張 鐵

（華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院，廣州，510640）

機(jī)器人系列標(biāo)準(zhǔn)介紹
——《工業(yè)機(jī)器人編程指令》

張 鐵

（華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院，廣州，510640）

1 編程指令標(biāo)準(zhǔn)制定的背景

近年來，隨著勞動力對勞動環(huán)境要求的提高，勞動者的素質(zhì)提高，我國制造產(chǎn)業(yè)純粹依靠勞動力獲得利潤的時代已經(jīng)不再存在。因此，制造業(yè)生產(chǎn)企業(yè)說得最多的是“人工越來越高，利潤越來越少”，即企業(yè)付出越來越多，得到的利潤卻越來越少?？梢灶A(yù)見，將來勞動強(qiáng)度大、勞動環(huán)境惡劣、重復(fù)性工作的崗位越來越難找到合適的工人。為保持制造業(yè)競爭力，我國各地企業(yè)研發(fā)和應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人十分積極，也出現(xiàn)了很多初具規(guī)模的從事工業(yè)機(jī)器人研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)。

我國工業(yè)機(jī)器人雖然已形成了較為完善的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，但與發(fā)達(dá)國家相比，仍存在較大差距，如產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，關(guān)鍵零部件仍嚴(yán)重依賴進(jìn)口；自主品牌工業(yè)機(jī)器人市場影響力弱，推廣應(yīng)用難；市場競爭不斷加劇，重復(fù)建設(shè)隱憂顯現(xiàn)。

在世界范圍內(nèi)，機(jī)器人大多采用封閉的體系結(jié)構(gòu)，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和平臺, 無法實(shí)現(xiàn)軟件的可重用，硬件的可互換, 產(chǎn)品可開發(fā)周期長,效率低, 這些因素阻礙了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。近年，各國在機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域已有研究，并取得了一定成果，為促進(jìn)我國工業(yè)機(jī)器人健康有序發(fā)展，經(jīng)國家標(biāo)準(zhǔn)局批準(zhǔn)，我國也開始開展工業(yè)機(jī)器人編程指令標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

參與本標(biāo)準(zhǔn)制定的單位有華南理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、廣州數(shù)控設(shè)備有限公司、沈陽新松公司、北京機(jī)械工業(yè)自動化所、東北大學(xué)、昆山華恒焊接公司、哈工大博實(shí)機(jī)器人有限公司、北京博創(chuàng)科技有限公司、中國科學(xué)院自動化研究所、北京石油化工學(xué)院、上海沃迪機(jī)器人有限公司、中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、蕪湖奇瑞汽車有限公司等多家高校、科研院所和企業(yè)。

2 編程指令標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

2.1 編程指令標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)適用于弧焊機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、裝配機(jī)器人（包含但不是全部）等工業(yè)機(jī)器人。

2.2 工業(yè)機(jī)器人編程指令主要分類

工業(yè)機(jī)器人編程指令是指描述工業(yè)機(jī)器人動作的指令，工業(yè)機(jī)器人編程指令包含運(yùn)動類、信號處理類、IO控制類、流程控制類、數(shù)學(xué)運(yùn)算類、邏輯運(yùn)算類、操作符類、文件管理指令、數(shù)據(jù)編輯指令、調(diào)試程序/運(yùn)行程序指令、程序流程命令等。

2.3 各分類的定義及說明

運(yùn)動指令是指對工業(yè)機(jī)器人各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動、移動運(yùn)動控制的相關(guān)指令。信號處理指令是指對工業(yè)機(jī)器人信號輸入、輸出通道進(jìn)行操作的相關(guān)指令，包括對單個信號通道和多個信號通道的設(shè)置、讀取等。流程控制指令是對機(jī)器人操作指令順序產(chǎn)生影響的相關(guān)指令。數(shù)學(xué)運(yùn)算指令指對程序中相關(guān)變量進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的指令。邏輯運(yùn)算指令指完成程序中相關(guān)變量的布爾運(yùn)算的相關(guān)指令。文件管理指令是實(shí)現(xiàn)編程指令相關(guān)文件管理的指令。聲明數(shù)據(jù)變量指令指工業(yè)機(jī)器人編程指令中數(shù)據(jù)聲明指令。數(shù)據(jù)編輯指令指工業(yè)機(jī)器人編程指令中對后臺位姿坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)編輯管理的指令。操作符是工業(yè)機(jī)器人編程指令中簡化使用的一些數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算的操作符號。

3 結(jié)論

本標(biāo)準(zhǔn)主要針對我國工業(yè)機(jī)器人當(dāng)前發(fā)展的現(xiàn)狀，解決工業(yè)機(jī)器人發(fā)展和應(yīng)用中企業(yè)各自為政的問題，提出一套面向弧焊、點(diǎn)焊、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的編程指令，促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中的推廣和應(yīng)用，為工業(yè)機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的發(fā)展提供必要的基礎(chǔ)，以促進(jìn)我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

編寫本標(biāo)準(zhǔn)的意義在于：促進(jìn)我國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展；提高我國工業(yè)機(jī)器人在國際上的競爭能力；避免像國外工業(yè)機(jī)器人編程指令不統(tǒng)一，從而在一定程度上制約機(jī)器人發(fā)展的問題。