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机器人的程序与编程
什么是程序与编程？
通过操作者将悉数作业要求编制成控制系统可以识别的指令，并输入到控制系统；控制系统通过连续执行指令，使机器人完结所需要的动作。这些指令的集合便是机器人的作业程序（简称程序），编写程序的过程称为编程。
什么又是指令？
指令又称指令（Instruction），它是程序***重要的组成部分。作为一般概念，工业自动化设备的程序指令都由如下两部分组成：指令码和操作数
程序指令中的指令码又称操作码，它用来规定控制系统需要执行的操作；操作数又称操作对象，它用来定义执行这一操作的对象。简单地说，指令码告诉控制系统需要做什么，操作数告诉控制系统由谁去做。
2.编程方法
***代机器人的程序编制方法一般有示教编程（在线编程）和离线编程两种。
（1）示教编程
示教编程是通过作业现场的人机对话操作，完成程序编制的一种方法。所谓示教，就是操作者对机器人所进行的作业引导，它需要由操作者按实际作业要求，通过人机对话操作，一步一步地告知机器人需要完成的动作；这些动作可由控制系统以命令的形式记录与保存；示教操作完成后，程序也就被生成。如果控制系统自动运行示教操作所生成的程序，机器人便可重复全部示教动作，这一过程称为「再现」。abb机器人配件
示教编程需要由专业经验的操作者在机器人作业现场完成，故又称为在线编程。示教编程简单易行，所编制的程序正确性高，机器人的动作安全可靠，是目前工业机器人***为常用的编程方法，特别适合于自动生产线等重复作业机器人的编程。
示教编程的不足是程序编制需要通过机器人的实际操作来完成，编程需要在作业现场进行，时间较长，特别是对于高精度、复杂轨迹运动，很难利用操作者的操作示教，因而，对于作业要求变更频繁、运动轨迹复杂的机器人，一般使用离线编程。
（2）离线编程
离线编程是通过编程软件直接编制程序的一种方法。离线编程不仅可编制程序，而且还可进行运动轨迹的离线计算，并虚拟机器人现场，对程序进行仿真运行，验证程序的正确性。
离线编程可在计算机上直接完成，其编程效率高，且不影响现场机器人的作业，故适合于作业要求变更频繁、运动轨迹复杂的机器人编程。离线编程需要配备机器人生产厂家提供的专门编程软件，如ABB 公司的RobotStudio、安川公司的 MotoSim EG、FANUC公司的ROBOGUIDE、KUKA公司的Sim Pro等。
离线编程一般包括几何建模、空间布局、运动规划、动画仿真等步骤，所生成的程序需要经过编译，下载到机器人，并通过试运行确认。离线编程涉及编程软件安装、操作和使用等问题，不同的软件差异较大。
3.程序结构
程序结构就是程序的编写方法、格式及组织、管理方式，工业机器人程序通常有线性和模块式两种基本结构。
（1）线性结构
线性结构程序一般由程序名称、指令和程序结束标记组成，程序的所有内容都集中在一个程序块中，程序设计时只需要按照机器人的动作次序，将相应的指令从上至下依次排列，机器人便可按指令次序完成相应的动作。
线性结构是日本等国工业机器人常用的程序结构形式，如安川公司的弧焊机器人进行图2.1-1所示简单焊接作业的线性结构程序如下。
由上述程序实例可见，机器人的线性结构程序命令实际上并不完整，程序中所缺少的机器人移动到目标位置，弧焊所需要的保护气体、送丝、焊接电流和电压、引弧/熄弧时间等作业工艺参数等要素，都需要通过示教编程操作、系统参数设定进行补充与设定，因此，其离线编程较为困难，通常不能实现参数化编程。
（2）模块式结构
模块式结构的程序由多个程序模块组成，其中的一个模块负责对其他模块的组织与调度，这一模块称为主模块或主程序，其他模块称为子模块或子程序。对于一个控制任务，主模块或主程序一般只能有一个，而子模块或子程序则可以有多个。
模块式结构的程序子模块一般都有相对独立的功用，它可依据实际操控的需求，通过主模块来选择所需求的子模块、改动子模块的履行次第；此外，还可通过参数化程序设计，使子模块能用于不同的操控程序。模块式结构的程序设计灵活、使用方便，它是欧美国家工业机器人常用的程序结构形式。
模块式结构程序的模块称号、功用，在不同的操控体系上有所不同。例如，有的体系称为主模块、子模块，有的体系则称为主程序、子程序、中止程序等。ABB工业机器人的程序结构较杂乱，利用RAPID语言编制的应用程序（简称RAPID程序〉包括了如图2.1-2所示的多种模块。
使命。使命（ Task）由程序模块和体系模块组成，它包含了机器人完结一项特定作业（如点焊、弧焊、转移等〉所需求的全部指令和数据。简略机器人体系的 RAPID程序一般只要一个使命，但在多机器人杂乱体系上，可通过特殊的多使命（ Multitasking）操控软件，同步履行多个使命。使命中的模块性质、类型等特点，可通过使命特性参数（ Task propertypar ameter）进行界说。
2程序模块。程序模块（Pr ogram module）是RAPID程序的主体，它需求由编程人员依据作业要求编制，一个使命的程序模块可能有多个。有关程序模块的格式、编制方法，将在随后的内容中详细阐明。
在程序模块中，含有登录程序（Entry routine）的模块可用于程序的安排、管理和调度，称为主模块（Main module）； ABB所谓的登录程序，实际上就是主程序（Main program）。除主模块外的其他程序模块，一般用来完成某一动作或特定功用，它们可被主程序调用，因而也能够称之为子程序。依据功用与用处不同，RAPID子程序又有一般程序 PROc、功用程序FUNC、中止程序TR4P之分，3 类程序的结构和用处有所不同（见后述）。
RAFID程序模块由程序（Routine）和程序数据（Pr ogram data）两部分组成：程序是用来指定机器人动作的指令（ Instruction〉集合；程序数据则用来界说指令操作数的数值（value），如机器人的移动目标位置、工具坐标系、工件坐标系、作业参数等。
3体系模块。体系模块（System module）用来界说工业机器人的功用和体系参数。这是由于，对于同一机器人生产厂家而言，机器人操控器实际上是一种通用设备，它可用于不同用处、标准、功用机器人的操控，因而，当它用于特定机器人操控时，需求通过体系模块来界说机器人的硬件、软件、功用、标准等个性化参数。
RAPID体系模块由体系程序（Routine）和体系数据（System data）组成，它由机器人生产厂家编制，并可在体系起动时主动加载，即便删除作业程序，体系模块仍将保存。
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