常用程序数据类型及定义方法

前面学习任务6.2，让我们学会了如何操作机器人执行简单的运动轨迹，要想实现复杂的逻辑判断和流程设计还需进行下面知识内容的 学习。

在前文的6.1.1中提到过RAPID语言中共有上百种程序数据，数据中存放的是编程需要用到的各种类型的常量和变量。在这里我们将介绍一些常用的数据类型及定义方法。图6-24所示为“程序数据”界面。

常用的程序数据类型及定义方法

图6-24　“程序数据”界面

程序数据的存储类型可以分为三大类：变量VAR、可变量PERS和常量CONTS。它们三个数据存储类型的特点如下：

（1）变量VAR：在执行或停止时，会保留当前的值，当程序指针被移到主程序后，数值会丢失。定义变量时可以赋初始值，也可以不赋予初始值。

（2）可变量PERS：不管程序的指针如何，都会保持最后被赋予的值，定义时，所有可变量必须被赋予一个相应的初始值。

（3）常量CONTS：在定义式时就被赋予了特定的数值，并不能在程序中进行改动，只能手动进行修改。在定义时，所有常量必须被赋予一个相应的初始值。

在新建程序数据时，可在其声明界面（图6-25）对程序数据类型的名称、范围、存储类型、任务、模块、例行程序和维数进行设定。数据参数说明如表6-7所示。

图6-25　“新数据声明”界面

表6-7　数据参数说明

图6-25　“新数据声明”界面

表6-7　数据参数说明

下面对常用的数据进行详细介绍，为后续编写程序打好基础。程序数据是根据不同的数据用途进行定义的，常用的程序数据类型有：bool，byte，clock，jointtarget，loaddata，num，pos，robjoint，speeddata，string，tooldata和wobjdata等。不同类型的常用程序数据的用法如下：

（1）bool：布尔量，用于逻辑值，bool型数据可以为ture或false。

例如：VAR boolflag1；

flag1：=ture；

（2）byte：用于符合字节范围（0~255）的整数数值，代表一个整数字节值。

例如：VAR bytedata：=130；

（3）clock：用于时间测量，功能类似秒表，用于定时；存储时间测量值，以s为单位，分辨率为0.001 s且必须为VAR变量。

例如：VAR clockmyclock；

CIKResetmyclock；

重置时钟clock。

（4）jointtarget：用于通过指令MoveAbsJ确定机械臂和外轴移动到的位置，规定机械臂和外轴的各单独轴位置。其中robax axes表示机械臂轴位置，以度为单位。Extemalaxes表示轴外的位置，对于线性外轴，其位置定义与校准的距离（mm）；对于旋转外轴，其位置定义为从校准位置起旋转的度数。

例如：CONTS jointtargetcalib_pos：=［ ［0，0，0，0，0，0］，［0.9E9，9E9，9E9，9E9，9E9］］；

定义机器人在calib_pos的正常校准位置，以及外部轴a的正常校准值0（度或毫米），未定义外轴b～f。

（5）loaddata：用于描述附于机械臂机械界面（机械臂安装法兰）的负载，负载数据常常定义机械臂的有效负载或支配负载（通过定位器的指令GripLoad或MechUnitLoad来设置），即机械臂夹具所施加的负载。同时将loaddata作为tooldata的组成部分，以描述工具负载。

loaddata参数表如表6-8所示。

表6-8　loaddata参数表

下面对常用的数据进行详细介绍，为后续编写程序打好基础。程序数据是根据不同的数据用途进行定义的，常用的程序数据类型有：bool，byte，clock，jointtarget，loaddata，num，pos，robjoint，speeddata，string，tooldata和wobjdata等。不同类型的常用程序数据的用法如下：

（1）bool：布尔量，用于逻辑值，bool型数据可以为ture或false。

例如：VAR boolflag1；

flag1：=ture；

（2）byte：用于符合字节范围（0~255）的整数数值，代表一个整数字节值。

例如：VAR bytedata：=130；

（3）clock：用于时间测量，功能类似秒表，用于定时；存储时间测量值，以s为单位，分辨率为0.001 s且必须为VAR变量。

例如：VAR clockmyclock；

CIKResetmyclock；

重置时钟clock。

（4）jointtarget：用于通过指令MoveAbsJ确定机械臂和外轴移动到的位置，规定机械臂和外轴的各单独轴位置。其中robax axes表示机械臂轴位置，以度为单位。Extemalaxes表示轴外的位置，对于线性外轴，其位置定义与校准的距离（mm）；对于旋转外轴，其位置定义为从校准位置起旋转的度数。

例如：CONTS jointtargetcalib_pos：=［ ［0，0，0，0，0，0］，［0.9E9，9E9，9E9，9E9，9E9］］；

定义机器人在calib_pos的正常校准位置，以及外部轴a的正常校准值0（度或毫米），未定义外轴b～f。

（5）loaddata：用于描述附于机械臂机械界面（机械臂安装法兰）的负载，负载数据常常定义机械臂的有效负载或支配负载（通过定位器的指令GripLoad或MechUnitLoad来设置），即机械臂夹具所施加的负载。同时将loaddata作为tooldata的组成部分，以描述工具负载。

loaddata参数表如表6-8所示。

表6-8　loaddata参数表

例如：PERS　loaddatapiece1：［5，［50，0，50］，［1，0，0，0］，［0，0，0］］；

质量5 kg，重心坐标x=50 mm，y=0 mm和z=50 mm，有效负载为一个点质量。

（6）num：此数据类型的值可以为整数（例如4-5）和小数（例如4.45），也可以呈指数形式写入（例如2E3=2×10的三次方），该数据类型始终将-8 388 607与+8 388 608之间的整数作为准确的整数储存。小数仅为近似数字，因此，不得用于等于或不等于对比。若为使用小数的除法运算，则结果也将为小数，即并非一个准确的整数。

例如：VAR numreg1

…

reg1

将reg1指定值为3。

（7）pos：用于各位置（仅X、Y、Z），描述X、Y和Z的位置的坐标。其中X、Y和Z参数的值均为num数据类型。

例如：VAR pospos1；

…(www.xing528.com)

Pos1：=［500，0，940］；

pos1的位置为X=500 mm，Y=0 mm，Z=940 mm。

（8）robjoint：robjoint用于定义机械臂轴的位置，单位度。robjoint类数据用于储存机械臂轴1～6的轴位置，将轴位置定义为各轴（臂）从轴校准位置沿正方向或负方向旋转的度数。

例如：rax_1；robotaxis 1；

机械臂轴1位置距离校准位置的度数，数据类型num。

（9）speeddata用于规定机械臂和外轴均开始移动时的速率。速度数据定义以下速率：中心点移动时的速率；工具的重新定位速度；线性或旋转外轴移动时的速率。当结合多种不同类型的移动时，其中一个速率常常限制所有运动。这时将减小其他运动的速率，以便所有运动同时停止执行。与此同时通过机械臂性能来限制速率，将会根据机械臂类型和运动路径面而有所不同。

例如：VARspeeddata vmedium：＝［1000，30，200，15］；

定义速度数据vmedium，对TCP，速率为1 000 mm/s；对于工具的重新定位，速率为30°/s；：对于线性外轴，速率为200 mm/s；对于旋转外轴，速率为15°/s。

（10）string：用于字符串。字符串由一系列附上引号（“”）的字符（最多80个）组成，例如，“这是一个字符串”如果字符串中包括引号，则必须保留两个引号，例如，“本字符串包含一个”“字符”。如果字符串中包括反斜线，则必须保留两个反斜线符号，例如，“本字符串中包含一个\\字符。”

例如：VAR stringtext；

…

text：=“startweldingpipe 1”；

TPWrite text；

在Flexpendant示教器上写入文本start welding pipe1。

（11）tooldata：用于描述工具（例如焊枪或夹具）的特征。此类特征包括工具中心点（TCP）的位置和方位以及工具负载的物理特征。如果工具得以固定在空间中（固定工具），则工具数据首先定义空间中该工具的位置和方位以及TCP。随后，描述机械臂所移动夹具的负载。

例如：PRES tooldatagripper=［TRUE，［［97.4，223.1］，［0.920，0.383，0］］，［5，［23，0，75］，［1，0，0，0］，0，0，0］］；

机械臂正夹持着工具，TCP所在点与安装法兰的直线距离为223.1 mm，且沿腕坐标系X轴97.4 mm；工具的X方向和Z方向相对于腕坐标系方向旋转45°；工具质量为5 kg；重心所在点与安装法兰的距离为75 m，且沿腕坐标系X轴23 mm；可将负载视为一个点质量，即不带任何惯性矩。

（12）wobjdata：用于描述机械臂处理其内部移动的工件，例如焊接。如果在定位指令中定义工件，则位置将基于工件坐标。如果使用固定工具或协调外轴，则必须定义工件，因为路径和速率随后将与工件面而非TCP相关。工件数据亦可用于点动：可使机械臂朝工件方向点动，根据工件坐标系，显示机械臂当前位置。

例如：PERS wobjdatawobj2：［FAISE.TRUE，""，［［300，600，200］，［1，0，0，0］］， ［［0，200，30］，［1，0，0，0］］］；

“FALSE”代表机械臂未夹持着工件，“TRUE”代表使用固定的用户坐标系。用户坐标系不旋转，且其在大地坐标系中的原点坐标为x=300 mm、y=600 mm和z=200 mm；目标坐标系不旋转，且其中用户坐标系中的原点坐标为x=0 mm、y=200 mm和z=30 mm。

例如：wobj.oframe.trans.z：=38.3；

将工件wobj2的位置调整至沿z方向38.3 mm处。

例如：PERS　loaddatapiece1：［5，［50，0，50］，［1，0，0，0］，［0，0，0］］；

质量5 kg，重心坐标x=50 mm，y=0 mm和z=50 mm，有效负载为一个点质量。

（6）num：此数据类型的值可以为整数（例如4-5）和小数（例如4.45），也可以呈指数形式写入（例如2E3=2×10的三次方），该数据类型始终将-8 388 607与+8 388 608之间的整数作为准确的整数储存。小数仅为近似数字，因此，不得用于等于或不等于对比。若为使用小数的除法运算，则结果也将为小数，即并非一个准确的整数。

例如：VAR numreg1

…

reg1

将reg1指定值为3。

（7）pos：用于各位置（仅X、Y、Z），描述X、Y和Z的位置的坐标。其中X、Y和Z参数的值均为num数据类型。

例如：VAR pospos1；

…

Pos1：=［500，0，940］；

pos1的位置为X=500 mm，Y=0 mm，Z=940 mm。

（8）robjoint：robjoint用于定义机械臂轴的位置，单位度。robjoint类数据用于储存机械臂轴1～6的轴位置，将轴位置定义为各轴（臂）从轴校准位置沿正方向或负方向旋转的度数。

例如：rax_1；robotaxis 1；

机械臂轴1位置距离校准位置的度数，数据类型num。

（9）speeddata用于规定机械臂和外轴均开始移动时的速率。速度数据定义以下速率：中心点移动时的速率；工具的重新定位速度；线性或旋转外轴移动时的速率。当结合多种不同类型的移动时，其中一个速率常常限制所有运动。这时将减小其他运动的速率，以便所有运动同时停止执行。与此同时通过机械臂性能来限制速率，将会根据机械臂类型和运动路径面而有所不同。

例如：VARspeeddata vmedium：＝［1000，30，200，15］；

定义速度数据vmedium，对TCP，速率为1 000 mm/s；对于工具的重新定位，速率为30°/s；：对于线性外轴，速率为200 mm/s；对于旋转外轴，速率为15°/s。

（10）string：用于字符串。字符串由一系列附上引号（“”）的字符（最多80个）组成，例如，“这是一个字符串”如果字符串中包括引号，则必须保留两个引号，例如，“本字符串包含一个”“字符”。如果字符串中包括反斜线，则必须保留两个反斜线符号，例如，“本字符串中包含一个\\字符。”

例如：VAR stringtext；

…

text：=“startweldingpipe 1”；

TPWrite text；

在Flexpendant示教器上写入文本start welding pipe1。

（11）tooldata：用于描述工具（例如焊枪或夹具）的特征。此类特征包括工具中心点（TCP）的位置和方位以及工具负载的物理特征。如果工具得以固定在空间中（固定工具），则工具数据首先定义空间中该工具的位置和方位以及TCP。随后，描述机械臂所移动夹具的负载。

例如：PRES tooldatagripper=［TRUE，［［97.4，223.1］，［0.920，0.383，0］］，［5，［23，0，75］，［1，0，0，0］，0，0，0］］；

机械臂正夹持着工具，TCP所在点与安装法兰的直线距离为223.1 mm，且沿腕坐标系X轴97.4 mm；工具的X方向和Z方向相对于腕坐标系方向旋转45°；工具质量为5 kg；重心所在点与安装法兰的距离为75 m，且沿腕坐标系X轴23 mm；可将负载视为一个点质量，即不带任何惯性矩。

（12）wobjdata：用于描述机械臂处理其内部移动的工件，例如焊接。如果在定位指令中定义工件，则位置将基于工件坐标。如果使用固定工具或协调外轴，则必须定义工件，因为路径和速率随后将与工件面而非TCP相关。工件数据亦可用于点动：可使机械臂朝工件方向点动，根据工件坐标系，显示机械臂当前位置。

例如：PERS wobjdatawobj2：［FAISE.TRUE，""，［［300，600，200］，［1，0，0，0］］， ［［0，200，30］，［1，0，0，0］］］；

“FALSE”代表机械臂未夹持着工件，“TRUE”代表使用固定的用户坐标系。用户坐标系不旋转，且其在大地坐标系中的原点坐标为x=300 mm、y=600 mm和z=200 mm；目标坐标系不旋转，且其中用户坐标系中的原点坐标为x=0 mm、y=200 mm和z=30 mm。

例如：wobj.oframe.trans.z：=38.3；

将工件wobj2的位置调整至沿z方向38.3 mm处。