浅析ABB 机器人 RAPID 编程语言常用指令及作用
精选原创版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
RAPID 是 ABB 工业机器人专用的编程语言,基于结构化程序设计思想,支持多任务、模块化编程,适用于各类工业自动化场景(如焊接、搬运、装配等)。以下是其常用指令及作用分类说明:
一、运动控制指令
运动控制是机器人核心功能,RAPID 提供丰富的运动指令,用于控制机器人末端执行器的位姿、速度、加速度等参数。
MoveJ
作用:关节空间运动(Joint motion),机器人以最快路径(关节角度线性插值)从当前位置运动到目标位置,适用于非精确路径的大范围移动(如从待机位到作业位的过渡)。
示例:MoveJ p10, v1000, z50, tool1;(从当前位置关节运动到 p10 点,速度 v1000,转弯半径 z50,使用工具坐标系 tool1)。
MoveL
作用:线性运动(Linear motion),机器人末端沿直线从当前位置运动到目标位置,路径精度高,适用于要求直线轨迹的作业(如焊接、切割、喷涂)。
示例:MoveL p20, v500, fine, tool1;(直线运动到 p20 点,速度 v500,精确停在目标点,无转弯半径)。
MoveC
作用:圆弧运动(Circular motion),通过起点、中间点、终点定义圆弧轨迹,适用于弧形路径作业(如圆形焊缝、曲面打磨)。
示例:MoveC p30, p40, v800, z30, tool1;(从当前位置经 p30 点圆弧运动到 p40 点)。
MoveAbsJ
作用:绝对关节运动,直接指定各关节的目标角度(而非空间位姿),用于快速回参考点或规避奇异点。
示例:MoveAbsJ j50, v2000, z100, tool1;(运动到关节角度 j50 定义的位置)。
二、程序流程控制指令
用于控制程序的执行顺序、分支、循环等,实现逻辑判断和流程跳转。
IF-THEN-ELSE
作用:条件判断,根据条件执行不同分支程序。
示例:
IF di_sensor = 1 THEN
MoveL p_pick, v500, fine, tool1; // 传感器触发时执行抓取
ELSE
WaitTime 0.5; // 未触发时等待
ENDIF
FOR-TO-DO-ENDFOR
作用:固定次数循环,适用于重复执行相同操作(如批量搬运相同工件)。
示例
FOR i FROM 1 TO 10 DO
MoveL p_place[i], v500, fine, tool1; // 循环放置10个工件
ENDFOR
WHILE-DO-ENDWHILE
作用:条件循环,当条件满足时持续执行循环体(如等待物料到位)。
示例:
WHILE di_material = 0 DO
WaitTime 0.1; // 物料未到位时循环等待
ENDWHILE
TEST-CASE-ENDTEST
作用:多条件分支判断,类似 “switch-case”,适用于多个离散条件的场景(如根据工件类型选择不同路径)。
三、I/O 控制指令
用于机器人与外部设备(传感器、气缸、传送带等)的信号交互。
SetDO/ResetDO
作用:设置 / 复位数字输出信号(控制外部设备动作,如启动传送带、触发焊接枪)。
示例:SetDO do_conveyor, 1;(启动传送带)、ResetDO do_weld, 0;(停止焊接)。
WaitDI/WaitDO
作用:等待数字输入 / 输出信号达到指定状态(如等待传感器检测到工件、等待气缸到位)。
示例:WaitDI di_part, 1, 5;(等待 di_part 信号为 1,超时 5 秒)。
PulseDO
作用:输出一个指定时长的脉冲信号(如控制电磁阀短暂动作)。
示例:PulseDO do_push, 0.2;(输出 0.2 秒的脉冲,触发推送气缸)。
GetDI/GetDO
作用:读取数字输入 / 输出信号的当前状态(用于逻辑判断)。
示例:IF GetDI(di_error) = 1 THEN Stop; ENDIF(检测到错误信号时停机)。
四、等待与延时指令
用于程序执行过程中的时间延迟或状态等待,协调机器人与外部设备的动作节奏。
用于程序执行过程中的时间延迟或状态等待,协调机器人与外部设备的动作节奏。
WaitTime
作用:固定时长延时(如等待胶水凝固、工件定位)。
示例:WaitTime 2.5;(延时 2.5 秒)。
WaitUntil
作用:等待条件表达式成立(如等待机器人到达某位置、变量满足阈值)。
示例:WaitUntil robtarget.pos.x > 500;(等待机器人 X 坐标超过 500mm)。
Stop
作用:紧急停止程序执行(用于异常处理,如检测到故障时停机)。
五、程序调用与任务指令
用于模块化编程和多任务管理,提高代码复用性和并行处理能力。
PROC-PERFORM-ENDPROC
作用:定义 / 调用子程序(过程),将重复逻辑封装为模块(如抓取、放置等通用动作)。
示例
PROC Pick() // 定义抓取子程序
MoveL p_approach, v500, z50, tool1;
MoveL p_grasp, v300, fine, tool1;
SetDO do_gripper, 1; // 夹爪闭合
ENDPROC
PROC Main() // 主程序调用
Perform Pick; // 执行抓取动作
ENDPROC
TASK-ENDTASK
作用:定义并行任务(如主任务控制运动,子任务同步检测安全信号),实现多任务协同。
六、数据操作指令
用于变量定义、赋值、运算等数据处理,支持数值、位置、姿态等多种数据类型。
VAR/CONST
作用:定义变量(VAR)或常量(CONST),如位置变量(robtarget)、数值变量(num)、姿态变量(orient)等。
示例:VAR robtarget p_home := [ [0,0,500], [1,0,0,0], [0,0,0,0], [9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9] ];(定义_home 位置变量)。
:=(赋值)
作用:为变量赋值(如更新位置坐标、计算数值)。
示例:num_count := num_count + 1;(计数累加)、p_offset := Offs(p_base, 100, 0, 0);(基于 p_base 偏移 X 轴 100mm)。
总结
RAPID 指令通过运动控制、流程逻辑、I/O 交互、模块化编程等功能,实现了机器人的精准作业和柔性自动化。实际应用中,需根据具体场景(如焊接、搬运、装配)组合使用各类指令,结合 ABB RobotStudio 仿真工具验证程序逻辑,确保高效稳定运行。