KUKA标准接口指令

本文介绍KUKA机器人与梅卡曼德在线测量系统之间进行TCP协议通信的标准接口指令。其中,机器人(客户端)发送指令给梅卡曼德在线测量系统(服务端),梅卡曼德在线测量系统将处理后的数据返回给机器人。

指令总览

指令名 是否必须调用 描述

初始化通信

设置与机器人通信的工控机IP地址、端口号,以及通信超时等待时间。

切换工程

机器人告知Mech-Metrics开始切换工程。

开始测量任务

机器人告知Mech-Metrics开始测量新工件,并将工件名称,工件SN,以及其他工件信息发送给Mech-Metrics。

运行特征测量

触发对应测量特征的Mech-MSR工程运行。如需进行多次测量,可调用本指令多次。

结束测量任务

机器人告知Mech-Metrics结束测量,询问工件测量结果。

测量中传入工件SN

部分场景中工件SN码无法在测量开始时获得,例如需要在测量过程中扫码获得。本指令用于在工件测量过程中传入工件SN。

查询工件历史数据

通过传入工件SN,将Mech-Metrics软件主界面切换为对应工件的数据视图。

标定

是(自动标定程序)

用于机器人的手眼标定(外参标定)

注意事项

在开始前,请注意以下事项:

  • KUKA机器人指令调用说明:

    • 指令的形参列表中各个参数间以英文逗号分隔。

    • 每个形参变量都定义为局部变量,只在指令中有效。

    • 指令的形参列表支持定义输入参数输出参数

    • 对于KUKA机器人,除初始化通信)外,其他指令内部已包含建立和断开TCP协议通信连接的逻辑,会在执行前后自动建立和断开连接。

  • 指令的数据单位:

    • 关节角的单位是度(°)。

    • 机器人法兰位姿或机器人工具位姿由位置和姿态组成,位置(XYZ坐标值)单位为毫米(mm);姿态使用欧拉角表示,单位为度(°)。

初始化通信

该指令用于建立在线测量系统与机器人之间的TCP协议通信连接。

指令格式

MM_Init_Socket(XML_Name,Alive_Flag,Recv_Flag,Time_Out)

输入参数

XML_Name

该参数表示网络配置文件名,使用字符串表示,且区分大小写。此处网络配置文件指XML_Kuka_MSR.xml。该文件已在通信配置时烧录至机器人中,文件的具体内容如下。

<ETHERNETKRL>
  <CONFIGURATION>
    <EXTERNAL>
      <IP>192.168.174.1</IP>
      <PORT>4000</PORT>
    </EXTERNAL>
    <INTERNAL>
      <ALIVE Set_Flag="20"/>
      <BUFFERING Mode="FIFO" Limit="256"/>
      <BUFFSIZE Limit="65534"/>
      <TIMEOUT Connect="2000" Receive="5000"/>
      <MESSAGES Display="enable" Logging="warning"/>
    </INTERNAL>

  </CONFIGURATION>
  <RECEIVE>
    <RAW>
      <ELEMENT Tag="Buffer" Type="STREAM" Set_Flag="30" EOS="13,10|13|10"/>
    </RAW>
  </RECEIVE>
</ETHERNETKRL>

在此文件中,用户需确保<IP>中的值为工控机的IP地址,<PORT>中的值为机器人通信配置(在Mech-MSR软件的工具栏中)中设置的主机端口号。

Alive_Flag

该参数表示XML_Kuka_MSR.xml文件中<ALIVE>中Set_Flag值。以上述文件为例,则该参数值应设置为20。该参数值对应的信号为ON,表示在线测量系统与机器人通信成功。

Recv_Flag

该参数表示XML_Kuka_MSR.xml文件中<RECEIVE>中Set_Flag值。以上述文件为例,则该参数值应设置为30。该参数值对应的信号为ON,表示机器人接收到在线测量系统发送的数据。

Time_Out

该参数表示通信超时等待时间,单位为秒。

示例

MM_Init_Socket("XML_Kuka_MSR",20,30,60)

上述示例表示,根据XML_Kuka_MSR.xml文件中的配置信息,建立在线测量系统与机器人之间的TCP协议通信连接。

切换工程

机器人告知Mech-Metrics开始切换工程。

调用时机

开始切换工程前。

指令格式

MSR_SW_PROJ(Robot_Id:IN,Job:IN,MSR_Status:OUT)

输入参数

Robot_Id

该参数表示工件编号。工件编号为1到99之间的整数。指定的工件编号必须已经在配置工件编号界面配置。数据类型为num。

Job

该参数表示工程编号。指定的工程编号必须已经通过工程切换规则配置。数据类型为num。

输出参数

MSR_Status

该参数用于保存指令状态码。

8105:指令执行成功。

-99:机器人通信异常。

示例

MSR_SW_PROJ(1,1,MSR_Status)

上述示例表示,切换到工件编号为1,工程编号为1的工程,保存指令状态码至MSR_Status中。

开始测量任务

机器人告知Mech-Metrics开始测量新工件,并将工件名称,工件SN,以及其他工件信息发送给Mech-Metrics。

调用时机

新工件测量开始时。

指令格式

MSR_Start_Measure(RobotID:IN,Piece_Name:IN,Piece_SN:IN,Qc_Mode:IN,Custom_int1:IN,Custom_int2:IN,Custom_int3:IN,Custom_int4:IN,Custom_int5:IN,Custom_int6:IN,Custom_int7:IN,Custom_int8:IN,MSR_Continuous_Mode:OUT,MSR_Status:OUT)

输入参数

RobotID

该参数表示工件编号。工件编号为1到99之间的整数。指定的工件编号必须已经在配置工件编号界面配置。数据类型为num。

Piece_Name

该参数表示需测量的工件的名称。工件名可包括字母和数字,长度不超过20字符。数据类型为string。

Piece_SN

该参数表示工件SN。工件SN又称工件序列号或工件ID,是该工件的唯一标识。工件SN可包括字母和数字,长度不超过30字符。数据类型为string。

Qc_Mode

该参数表示工件的质量检测模式。数据类型为num。各参数值含义如下:

  • 1:全检。

  • 2:半检。

  • 其他:使用现有设置。

Custom_int1-Custom_int8

该参数为可选参数,用于提供工件的自定义信息。数据类型为num。自定义参数仅在需要为Mech-Metrics提供更多工件信息时使用。本指令最多支持8个自定义参数,每个自定义参数的值为1到8之间的整数。

如需使用自定义参数:

  1. 在Mech-Metrics软件配置界面上方功能区选择通信  配置通信指令,为指定自定义参数(例如自定义参数1)配置其参数值(1到8)的含义。

  2. 在该指令中设置指定自定义参数。

输出参数

MSR_Continuous_Mode

该参数代表此次运行是连续运行还是单次运行。数据类型为num。

0:单次运行。

1:连续运行。

如指定的是单次运行,机器人端单次执行如下指令:开始测量任务运行特征测量结束测量任务。如需测量多个特征,请运行多次运行特征测量指令。例如,用户需测量两个特征,则单次运行时,需在机器人端单次执行如下指令:程序开始→开始测量任务运行特征测量运行特征测量结束测量任务→程序结束。

若指定的是连续运行,机器人端单次执行一轮指令后,会返回到开始测量任务处重复执行。若某轮中的开始测量任务返回单次运行,机器人程序会在本轮指令执行完成后停止。

  • 默认情况下,Mech-Metrics会给机器人返回0,告知机器人此次运行为单次运行。

  • 在半动态重复性测试中,Mech-Metrics会给机器人返回1,告知机器人此次运行为连续运行。由于半动态重复性测试过程中无需手动移动机器人或手动装夹工件,机器人可连续执行多轮指令。

MSR_Status

该参数用于保存指令状态码。

8100:指令运行成功。

-99:机器人通信异常。

示例

MSR_Start_Measure(1,"zcl","ABC",2,10,20,30,40,50,60,70,80,MSR_Continuous_Mode,MSR_Status)

上述示例表示,开始对工件编号为1、名称为zcl、SN码为ABC的工件进行测量,并指定8个自定义参数。

运行特征测量

触发对应测量特征的Mech-MSR工程运行。

调用时机

机器人到达测量特征拍照位置。

指令格式

MSR_Measure_Feature("RobotID:IN","Index_Num:IN","MSR_Status:OUT")

输入参数

RobotID

该参数表示工件编号。工件编号为1到99之间的整数。指定的工件编号必须已经在配置工件编号界面配置。数据类型为num。

Index_Num

该参数表示待测量特征的测量编号。数据类型为num。测量编号为该特征的唯一标识。测量特征编号为1到999之间的整数。

输出参数

MSR_Status

该参数用于保存指令状态码。

8101:指令执行成功。

-99:机器人通信异常。

示例

MSR_Measure_Feature(1,1,MSR_Status)

该示例表示,机器人侧将触发工件编号1、测量特征的测量编号为1的Mech-MSR工程运行,保存状态码至MSR_Status。

结束测量任务

机器人告知Mech-Metrics结束测量,询问工件测量结果。

调用时机

最后一个测量特征拍照完成,工件测量完成。

指令格式

MSR_End_Measure(Robot_ID:IN,Judge:OUT,Failed_Count[]:OUT,MSR_Status:OUT)

输入参数

Robot_ID

该参数表示工件编号。工件编号为1到99之间的整数。指定的工件编号必须已经在配置工件编号界面配置。数据类型为num。

输出参数

Judge

该参数保存工件判定结果。1表示OK,0表示NG。数据类型为num。

Failed_Count[]

该参数表示数值寄存器编号,用于保存工件的测量项数量。数据类型为num。具体如下:

  • Failed_Count[1]保存工件超出一级公差带的测量项数量。

  • Failed_Count[2]保存工件超出二级公差带的测量项数量。

  • Failed_Count[3]保存工件超出三级公差带的测量项数量。

MSR_Status

该参数用于保存指令状态码。

8102:指令执行成功。

-99:机器人通信异常。

示例

MSR_End_Measure(1,MSR_Judge,Failed_Count[],MSR_Status)

上述示例表示,机器人告知Mech-Metrics结束测量(工件编号为1),同时保存工件的判定结果于Measure_Result,保存测量项数量于Failed_Count[],保存指令状态码至MSR_Status。

测量中传入工件SN

部分场景中工件SN码无法在测量开始时获得,例如需要在测量过程中扫码获得。本指令用于在工件测量过程中传入工件SN。

调用时机

当前工件测量过程中任意时机。

指令格式

MSR_Set_Piece_Info(Robot_Id:IN,Piece_Sn:IN,MSR_Status:OUT)

输入参数

Robot_Id

该参数表示工件编号。工件编号为1到99之间的整数。指定的工件编号必须已经在配置工件编号界面配置。数据类型为num。

Piece_Sn

该参数表示工件SN。工件SN又称工件序列号或工件ID,是该工件的唯一标识。工件SN可包括字母和数字,长度不超过30字符。数据类型为string。

输出参数

MSR_Status

该参数用于保存指令状态码。

8103:指令执行成功。

-99:机器人通信异常。

示例

MSR_Set_Piece_Info(1,"ert",MSR_Status)

该示例表示,机器人向Mech-Metrics中传入SN码为ert的工件(工件编号为1)。

查询工件历史数据

通过外部传入工件SN,将Mech-Metrics软件主界面切换为传入编号的工件。

调用时机

非测量中任意时刻。

指令格式

MSR_View_Piece_Data(Robot_Id,Piece_Sn:IN,MSR_Status:OUT)

输入参数

Robot_Id

该参数表示工件编号。工件编号为1到99之间的整数。数据类型为num。

Piece_Sn

该参数表示工件SN。工件SN又称工件序列号或工件ID,是该工件的唯一标识。工件SN可包括字母和数字,长度不超过30字符。数据类型为string。

输出参数

MSR_Status

该参数用于保存指令状态码。

8104:指令执行成功。

-99:机器人通信异常。

示例

MSR_View_Piece_Data(1,"ert",MSR_Status)

上述示例表示,机器人将工件SN传入Mech-Metrics(工件编号为1),并将Mech-Metrics软件主界面切换至该工件的数据视图,保存指令状态码至MSR_Status。

标定

该指令用于机器人的手眼标定(外参标定)。该指令需要与Mech-MSR相机菜单栏中的3D相机标定工具结合使用。

调用顺序

在正式测量前,需要调用该指令进行机器人的手眼标定。

指令格式

MM_Calib(Move_Type,PosJps,WaitTime,E1)

输入参数

{Move_Type}

该参数表示机器人移动类型,取值为1或2。

  • 1:直线移动。

  • 2:关节移动。

{Pos_Jps}

该参数用于指定标定点的位姿形式,取值为1或2。

  • 1:工具位姿。

  • 2:关节角。

{Wait_time}

该参数表示机器人移动到标定点后的等待时间(防止机器人发生抖动),单位为秒,默认为2秒。数据类型为num。

{Ext}

该参数表示外部轴数据,单位为毫米。若现场有第7轴导轨,且机器人控制导轨运动,则该参数需设置为具体外部轴数据,否则该参数需设置为0。

输出参数

TOP_Status

用于保存指令状态码。

示例

MM_Calib(2,1,2,0)

上述示例表示,标定点的位姿形式为工具位姿,机器人按关节角形式移动到标定点后的等待时间为2秒。

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