21世纪的今天，机器人离我们的生活越来越近，越来越多的工作正在被机器人所取代，同时也让很多人感到焦虑，焦虑的是自己的工作如何才能不被机器人所取代呢？我觉得，解决这个问题的最好办法就是自己主动去学习机器人，去掌握一门机器人无法代替得技术。那么从今天开始就跟着我一起来学习工业机器人如何使用吧！（本教程以库卡机器人为说明对象）

下面开始我们的第一章学习内容：

一、KUKA机器人系统的结构和功能

1.1机器人介绍

问：什么是机器人？

答：机器人Roboter这个概念源于斯拉夫语中的字“robota”，是“重活”的意思

工业机器人这个词的官方定义为：“机器人是一种可自由编程并受程序控制的操作机。”

控制系统、操作设备以及连接电缆和软件也同样属于机器人的范畴。

工业机器人

1控制系统（控制柜（V）KRC4）

2机械手（机器人机械系统）

3手持操作和编程器（库卡smartPAD）

所有不包括在工业机器人系统内的设备被称为外围设备，它们是：

n工具（效应器/Tool）

n保护装置

n皮带输送机

n传感器

n等等

1.1、库卡机器人的机械系统：

问：什么是机械手？

答：机械手是机器人机械系统主体。它由众多活动的、相互连接在一起的关节（轴）组成。我们也称之为运动链。

机械手

1机械手（机器人机械系统）2运动链的起点：机器人足部(ROBROOT)

3运动链的开放端：法兰(FLANGE)

4、A1...A6：机器人轴1至轴6

各根轴的运动通过伺服电机有针对性的调控而实现。这些伺服电机通过减速器

与机械手的各部件相连。

机器人的机械零部件概览

1、底座2、转盘3、平衡配重4、连杆臂5、手臂6、手

机器人机械系统的部件主要由铸铝和铸钢制成。在个别情况下也使用碳纤维部件。

各根轴从下（机器人的足部）到上（机器人法兰）编号：

库卡机器人自由度

以下是库卡产品系列中机械手的技术数据选摘

n轴数：4（SCARA机器人和平行四边形机器人）至6（标准垂直折臂机器人）

n作用范围：从0.35m(KR5scara)直至3.9m(KRRultraK)

n自重：从20kg直至kg

n精确度：0.mm至0.2mm重复精度。

1.3机器人控制系统(V)KRC4

问：谁控制机器人的运动？

答：机器人机械系统由伺服电机控制运动，而该电机则由(V)KRC4控制系统控制。

控制系统(V)KRC4

(V)KRC4控制系统的属性

n机器人控制系统（轨迹规划）：控制六个机器人轴以及最多两个附加的外部轴。

(V)KRC4轴调节器

n流程控制系统：符合IEC标准的集成式SoftPLC

n安全控制系统

n运动控制系统

n通过总线系统（例如：ProfiNet、以太网IP、Interbus）的通讯可能性：

n可编程控制器（PLC）

n其它控制系统

n传感器和执行器

n通过网络的通讯可能性：

n主机

n其它控制系统

（V）KRC4的通讯途径

1.4KUKAsmartPAD

问：如何操作库卡机器人？

答：KUKA机器人的操作通过手持操作器（即KUKAsmartPAD）进行。

KUKAsmartPAD

KUKAsmartPAD的特点：

n触摸屏（触摸式操作界面），用手或配备的触摸笔操作

n大尺寸竖型显示屏

nKUKA菜单键

n八个移动键

n操作工艺数据包的按键

n用于程序运行的按键（停止/向前/向后）

n显示键盘的按键

n更换运行方式的钥匙开关

n紧急停止按键

n3D鼠标

n可拔出

nUSB接口

1.5smartPAD概览

1、用于拔下smartPAD的按钮

2、用于调出连接管理器的钥匙开关。只有当钥匙插入时，方可转动开关。（可以通过连接管理器切换运行模式）

3、紧急停止键。用于在危险情况下关停机器人，紧急停止键在被按下时将自行闭锁。

4、3D鼠标，用于手动移动机器人。

5、轴操作键，用于手动移动机器人。

6、用于设定程序倍率的按键（即机器人在执行程序时的运动速度）

7、用于设定手动被倍率的按键（即手动操作机器人时机器人的运动速度）

8、主菜单按键，用来在显示屏上将主菜单调出来。

9、工艺键，工艺键主要用于设定工艺程序包中的参数。当安装的工艺程序包不同时，按键也会有不同作用。

10、启动键，用于手动启动机器人程序。

11、逆向启动键。用逆向启动键可逆向启动一个程序。程序将逐步运行。

12、停止键，用于停止正在运行的程序。

13、键盘按键显示键盘。通过此按键可在需要时在显示屏上调出软键盘，通常情况下不比显示。

1.6机器人编程

通过机器人编程可保证运动过程和流程将自动完成并始终可反复。为此，控制

器需要大量的信息：

n机器人位置=工具的空间位置

n动作类型

n速度/加速

n等候条件、分支、相关性等信号信息

问：控制器使用哪种语言？

答：编程语言是KRL-KUKARobotLanguage（库卡机器人编程语言）。

程序举例：

问：库卡机器人如何编程？

答：KUKA机器人可用不同的编程方法编程：

n以示教(Teach-in)法在线编程。

n离线编程

n图形辅助的互动编程：模拟机器人过程

n文字编程：借助于smartPAD界面在上级操作PC上的显示编程（也适用于诊断、在线适配调整已运行的程序）

1.7机器人安全性

机器人必须在足够安全的情况下才可以使用，这就需要机器人系统装备相应的安全设备。

例如：隔离性防护装置（防护栅、门等等）、紧急停止按键、失知制动装置、轴范围限制置等等。

安全设备

1、防护栅

2、轴1、2和3的机械终端止挡或者轴范围限制装置

3、防护门及具有关闭功能监控的门触点

4、紧急停止按钮（外部）

5、紧急停止按钮、确认键、调用连接管理器的钥匙开关

6、内置的(V)KRC4安全控制器