7.1 本章简介

本章概述机器人最常用的基础必备操作。
用户在实际操作使用机器人之前，请先阅读本章。

7.2 工作模式

机器人工作模式分为手动模式和自动模式。

7.2.1 手动模式

手动模式主要用于机器人程序编写及调试。在手动模式下，机器人的所有运动均由用户手动控制，机器人只有在运动使能时（三位使能开关处于中间位置）才会给电机通电并响应运动指令。

手动模式通常用来执行以下任务：

• 紧急停止后将机器人 Jog 回路径附近以便继续运行程序

• 创建、编写 RL 程序

• 调试 RL 程序，包括但不限于启动、停止、单步运行、更新程序位置等

• 设置控制系统参数、标定坐标系等

• 查看、修改变量

7.2.2 自动模式

自动模式用于连续的自动化生产，在该模式下三位使能开关将不再起作用，机器人可以在没有人员参与的情况下正常工作。机器人处于自动模式时，可以通过系统 IO 信号等来控制机器人，以及获取机器人工作状态。

自动模式下通常被用来执行以下任务：

• 加载，启动及停止 RL 程序

• 急停后返回原编程路径

• 备份系统

• 清洗工具（根据工艺要求）

• 对工件进行加工、处理

自动模式下的使用限制包括不限于：

• 无法进行 Jog

• 不允许修改配置文件，配置 IO 板个数，设置机器人安装方式

• 不允许备份恢复

• 不允许功能授权

• 不允许设置软限位

• 不允许新建，修改，删除 IO

• 不允许参数辨识

• 不允许开启/关闭碰撞检测

• 不允许开启/关闭协作模式

• 不允许开启/关闭拖动示教

• 不允许标定

• 不允许新建变量

• 不允许升级/恢复出厂设置

7.2.3 模式确认和切换

通过观察 HMI 软件底部状态栏工作模式图标，即可知道当前控制系统所处的工作模式。

	控制器处于手动模式。
	控制器处于自动模式。

用户可通过点击 HMI 界面上的工作模式图标，进行工作模式切换操作。切换前，会弹框确认，点击“确定”，系统将切换工作模式；点击“取消”，将不进行切换。

注意：安全起见，模式切换时，系统将会切断动力电。假如系统正在执行 RL 程序且机器人正在运动中，系统将触发 STOP1 停止。

7.2.3.1 手动切至自动

当操作人员需要对程序进行全状态、全速验证时或者程序已经准备好进行正式生产活动时，可切换到自动模式。
可以通过以下方式，从手动模式切至自动模式。

方式一	HMI按钮：点击 HMI 界面上的工作模式图标，从手动模式切换至自动模式。切换前，会弹框确认，点击“确定”，系统将切换工作模式；点击“取消”，将不进行切换。
方式二	系统IO：“自动模式”。
方式三	外部通信：“switch_mode:auto”+“\r”。
方式四	寄存器功能码：ctrl_switch_operation_auto_manual。
方式五	SDK

危险 当处于自动模式时，机器人可能在无任何警告的情况下由外部信号触发运动。 在切换到自动模式之前，请确认碰撞检测功能已开启，防止机器人与工作人员发生意外碰撞出现人身伤害！

7.2.3.2 自动切至手动

可以通过以下方式，从自动模式切至手动模式。

方式一	点击 HMI 界面上的工作模式图标从自动模式切换至手动模式。切换前，会弹框确认，点击“确定”，系统将切换工作模式；点击“取消”，将不进行切换。
方式二	系统IO：手动模式
方式三	外部通信：“switch_mode:manual”+“\r”。
方式四	寄存器功能码：ctrl_switch_operation_auto_manual。
方式五	SDK

7.3 上下电

请先阅读第 2 章-安全装置章节，关于使能装置的介绍。

7.3.1 上电

手动模式下，用户通过按住手持使能手柄上的黄色三位使能开关保持在中间位置给电机上电。可以通过听机器人上电声音或者观察 HMI 软件界面上的底部状态栏上电按钮变成红色来判断是否上电成功。

若上电失败，观察实时日志判断机器人此时状态，调整至支持上电的状态再上电。

自动模式下，点击 HMI 软件底部状态栏的上电按钮给电机上电，判断电机是否正常上电方法与手动模式相同。

7.3.2 下电

手动模式下，用户通过松开或者用力按压黄色三位使能开关使其保持在位置 1 或位置 3 给电机下电。
自动模式下，点击 RobotAssist 软件底部状态栏的上下电按钮给电机下电。

紧急情况下，按下手动使能上的急停按钮给机器人紧急断电，需要再次上电时，请先手动复位急停开关。

7.4 移动控制

7.4.1 Jog 点动

Jog 点动支持多种坐标系/模式，参考下表。

	说明	备注
世界坐标系	笛卡尔空间Jog，沿给定的坐标系方向进行运动。例如选择“世界坐标系“,Jog X，将沿世界坐标系X向平移运动；选择”工具坐标系“，Jog B，将沿工具坐标系的 Y 向旋转。
法兰坐标系
基坐标系
工具坐标系
工件坐标系
奇异规避	主要用于笛卡尔Jog时规避手腕奇异点，其XYZ运动都是相对于基坐标系运动的。 需要先将4轴Jog到0或者±180后才能进行笛卡尔XYZ的 Jog，使用该模式下的 J4 可以快速 Jog4 轴到上述角度。在此基础上，Jog XYZ，4 轴角度将被锁定，不再发生变化，机器人的姿态将会随着臂平面转动。Jog Ry 机器人法兰会绕机器人大小臂构成的平面的法线方向转动(只有当4轴角度为0或者±180时才能Jog Ry)。Jog J6与关节空间Jog6轴相同，只调整6轴。 CR系列5轴机型的基坐标系jog，对应6轴协作机型的奇异规避模式，即Jog X/Y/Z时，机器人的姿态将会随着臂平面转动；Jog Ry机器人法兰会绕臂平面法线转动；Jog J5与关节空间Jog 5轴相同。 注意，开启全DH补偿时，无法实现奇异规避，最好是在非全DH补偿下使用。	需要先在“设置”-“运动参数”-“高级设置”页面开启“码垛调试模式“，目前版本适用机型：工业标准六轴系列(XB,NB型号)和协作xMate CR/SR系列。
平行基座	主要用于笛卡尔Jog时规避手腕奇异点，其XYZ运动都是相对于基坐标系运动的。 需要先将法兰Jog至基座平行的状态才能进行笛卡尔XYZ的Jog，使用该模式下的J4和Ry可以快速使法兰到达与基座平行的状态。Jog XYZ时，机器人的姿态不发生改变，但是可以自动规避机器人腕奇异点。J4，Ry，J6的使用方式与奇异规避模式一致。 CR系列5轴机型使用该模式下的Ry可快速使法兰到达与基座平行的状态。 注意：开启全DH补偿时，无法实现JOG Z方向的奇异规避。
轴空间	单独控制各个轴运动。

xMate 系列的 5 轴机型由于构型限制，在普通坐标系下 Jog xyz 时，机器人的姿态将会随着臂平面转动；Jog A 时机器人法兰会绕臂平面法线转动；Jog B 与关节空间 Jog 5 轴相同；C 按钮为无效。

Jog 点动支持连续和步进两种模式：

• 连续运动模式下，机器人上电后，按住 Jog 按键，机器人在设定 Jog 速度下连续运动，直至松开使能或者 Jog 按钮。

• 增量步进模式下，机器人上电后，每按一次 Jog 按键，机器人运动给定的步长；用户可根据需要选择合适的步长大小，主要用来精确调整机器人位姿。

增量步进模式下，需长按 Jog 按钮，等待机器人运行指定步长后方可松开 Jog 按钮，点按操作将可能使机器人提前停下来。

Jog 速度设置：
用来控制 Jog 时机器人的运动速度，可选范围 0.1% ~ 100%，100% 时对应机器人最大 TCP 速度 250mm/s。受安全法规限制，笛卡尔空间 Jog 和轴空间 Jog，TCP 线速度均不会超过 250mm/s。

7.4.1.1 Jog 低速模式

为了方便用户精细调节运动点位，连续 Jog 模式下，如果 Jog 速度被配置为 1% 及以下时，机器人会进入 Jog 低速模式。
该模式下，机器人的运行速度将会被锁定为 20%，而单次点击 Jog 的步长将会按照下表进行。

Jog 速度	轴空间 JOG	笛卡尔 JOG
1%	1.0°	1.0 mm
0.5%	0.5°	0.5 mm
0.1%	0.1°	0.1 mm

7.4.2 快速调整

HMI 右侧操控面板提供了快速位姿调整功能，支持的快速位姿调整包括：初始位姿、拖动位姿、发货位姿及 Home 位姿。
快速位姿调整在手动模式下使用，使用方式与 Jog 操作类似，手动模式下通过使能将机器人上电，按下相应目标位姿按钮，机器人将通过轴空间运动至目标位姿。运动过程的速度可通过 Jog 速度调整。
拖动位姿、发货位姿、Home 位姿支持用户自定义，可在“设置”-“快速调整”页面进行设置。如未设置，则使用默认配置。

7.4.3 拖动

在点位示教时，通过拖动定位可以大幅缩短编程时间；机器人拖动，结合轨迹录制、轨迹复现，可以简化部分连续轨迹场景示教的难度。
关于协作机器人各机型末端把手的介绍和使用示例，请参考附录。

注意：拖动及其扩展功能（末端把手、点位示教、连续轨迹示教、轨迹复现）仅适用于 xMate 系列协作机器人。

拖动方式	模式	说明
轴空间		各轴运动独立，直接调整各轴位置到期望位姿
笛卡尔空间	仅平移	可引导机器人沿笛卡尔空间各方向做平移运动
	仅旋转	可直接手动引导机器人绕 TCP 做姿态旋转
	自由拖动	支持笛卡尔空间平移及旋转

手动模式下电状态下，在操作面板打开拖动使能开关，机器人自动上电并启用拖动模式，用手同时按下末端拖动把手使能按钮，即可拖动机器人进行点位示教、轨迹录制。

请在启用拖动模式前，设置合适的拖动方式、拖动空间。启用拖动模式后，机器人自动上电，此时无法设置拖动方式、拖动空间，请关闭拖动后进行设置。

在启用拖动模式前，必须准确设置机器人的动力学参数以及负载参数，否则拖动模式可能打开失败，拖动过程可能存在飘动感。 可使用系统提供的动力学参数辨识功能以及负载辨识功能来设置参数。

危险 在使用拖动示教之前必须要确保以下参数已经正确设置，否则各轴角度处于错误状态时，控制器无法计算正确的输出力矩，机器人拖动功能不能正常使用。 机器人上的型号 机器人安装方式，地面安装或者吊装 本体和负载的动力学参数 机械零点标定

7.5 连续轨迹回放

连续轨迹示教成功后，可在录制界面回放轨迹进行确认，确认后手动保存录制轨迹。
回放模式可勾选循环模式，回放时循环回放。
回放速率可设置为1%至300%。建议用户回放速率设置范围1%至100%。当回放速率大于100%，有可能产生驱动器跟随错误。
操作示例，可以参考下文“编程”-“路径列表”章节。

7.6 操作示例一：工业机器人实现 Jog 运动

在进行实机操作前，需确保 HMI 与机器人连接、通电开机正常（详见第五章）。

步骤	图示	说明
1.检查机器人状态。确保机器人处于正常连接且手动操作模式。
2.切换用户。
3.选择【基坐标系】运动坐标系。具体坐标系详见章节4。并选择【连续运动】。		机械臂末端运动方向与基坐标系方向相同。
4.握住示教器的使能开关。		手动上电成功时，会有明显上电声音，机器人状态栏会显示机器人处于手动上电状态。点动期间，需保持使能开关处于按下状态。
5.机器人点动。点击示教器需要移动的目标方向。此示例演示沿基坐标系 X 正方向移动。		连续点动模式下，需保证运动按钮处于按下状态，松开运动按钮，机器人将停止运动。
6.关闭点动。松开机器人运动按钮，并松开使能按钮		手动下电后，机器人状态栏将处于手动下电状态。

7.7 操作示例二：CR 协作机器人实现拖动

在进行实机操作前，需确保 HMI 与机器人连接、通电开机正常（详见第五章）。本节主要基于 xMate CR7 协作机器人，演示协作机器人拖动功能。

步骤	图示	说明
1.检查机器人状态。确保机器人处于正常连接且手动操作模式。		尽量使机器人处于拖动位姿。如机器人处于自动模式，拖动按钮将处于不可选取状态。
2.切换用户。
3.点击【拖动】按钮。拖动按钮会显示拖动打开状态，机器人状态栏会变为拖动状态，机器人会出现明显上电声音。
4.按住机器人的拖动使能开关，将机器人拖动至机器人工作空间内的任意位置。		拖动期间，按住拖动按钮进行拖动。
5.松开机器人拖动使能开关，点击【拖动】按钮。拖动按钮会显示拖动关闭状态，机器人状态栏会变为手动下电状态，机器人会出现明显下电声音。		退出拖动状态后方可允许进行其他操作。