工業(yè)機器人在工業(yè)領域中到底扮演一個什么樣的角色呢？可以這樣比喻：機器人在設備中扮演的是左腦和雙手的角色，雙手是執(zhí)行機構即機械手臂，但是為什么說是左腦呢?其實機器人這左腦本可以將整臺設備的控制全部承擔起來，但機器人的編程用的是高級語言，沒有PLC的編程在工業(yè)控制中來的輕松容易，所以右半腦大多時候還是由在工業(yè)控制中的霸主PLC來扮演。

　　那左右半腦和雙手這三者各自在設備集成中又是如何體現(xiàn)自我價值的，而他們之間又存在著什么樣的聯(lián)系呢？接下來我想接著用些通俗易懂的語言來把上述問題大概的解釋一下。

　　先來介紹一下左腦吧，我們說的左腦即機器人的控制柜，內部存儲著機器人控制的全部程序，我們實際中主要應用的有兩大塊：一是根據(jù)設備編寫機器人程序；二是靈活使用機器人各類坐標系。

　　機器人程序

　　由于在設備使用中我們只能看到機器人在按照既定的軌跡行走，所以常常會有人有疑問：機器人軌跡大部分既然由機械類軟件生成，那么你們設備集成的關于機器人還有什么好做的？其實機器人的程序分為兩大塊，控制程序和軌跡程序，而軌跡程序只是機器人整個程序中等待被調用的數(shù)據(jù)包，控制程序才是真正的主角。一般來說，控制程序包括與PLC的通訊、對軌跡的調用、安全區(qū)域設定、防撞、中斷、報警等各類功能，由于每個功能的詳述都要占很大的篇幅，可以在以后的文章中逐漸展開。

　　接下來要說的就是坐標系了，雖然各家的工業(yè)機器人命名不同或者功能上有些花哨的小技巧，但實際上使用的核心坐標系是一樣的，主要包括：工具坐標系，用戶坐標系，世界坐標系這三大類。工具坐標系是將坐標系建立在機器人手臂末端所加持的工具的最前端尖點上的，是隨著工具的移動和姿態(tài)轉變而不停的變化的，不同的工具也有不同坐標系。用戶坐標系是將坐標系建立在機器人的操作對象上的，可能是用來夾持固定產(chǎn)品的胎具，也可能是等待焊接的汽車外殼，對此可以打個比喻：如果說機器人的工具是機械手臂拿著的筆，那么用戶坐標系就是就作業(yè)本，作業(yè)本規(guī)定了你寫字的范圍。用戶坐標系的作用當然不止于此，當設備發(fā)生了碰撞導致工作臺偏移，這時你只需要重新對機器人示教用戶坐標系即可，在實際使用中是非常實用的功能。

　　世界坐標系就是以機器人底座中心為原點的坐標系，有一個非常通俗易懂的名稱：大地坐標系。有此命名是有原因的，因為其他的坐標系都是經(jīng)過偏移計算在她的基礎上轉換而來的而且不能被改動，所以像是大地母親一般，被尊稱為大地坐標系。

　　左腦就先大概的介紹到這里，右腦的出現(xiàn)讓對高級語言編程叫苦不迭的工程師們大大的松了一口氣，他就是我們工業(yè)領域里耳熟能詳?shù)腜LC（可編程邏輯控制器）。

　　PLC這個右腦在整個設備中相當于家庭中好媽媽的角色：她的關心面面俱到。首先，她要和左腦控制柜通訊，要發(fā)號施令：機器人收到的各類控制信號都是從這里發(fā)出；要用心傾聽：機器人的反饋信號都要在這里得到處理;其次，PLC還要是個好的管家婆，因為整套設備中的外圍設備：轉臺、電主軸、冷水機、真空泵，安全光柵等都要在這里得到控制。最后，PLC還要懂得放權，給誰？控制面板。因為她要接收控制面板上各類控制按鈕被按下后傳來的信號，還要將自己的報警信息傳到控制面板的顯示屏上，由工程師來解決。由此可見，PLC在工業(yè)控制中的霸主頭銜絕對名副其實。

　　下面要介紹的這雙手絕對是勤勞敬業(yè)的雙手，有著“24小時連續(xù)工作、不吃飯、不鬧情緒、不要求漲工資的雙手”的美譽，他就是我們的執(zhí)行機構——機械手臂。

　　機械手臂在整臺設備中是一個絕對服從的上級指令的士兵角色，但是又擁有超越士兵的優(yōu)點：精準和高效。有三點是我想分享的：第一，機械手臂會準確無誤的到達每一個目標點，嚴格按照編好的軌跡程序完成給定任務，站在這些表面上不起眼的能力背后的是精準的剎車系統(tǒng)和高速的運算系統(tǒng)；第二，機械手臂會根據(jù)所受外力的大小與自身能承受的極限進行比較，從而在撞到產(chǎn)品或者設備時及時報警以避免對設備造成損害。第三，現(xiàn)今各大機器人廠商都開始根據(jù)不同的用途和功能對自家機器人細分：搬運、切割、弧焊、點焊、涂膠等，設備集成商就可以從設備功能出發(fā)選購，基本不會在出現(xiàn)“大材小用”和“不夠用”的情況了。

　　左右腦和雙手角色詮釋完了，接下來就簡要的談談他們三個之間又存在的聯(lián)系吧。

　　首先左右腦之間是靠通信來保持信息互通的，相互之間的命令下達和即時反饋是必須的。PLC和機器人之間的通訊種類較多，包括Modbus,Profibus-DP,Devicenet和Ethernet，又比較繁復，根據(jù)不同的通信協(xié)議有不同的程序編寫方法。這里就拿Ethernet（工業(yè)以太網(wǎng)）作為一個簡單的例子用幾個比喻來分析一下：PLC和機器人的通信我們比作兩人互相送禮物（這禮物就是打包好的命令字），那么有很多種通信方式就是有很多條路，首先需要雙方都選定Ethernet這條路才能互相找到對方的家，然后等禮物送到后就是拆禮物，禮物拆開后根據(jù)不同的命令字執(zhí)行不同的任務，就是這樣。一般用到兩臺機器人以上的設備，機器人之間的通訊也采用這樣的方式。然后再看左右腦和雙手的關系，很明顯，我們知道右腦PLC是一個間接的控制，而左腦控制柜就才是雙手的直接命令發(fā)布者，包括機械手臂上馬達的得電和失電，軌跡程序的調用與執(zhí)行，加一個激光測刀槽即可實現(xiàn)的自動換刀；那PLC的間接控制是如何實施的呢？通過剛才我們說的“禮物包”里的命令字，轉化為機器人的布爾量，然后再有機器人條件的滿足去調用軌跡，從而實現(xiàn)對機械手臂的控制。