。另外超文本传输协议（HTTP）用于在Internet上为使用WWW浏览器进行访问的用户传输超文本标记语言文档，包括音频、图像、视频和图形文件。可以使用Ping应用程序对同一个网络上或者不同网络上的结点进行联系，确定对方是否连接并且可以进行响应。作为一个网络管理员，可以使用Ping另外一个结点来快速验证LAN或WAN连接是否正常工作。Traceroute（Tracert）应用程序使用户可以跟踪网络两点间的跳数。

（2）网络中的两种寻址方法

地址是网络设备和主机的标识，网络中存在两种寻址方法：MAC地址和IP地址，两种寻址方法既有联系又有区别。MAC地址是设备的物理地址，位于OSI参考模型的第2层，全网唯一标识，无级地址结构（一维地址空间），固化在硬件中，寻址能力仅限在一个物理子网中。IP地址是设备的逻辑地址，位于OSI参考模型的第3层，全网唯一标识，分级地址结构（多维地址空间），由软件设定，具有很大的灵活性，可在全网范围内寻址。IP地址长度为32bits（4个字节），由网络ID和主机ID组成。网络ID（Network ID）标识主机所在的网络，主机ID（Host ID）标识在该网络上的主机。IP地址由4段组成，每段以十进制数表示，4个十进制数之间用小数点区分，如202.102.1.3。

编址的另一有特殊目的的形式是子网掩码。子网掩码的目的有两个：一是显示使用的编址类别，二是将网络分成子网来控制网络流量。在第一种情况下，子网掩码可使得应用程序能够确定地址的哪一部分是网络ID，哪一部分是主机ID。
上面介绍的编址称为IPv4，IPv4已经消耗尽了所有的地址。由于IPv4不能提供网络安全，也不能实施复杂的路由选项，如在QoS的水平上创建子网等，所以应用也受到了限制。同时，IPv4除了提供广播和多点传送编址外，并不具备多个选项来处理多种不同的多媒体应用程序，如流式视频或视频会议等。为适应I P的爆炸式应用，Internet工程任务组（IETF）开始了IPng(IP next generation)的初步开发。1996年，IPng的研究诞生了一种称为IPv6的新标准，IPv6具有128位编址能力。

（三）主要的网络设备

（1）网络接口卡（NIC）

NIC可以使网络设备如计算机或其他网络设备等连接到某个网络上。

（2）集线器

集线器是以星形拓扑结构连接网络结点如工作站、服务器等的一种中枢网络设备。集线器也可以指集中器，具有同时活动的多个输入和输出端口。集线器的功能有：

         ①提供一个中央单元，从中可以向网络连接多个结点。
         ②允许大量的计算机可以连接在一个或多个LAN上。
         ③通过集中式网络设计来降低网络阻塞。
         ④提供多协议服务，如Ethernet-to-FDDI连接。
         ⑤加强网络主干。
         ⑥使得可以进行高速通信。
         ⑦为几种不同类型的介质(如同轴电缆、双绞线和光纤)提供连接。
         ⑧使得可以进行集中式网络管理。

（3）路由器

         路由器具有内置的智能来指导包流向特定的网络，可以研究网络流量并快速适应在网络中检测到的变化。路由器可以用来：
         ①有效地指导包从一个网络传输到另一个网络，减少过度的流量。
         ②连接相临或远距离的网络。
         ③连接截然不同的网络。
         ④通过隔离网络的一部分来防止网络的瓶颈。
         ⑤保护网络免受入侵。

（4）网关

         在许多环境下都用到了“网关”一词，但通常它是指一种使得两个不同类型的网络系统或软件可以进行通信的软件或硬件接口。例如可以用网关来：
         ①将常用的协议（如TCP/IP）转换为专用的协议（如SNA）。
         ②将一种消息格式转换为另一种格式。
         ③转化不同的编址方案。
         ④将主机链接到LAN上。
         ⑤为到主机的连接提供终端仿真。
         ⑥指导电自由件发送到正确的网络目标上。
         ⑦用不同的结构连接网络。

（5）Modem

Modem通常配合串行口实现数字信号与模拟信号之间的相互转换，从而可以利用电话线或电力线进行远程通信。

（四）RJ-45接头

         RJ-45接头有T568A和T568B两种标准。
RJ45线的对接方法如下(T568B)：
A端 <——> B端
1 pin 白橙白绿
2 pin 橙绿
3 pin 白绿白橙
4 pin 蓝蓝
5 pin 白蓝白蓝
6 pin 绿橙
7 pin 白棕白棕
8 pin棕棕
         普通跳线：用于电脑网卡与模块的连接、配线架与配线间的连接、配线架与HUB或交换机的连接。它的两端的RJ45接头接线方式是相同的。如下图1-8-19，其中TD代表传送，各有两条线（TD+及TD-）；而RD代表接收，也有两条线（RD+及RD-）。
         交叉连接线：用于HUB与交换机等设备间的连接。它们两端的RJ45接线方式是不相同的，要求其中的一个接线对调1/2、3/6线对。而其余线对则可依旧按照一一对应的方式安装。

ABB推出最新机器人技术：无线远程服务

Robin 机器人世界 — Thu, 29 Nov 2007 22:41:04 +0800

ABB推出最新机器人技术：无线远程服务

　　机器人无线远程服务，延长机器人的正常运行时间，缩短停机时间，促进环保。
　　2007年11月6日，中国上海讯 – 全球领先的电力和自动化技术集团ABB今日推出最新机器人技术：无线远程服务系统，并首次盛装亮相于在上海新国际博览中心举办的2007年中国国际工业博览会。该服务可对客户厂内的机器人实施远程健康监控，能随时发现甚至精确预测机器人的异常症状，并自动向客户提供协助，及时解决问题。
　　
　　远程服务的推出旨在延长机器人及其零部件的平均故障间隔时间，缩短平均修复时间，从而降低机器人设备的总拥有成本。另外，上门服务次数的减少直接促成了燃料的节省，更为此项服务附加了明显的环境效益。
　　

　　远程服务包的基本运作原理如下：持续记录机器人的关键性能数据，经GPRS网将这些数据远程发送到ABB服务中心；中心保存数据备考，并直接监测其异常情况；通过对性能数据变化趋势的分析，即使某些症状尚处于萌芽状态，也能够准确地诊断出来。
　　
　　采用远程服务后，机器人一旦发生问题，中央数据库将自动得到报警，随即向报修服务工程师发送一条短消息。工程师接到通知后将立即查看详细的技术数据与出错日志，迅速诊断出故障原因。ABB工程师不必奔赴客户现场便可提供技术支持，且响应时间更短。非洲和中东某些地区ABB尚未设立直属机构，对于这部分客户，此项服务更是优势凸显。
　　
　　ABB机器人业务部全球服务技术产品经理René Nispeling评论道：“许多客户都认为缩短平均修复时间是一个突出的优点。这些客户大多采用准时制生产方式，对机器人的依赖性很强，意外停产往往会造成严重后果。”
　　

　　中国国际工业博览会是由国家发改委、商务部、科学技术部、信息产业部、教育部、中国科学院、中国国际贸易促进委员会和上海市人民政府共同主办、中国机械工业联合会协办、上海世博（集团）有限公司承办的国家级、国际性的展示工业领域最新技术和产品的大型博览会。在中国国际工业博览会的东一馆B028展位，ABB机器人将为参观者现场演示无线远程服务系统等先进的机器人技术。
　　ABB是电力和自动化技术的全球领导厂商，致力于为工业和电力行业客户提供解决方案，以帮助客户提高生产效率，同时降低对环境的不良影响。ABB集团的业务遍布全球约100个国家，拥有近111,000名员工。ABB在中国拥有包括研发、制造、销售和服务等全方位的业务活动。ABB在中国的12,000名员工,服务于25家本地企业和38个销售与服务分公司。欲进一步了解ABB,请访问www.abb.com.cn。
　　
　　关于ABB机器人业务部
　　ABB是全球领先的工业机器人供应商，同时提供机器人软件、外设、模块化制造单元及相关服务，产品广泛应用于焊接、物料搬运、装配、喷涂、精加工、拾料、包装、货盘堆垛、机械管理等领域，以汽车、塑料、金属加工、铸造、电子、制药、食品、饮料等行业为目标市场。ABB致力于提供解决方案，帮助客户提高生产效率、改善产品质量、提升安全水平。ABB机器人的全球装机量已超过15万台。

程序中的一些人性化写屏信息

Robin 机器人世界 — Thu, 18 Oct 2007 23:01:26 +0800

今天下午碰到一个很简单的问题,其实这种类似问题以前也碰到过多次;不过这次偶粗心大意,忽视了它,而把问题推给了别人.呵呵,问题是这样的:机器人在自动运行的情况下,突然没有任何动作,示教器上显示的写屏信息是机器人在等待PLC的请求信号. 偶以为是主控PLC那边什么东西坏了,而请求信号没给出来.后来他们查了一会说那边查不出来,没问题......然后我们根据机器人的写屏信息查找机器人动作的一些条件和信号,发现PLC给出的一个自动信号,机器人没收到,IO板上指示灯不亮;而此信号PLC已经给出来了,所以就判定机器人IO板那个信号通道坏了,更换一块就OK啦(一般IO板很少会坏的).
吃一堑,长一志; 在机器人程序中,例如用IO信号作为IF的条件,在该信号不满足的情况下,我们在程序应该设置写屏信息,这样方便用户查找\判断故障.

例如:   IF diPROC=1 and diPRRQ=1 then
        ......
        ELSE
           TPErase;
           TPWrite "PLC is not at automation status or haven't request signals";
           IF diPROC=0 TPWrite "automation status signal not right";
           WHILE DInput(diPRRQ)=0 DO
              TPWrite "Waiting for diPRRQ to go High";
              TPWrite "I/O2 Channel 10 should be ON";
              WaitTime 0.1;
           ENDWHILE
        ENDIF
     像这样简单的把不满足条件的信号都列出来,用户就可以方便查找\判断故障了.

简单几步，让XP盗版变正版！

Robin 机器人世界 — Sat, 6 Oct 2007 23:20:07 +0800

前几天装过系统,想把IE升级为IE7;因为IE7菜单简洁,网页上的文字看起来也比较舒服.不过升级时,没通过微软的验证,不给偶升级.......照下面的做以后就可以升级了,哈哈

新建文本文件，复制以下内容：

ON ERROR RESUME NEXT

Dim VOL_PROD_KEY
if Wscript.arguments.count<1 then
    VOL_PROD_KEY=InputBox("本程序将自动替换你当前 Windows 的序列号,通过微软验证完全正版。"&vbCr&vbCr&"序列号(OEM版无效,默认版本为 XP VLK)：","Windows XP序列号自动更换器","MRX3F-47B9T-2487J-KWKMF-RPWBY")
    if VOL_PROD_KEY="" then
        Wscript.quit
    end if
else
    VOL_PROD_KEY = Wscript.arguments.Item(0)
end if

VOL_PROD_KEY = Replace(VOL_PROD_KEY,"-","") 'remove hyphens if any

for each Obj in GetObject("winmgmts:{impersonationLevel=impersonate}").InstancesOf ("win32_WindowsProductActivation")
    result = Obj.SetProductKey (VOL_PROD_KEY)
    if err = 0 then
        Wscript.echo "OK！去微软验证吧！"
    end if
    if err <> 0 then
        Wscript.echo "替换失败！输入的 CD-KEY 与当前的版本不匹配。"
        Err.Clear
    end if
Next

然后将以上文本保存为key.vbs，双击执行或右击按安装即可通过XP验证。

VCR弧焊机器人系统构成

Robin 机器人世界 — Tue, 28 Aug 2007 12:44:16 +0800

随着机器人技术的发展及构成机器人本体零部件性能的改善，机器人的性能愈来愈高，价格却逐渐下降，因而被各个国家大量采用。机器人应用最多的行业是汽车、电器及电子行业。本文以汽车产业为中心，介绍不同弧焊机器人系统在构成上的区别。

图1 Motoman SK-6

系统技术

利用通用型工业机器人代替各种不同用途的专用机械进行精密加工的技术，称为机器人的使用技术。如要利用机器人代替人做某种工作的场合，除使用技术以外，还要根据用户提出的要求及使用条件制造机器人的外围设备。对于弧焊系统应考虑工件的搬入搬出、工装夹具的制作及动作控制、焊接工艺的制定、与操作人员的关系等。

作为系统技术，不是将这些方面独立地考虑，而是必须综合考虑从用户及机器人厂家两方提出的各种制约条件中，选择最佳设备，也就是把一个以使用技术和系统技术支撑机器人的最佳系统提供给用户。图2表示作为机器人应用的基本技术，就是要以系统技术为基础。

     这里需要说明的是，不同用户的要求多种多样，满足这些要求的方法亦不同，特别是要把握用户在Q（质量）、C（成本）、D（时间）等各方面的重视程度。除了使用目的不同，实现方法亦不同，则系统构成也有很大的区别。随着时代的变更，在实现其目的的手段上亦随之而起变化。

弧焊机器人系统

    弧焊机器人系统主要由焊接机器人、焊机、工装夹具、控制柜、安全保护装置、操作台、指示面板等组成。

弧焊机器人系统的特征

     由于影响因素较多，弧焊系统在产品质量方面难以控制，往往造成产品焊接的质量不及格。例如，仅0.5mm的位置误差便会造成焊接不良；前一工位的焊接热变形形成的间隙造成焊接不良；电压波动、焊丝质量、保护气体的压力等因素都可能引致焊接不良。因此难以实现完全无人化生产，大多系统往往需要以人工进行辅助作业（上下工件兼检验）为前提，操作者的主要任务包括：工件装卡及取出等简单操作；对整个装置及焊接前后的工件进行检查，及时发现不及格品；发现不合格品后及时采取措施更正。

弧焊机器人系统方式

“八”字单元

    机器人在已装好工件的夹具A或B上交替进行焊接。未进行焊接的夹具处于安全状态，不允许机器人进入。操作者依次把上一循环中完成的焊接制品取出，装卡好新的工件。由图3可以看出，工件分为在制品与成品，分别放在操作人员的两边。

    整条流水线各工位都采用“八”字单元的布置形式，较适合有充分空间的生产场合，而且一个工作单元必须配置一名工人，比较浪费，不利于精益生产。如有一个工位故障，就会使整条流水线停产。当然，由于采用这一形式，可以把流水线每个工位都制订成标准化的工作单元，对于夹具制造商来说，把大量精力放在制造不同工装夹具就可以了。

发展型
    使用送料车把已装好工件的夹具送至机器人位置的方式（如图4），可以大大减少人的介入，实现节省人力的目的。由于变位机也是与自动搬运装置配套，可以将以前由人来检查系统运转及焊接质量的机能完全机械化，整个设备更先进、复杂。

新动向及今后发展方向

*随着机器人控制机能的高度发展，采用新的机器人控制器实现用机器人外部轴代替专用机械制成的工装夹具，如无定位夹具的协调焊接系统（如图5）。实现方法分为：机器人持工件操作和无工装夹具，附回转式接头等多种形式；

图5 无定位夹具的协调焊接系统

*在1个机器人控制柜上控制2台（或以上）机器人协调工作的系统，又称同工位、双协调系统，其优点是编程简单；

*机器人工作站的应用，使用户可以把更多注意力放在如何完善夹具及周边设备；

*触摸屏、工业总线（INTERBUS、PROFIBUS、DEVICENET）的应用，使实现柔性系统成为可能。同一设备可以完成多种工作，例如上海通用的生产线可共线生产两种车型，节约大量资金，提高企业的竞争力。

总之，通用性、易用性、柔性化是今后机器人使用的发展方向。（转载）（作者：金咏毅）

焊接机器人及其应用

Robin 机器人世界 — Sat, 25 Aug 2007 15:21:35 +0800

1．焊接机器人

焊接机器人是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人。根据国际标准化组织（ISO）工业机器人术语标准的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机（Manipulator），具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊（割）枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。

1. 焊接机器人的组成

焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）组成。而焊接装备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源，（包括其控制系统）、送丝机（弧焊）、焊枪（钳）等部分组成。对于智能机器人还应有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。图1a、b表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成。

2．焊接用机器人的主要结构形式及性能

世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节式机器人，绝大部分有6个轴。其中，1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置，而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式：一种为平行四边形结构，一种为侧置式（摆式）结构，如图2a、b所示。侧置式（摆式）结构的主要优点是上、下臂的活动范围大，使机器人的工作空间几乎能达一个球体。因此，这种机器人可倒挂在机架上工作，以节省占地面积，方便地面物件的流动。但是这种侧置式机器人，2、3轴为悬臂结构，降低机器人的刚度，一般适用于负载较小的机器人，用于电弧焊、切割或喷涂。平行四边形机器人其上臂是通过一根拉杆驱动的。拉杆与下臂组成一个平行四边形的两条边。故而得名。早期开发的平行四边形机器人工作空间比较小（局限于机器人的前部），难以倒挂工作。但80年代后期以来开发的新型平行四边形机器人，已能把工作空间扩大到机器人的顶部、背部及底部，又没有测置式机器人的刚度问题，从而得到普遍的重视。这种结构不仅适合于轻型也适合于重型机器人。近年来点焊用机器人（负载100～150kg）大多选用平行四边形结构形式的机器人。

上述两种机器人各个轴都是作回转运动，故采用伺取电机通过摆线针轮（RV）减速器（1～3轴）及谐波减速器（1～6轴）驱动。在80年代中期以前，对于电驱动的机器人都是用直流伺服电机，而80年代后期以来，各国先后改用交流伺服电机。由于交流电机没有碳刷，动特性好，使新型机器人不仅事故率低，而且免维修时间大为增长，加（减）速度也快。一些负载16kg以下的新的轻型机器人其工具中心点（TCP）的最高运动速度可达3m/s以上，定位准确，振动小。同时，机器人的控制柜也改用32位的微机和新的算法，使之具有自行优化路径的功能，运行轨迹更加贴近示教的轨迹，如图3所示。

3．点焊机器人的特点
（1）点焊机器人的基本功能点焊对所用的机器人的要求是不很高的。因为点焊只需点位控制，至于焊钳在点与点之间的移动轨迹没有严格要求。这也是机器人最早只能用于点焊的原因。点焊用机器人不仅要有足够的负载能力，而且在点与点之间移位时速度要快捷，动作要平稳，定位要准确，以减少移位的时间，提高工作效率。点焊机器人需要有多大的负载能力，取决于所用的焊钳形式。对于用与变压器分离的焊钳，30～45kg负载的机器人就足够了。但是，这种焊钳一方面由于二次电缆线长，电能损耗大，也不利于机器人将焊钳伸入工件内部焊接；另一方面电缆线随机器人运动而不停摆动，电缆的损坏较快。因此，目前逐渐增多采用一体式焊钳。这种焊钳连同变压器质量在70kg左右。考虑到机器人要有足够的负载能力，能以较大的加速度将焊钳送到空间位置进行焊接，一般都选用100～150kg负载的重型机器人。为了适应连续点焊时焊钳短距离快速移位的要求。新的重型机器人增加了可在0.3s内完成50mm位移的功能。这对电机的性能，微机的运算速度和算法都提出更高的要求。

（2）点焊机器人的焊接装备点焊机器人的焊接装备，由于采用了一体化焊钳，焊接变压器装在焊钳后面，所以变压器必须尽量小型化。对于容量较小的变压器可以用50Hz工频交流，而对于容量较大的变压器，已经开始采用逆变技术把50Hz工频交流变为600～700Hz交流，使变压器的体积减少、减轻。变压后可以直接用600～700Hz交流电焊接，也可以再进行二次整流，用直流电焊接。焊接参数由定时器调节，参见图1b。新型定时器已经微机化，因此机器人控制柜可以直接控制定时器，无需另配接口。点焊机器人的焊钳，通常用气动的焊钳，气动焊钳两个电极之间的开口度一般只有两级冲程。而且电极压力一旦调定后是不能随意变化的。近年来出现一种新的电伺服点焊钳，如图4所示。焊钳的张开和闭合由伺服电机驱动，码盘反馈，使这种焊钳的张开度可以根据实际需要任意选定并预置。而且电极间的压紧力也可以无级调节。这种新的电伺服点焊钳具有如下优点：

1）每个焊点的焊接周期可大幅度降低，因为焊钳的张开程度是由机器人精确控制的，机器人在点与点之间的移动过程、焊钳就可以开始闭合；而焊完一点后，焊钳一边张开，机器人就可以一边位移，不必等机器人到位后焊钳才闭会或焊钳完全张开后机器人再移动；

2）焊钳张开度可以根据工件的情况任意调整，只要不发生碰撞或干涉尽可能减少张开度，以节省焊钳开度，以节省焊钳开合所占的时间。

3）焊钳闭合加压时，不仅压力大小可以调节，而且在闭合时两电极是轻轻闭合，减少撞击变形和噪声。

4．弧焊机器人的特点
（1）弧焊用机器人的基本功能弧焊过程比点焊过程要复杂得多，工具中心点（TCP），也就是焊丝端头的运动轨迹、焊枪姿态、焊接参数都要求精确控制。所以，弧焊用机器人除了前面所述的一般功能外，还必须具备一些适合弧焊要求的功能。

虽然从理论上讲，有5个轴的机器人就可以用于电弧焊，但是对复杂形状的焊缝，用5个轴的机器人会有困难。因此，除非焊缝比较简单，否则应尽量选用6轴机器人。

弧焊机器人除前面图2提及的在作“之”字形拐角焊或小直径圆焊缝焊接时，其轨迹应能贴近示教的轨迹之外，还应具备不同摆动样式的软件功能，供编程时选用，以便作摆动焊，而且摆动在每一周期中的停顿点处，机器人也应自动停止向前运动，以满足工艺要求。此外，还应有接触寻位、自动寻找焊缝起点位置、电弧跟踪及自动再引弧功能等。

（2）弧焊机器人用的焊接设备弧焊机器人多采用气体保护焊方法（MAG、MIG、TIG），通常的晶闸管式、逆变式、波形控制式、脉冲或非脉冲式等的焊接电源都可以装到机器人上作电弧焊。由于机器人控制柜采用数字控制，而焊接电源多为模拟控制，所以需要在焊接电源与控制柜之间加一个接口。近年来，国外机器人生产厂都有自己特定的配套焊接设备，这些焊接设备内已经播人相应的接口板、所以在图1a中的弧焊机器人系统中并没有附加接口箱。应该指出，在弧焊机器人工作周期中电弧时间所占的比例较大，因此在选择焊接电源时，一般应按持续率100％来确定电源的容量。

送丝机构可以装在机器人的上臂上，也可以放在机器人之外，前者焊枪到送丝机之间的软管较短，有利于保持送丝的稳定性，而后者软管校长，当机器人把焊枪送到某些位置，使软管处于多弯曲状态，会严重影响送丝的质量。所以送丝机的安装方式一定要考虑保证送丝稳定性的问题。

2．焊接机器人的应用
国际上80年代是焊接机器人在生产中应用发展最快的10年。我国工厂从90年代开始，应用焊接机器人的步伐也显著加快。应该明确，焊接机器人必须配备相应的外围设备组成一个焊接机器人系统才有意义。国内外应用较多的焊接机器人系统有如下几种形式：

1. 焊接机器人工作站（单元）
如果工件在整个焊接过程中无需变位，就可以用夹具把工件定位在工作台面上，这种系统既是最简单不过的了。但在实际生产中，更多的工件在焊接时需要变位，使焊缝处在较好的位置（姿态）下焊接。对于这种情况，变位机与机器人可以是分别运动，即变位机变位后机器人再焊接；也可以是同时运动，即变位机一边变位，机器人一边焊接，也就是常说的变位机与机器人协调运动。这时变位机的运动及机器人的运动复合，使焊枪相对于工件的运动既能满足焊缝轨迹又能满足焊接速度及焊枪姿态的要求。实际上这时变位机的轴已成为机器人的组成部分，这种焊接机器人系统可以多达7-20个轴，或更多。最新的机器人控制柜可以是两台机器人的组合作12个轴协调运动。其中一台是焊接机器人、另一台是搬运机器人作变位机用。

2. 焊接机器人生产线
焊接机器人生产线比较简单的是把多台工作站（单元）用工件输送线连接起来组成一条生产线。这种生产线仍然保持单站的特点，即每个站只能用选定的工件夹具及焊接机器人的程序来焊接预定的工件，在更改夹具及程序之前的一段时间内，这条线是不能焊其他工件的。

另一种是焊接柔性生产线（FMS-W）。柔性线也是由多个站组成，不同的是被焊工件都装卡在统一形式的托盘上，而托盘可以与线上任何一个站的变位机相配合并被自动卡紧。焊接机器人系统首先对托盘的编号或工件进行识别，自动调出焊接这种工件的程序进行焊接。这样每一个站无需作任何调整就可以焊接不同的工件。焊接柔性线一般有一个轨道子母车，子母车可以自动将点固好的工件从存放工位取出，再送到有空位的焊接机器人工作站的变位机上。也可以从工作站上把焊好的工件取下，送到成品件流出位置。整个柔性焊接生产线由一台调度计算机控制。因此，只要白天装配好足够多的工件，并放到存放工位上，夜间就可以实现无人或少人生产了。

工厂选用哪种自动化焊接生产形式，必须根据工厂的实际情况及素要而定。焊接专机适合批量大，改型慢的产品，而且工件的焊缝数量较少、较长，形状规矩（直线、圆形）的情况；焊接机器人系统一般适合中、小批量生产，被焊工件的焊缝可以短而多，形状较复杂。柔性焊接线特别适合产品品种多，每批数量又很少的情况，目前国外企业正在大力推广无（少）库存，按订单生产（JIT）的管理方式，在这种情况下采用柔性焊接线是比较合适的。（转自newmaker）

国内外主要工业机器人生产厂商情况

Robin 机器人世界 — Sat, 25 Aug 2007 13:48:30 +0800

在国际上，工业机器人技术日趋成熟，已经成为一种标准设备而得到工业界广泛应用，从而也形成了一批在国际上较有影响力的、著名的工业机器人公司。他们包括：瑞典的ABB Robotics，日本的FANUC、Yaskawa，德国的KUKA Roboter，美国的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics，意大利COMAU，英国的AutoTech Robotics，加拿大的Jcd International Robotics，以色列的Robogroup Tek公司，这些公司已经成为其所在地区的支柱性企业。在国内，工业机器人产业刚刚起步，但增长的势头非常强劲。如中国科学院沈阳自动化所投资组建的新松机器人公司，年利润增长在40%左右。

一、国外主要机器人公司
1、瑞典ABB Robotics公司

ABB公司是世界上最大的机器人制造公司。1974年，ABB公司研发了全球第一台全电控式工业机器人-IRB6，主要应用于工件的取放和物料的搬运。1975年，生产出第一台焊接机器人。到1980年兼并Trallfa喷漆机器人公司后，机器人产品趋于完备。至2002年，ABB公司销售的工业机器人已经突破10万台，是世界上第一个突破10万台的厂家。ABB公司制造的工业机器人广泛应用在焊接、装配、铸造、密封涂胶、材料处理、包装、喷漆、水切割等领域。

公司网址：http://www.abb.com/robotics

2、日本安川电机公司

安川电机（Yaskawa Electric Co.），自1977安川电机年研制出第一台全电动工业机器人以来，已有28年的机器人研发生产的历史，旗下拥有Motoman美国、瑞典、德国以及Synetics Solutions美国公司等子公司，至今共生产13 万多台机器人产品，而最近2年生产的机器人3万多台，超过了其他的机器人制造公司。2005年4月，该公司宣布将投资4亿日元，建造一个新的机器人制造厂，于11月运行，2006年1月达到满负荷生产。届时，该公司每月工业机器人生产能力将达到2000台。

其核心的工业机器人产品包括：点焊和弧焊机器人、油漆和处理机器人、LCD玻璃板传输机器人和半导体晶片传输机器人等。是将工业机器人应用到半导体生产领域的最早的厂商之一。2004年机器人销售收入为1051亿日元，占该公司营业总收入3096亿日元的34%。

公司网址：http://www.yaskawa.co.jp

3、日本FANUC公司

FANUC公司的前身致力于数控设备和伺服系统的研制和生产。1972年，从日本富士通公司的计算机控制部门独立出来，成立了FANUC公司。FANUC公司包括两大主要业务，一是工业机器人，二是工厂自动化。2004年，FANUC公司的营业总收入为2648亿日元，其中工业机器人（包括注模机产品）销售收入为1367亿日元，占总收入的51.6%。

其最新开发的工业机器人产品有：

（1）R-2000iA系列多功能智能机器人。具有独特的视觉和压力传感器功能，可以将随意堆放的工件检起，并完成装配。

（2）Y4400LDiA高功率LD YAG激光机器人。拥有4.4千瓦LD YAG激光振荡器，具有更高的效率和可靠性。

公司网址：http://www.fanuc.co.jp

4、德国KUKA Roboter Gmbh公司

KUKA Roboter Gmbh公司位于德国奥格斯堡，是世界几家顶级工业机器人制造商之一，1973年研制开发了KUKA的第一台工业机器人。该公司工业机器人年产量接近1万台，至今已在全球安装了6万台工业机器人。这些机器人广泛应用在仪器、汽车、航天、食品、制药、医学、铸造、塑料等工业上。主要应用材料处理、机床装料、装配、包装、堆垛、焊接、表面修整等领域。

公司网址：http://www.kuka.com

5、意大利COMAU公司

COMAU公司从1978年开始研制和生产工业机器人，至今已有25年的历史。获得ISO9001、ISO14000以及福特公司的Q1认证。其机器人产品包括Smart系列多功能机器人和MAST系列龙门焊接机器人，广泛用于汽车制造、铸造、家具、食品、化工、航天、印刷等行业。该公司2004年营业总收入为17.16亿欧元，其中机器人产品的销售额占6%。

公司网址：http://www.comau.com

二、国内主要机器人公司
1、首钢莫托曼机器人有限公司

首钢莫托曼机器人有限公司由中国首钢总公司、日本株式会社安川电机和日本岩谷产业株式会社共同投资组建，三方出资比例分别为45%、43%和12%，引进日本株式会社安川电机最新UP系列机器人生产技术生产“SG-MOTOMAN”机器人，并设计制造应用于汽车、摩托车、工程机械、化工等行业的焊接、喷漆、装配、研磨、切割和搬运等领域的机器人、机器人工作站等。是目前国内最大、最先进的机器人生产基地，年生产能力为800台。

公司网址：http://www.sg-motoman.com.cn

2、中国新松机器自动化股份有限公司

沈阳新松机器人自动化股份有限公司由中国科学院沈阳自动化所为主发起人投资组建的高技术公司。是“机器人国家工程研究中心”、“国家八六三计划智能机器人主题产业化基地”、“国家高技术研究发展计划成果产业化基地”、“国家高技术研究发展计划成果产业化基地”。该公司在国内率先通过ISO9001国际质量保证体系认证的机器人企业，并在《福布斯》2005年最新发布的"中国潜力100榜"上名列第48位。其产品包括：rh6弧焊机器人、rd120点焊机器人及水切割、激光加工、排险、浇注等特种机器人。

公司网址：http://www.siasun.com

1、ABB公司网站 http://www.abb.com
2、安川电机网站 http://www.yaskawa.co.jp
3、FANUC公司网站 http://www.fanuc.co.jp
4、KUKA公司网站 http://www.kuka.com
5、COMAU公司网站 http://www.comau.com
6、首钢莫托曼机器人有限公司 http://www.sg-motoman.com.cn
7、中国新松机器自动化股份有限公司 http://www.siasun.com

ABB机器人基本运动指令（1）

Robin 机器人世界 — Sat, 25 Aug 2007 12:50:29 +0800

eg. MoveL p1，v100，z10，tool1;

Move L: 线性运动。（Linear）

Move J：关节轴运动。（Joint）

Move C：圆周运动。（Circular）

p1: 目标位置。

v100: 规定在数据中的速度。

z10: 规定在转弯区尺寸。

tool1: 工具。（TCP）

MoveL [ \Conc ] ToPoint Speed [ \V ] | [ \T ] Zone [ \Z ]
[ \Inpos ] Tool [ \WObj ] [ \Corr ]

在光标指在此指令时，打回车，再按OptArg键，可选择参变量。

〔 \ Conc 〕

协作运动。机器人未移动至目标点，已经开始执行下一个指令。

〔To Point〕

在采用新指令时，目标点自动生成*。

〔\V〕

定义速度mm/s。

〔\T〕

定义时间s。不管速度只考虑时间。

〔\Z〕

定义转弯区尺寸mm。

〔\Wobj〕

采用工件系坐标系统。

速度选择：mm/s

· 将光标移至速度数据处，回车，进入窗口。选择所需速度.

· vmax速度为v5000,可自定义速度。

· 最大可定义至v7000，但机器人未必能达到。

转弯区尺寸选择：mm

· 将光标移至转弯区尺寸数据处，回车，进入窗口。

· 选择所需转弯区尺寸，可自定义。

· fine指机器人TCP达到目标点，在目标点速度降为零。机器人动作有停顿，焊接时必须用。

· zone指机器人TCP不达到目标点，机器人动作圆滑、流畅。

商务车变身机器人

Robin 机器人世界 — Sat, 18 Aug 2007 00:54:47 +0800