Программирование промышленных роботов версии KRC4 на языке KRL

Федеральное государственное бюджетное 
образовательное учреждение высшего образования 
«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана 
(национальный исследовательский университет)»
В.В. Серебренный, И.Л. Ермолов
Программирование 
промышленных роботов
версии KRC4 на языке KRL
Учебное пособие

УДК 004.8+37
ББК 32.813+74
 
С32
Издание доступно в электронном виде по адресу
bmstu.press/catalog/item/6335/
Факультет «Специальное машиностроение»
Кафедра «Робототехнические системы и мехатроника»
Рекомендовано Научно-методическим советом
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия
Серебренный, В. В.
С32
Программирование промышленных роботов версии KRC4 
на языке KRL : учебное пособие / В. В. Серебренный, И. Л. Ермолов. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 
2019. — 49, [7] с. : ил.
ISBN 978-5-7038-5292-7
В издании описан процесс программирования промышленных роботов компании KUKA на языке программирования высокого уровня 
KRL. Рассмотрены устройство робота и его основных компонентов, различные системы координат робота, способы их юстировки и калибровки, 
особенности программирования движений робота, работа с логическими 
операторами, а также со схватом.
Для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Мехатроника и робототехника» (15.03.06 — бакалавриат, 15.04.06 — магистратура) 
и изучающих дисциплины «Микропроцессорные устройства управления, 
ч. 1», «Микропроцессорные устройства управления роботов».
 
УДК 004.8+37
 
ББК 32.813+74
 
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019
© Оформление. Издательство
ISBN 978-5-7038-5292-7 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019

Предисловие
Дисциплины «Микропроцессорные устройства управления, 
ч. 1» и «Микропроцессорные устройства управления роботов» 
читаются для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Мехатроника и робототехника» (15.03.06 — бакалавриат, 
15.04.06 — магистратура).
Изложенный в пособии материал соответствует содержанию 
модулей «Общие принципы построения микропроцессорных 
устройств управления промышленных роботов и робототехнических 
комплексов (МпУУ ПР и РТК)» и «МпУУ существующих промышленных роботов и РТК» программы дисциплины «Микропроцессорные устройства управления, ч. 1» (бакалавриат). Пособие  также может 
быть использовано при самостоятельной проработке модулей «Пос- 
троение МпУУ ПР и РТК в рамках CAD/CAM систем» и «МпУУ существующих промышленных роботов и РТК» дисциплины «Микропроцессорные устройства управления роботов» (магистратура).
Цель учебного пособия — содействовать формированию у студентов практических навыков программирования промышленных 
роботов.
Планируемые результаты обучения. Дисциплина и соответственно пособие построены по модульному принципу, каждый 
модуль представляет собой логически завершенный раздел курса. 
Для изучения пособия необходимо предварительное освоение 
следующих дисциплин: 
•	«Проектирование и конструирование роботов»;
•	«Промышленная и сервисная робототехника»;
•	«Электронная и микропроцессорная техника»;
•	«Электронные устройства робототехнических систем».
После изучения пособия студенты получат знания, необходимые для выполнения следующих действий:
•	программирование позиционных движений;
•	программирование контурных движений; 
•	внесение изменений в программу;
•	применение сглаживания при выполнении движений.
Освоение материала учебного пособия будет способствовать 
реализации следующих компетенций: 
для бакалавров
•	способность разрабатывать элементы программно- алгоритмического обеспечения для управления робототехническими системами (СПК-2);

для магистров
• способность работать с программными средствами специального назначения (СОПК-9);
• способность выполнять компьютерное моделирование 
робототехнических систем с использованием прикладных программных пакетов (СПК-2);
• готовность выполнять отладку программно-аппаратных 
комплексов и их сопряжение с техническими объектами в составе робототехнических систем (СПК-21).

Введение
Робот (чеш. Robot — работа) — многофункциональная перепрограммируемая машина с антропоморфным действием, которая частично или полностью автоматически выполняет двигательные функции аналогично живым организмам, а также 
некоторые интеллектуальные функции человека и заменяет человека при выполнении работ в опасных для жизни условиях или 
при относительной недоступности объекта.
Роботы предназначены для того, чтобы решать задачи, которые освободили бы человека от многократно повторяющихся 
однотипных действий, а также действий, которые человеку непосильны (например, точные операции или передвижение тяжелых 
объектов). 
Широкое применение роботы нашли в промышленности, где 
они выполняют отдельные технологические операции либо вспомогательные функции.
Промышленные роботы являются важными компонентами 
автоматизированных гибких производственных систем, которые 
позволяют увеличить производительность труда и повысить качество выпускаемой продукции. 
Промышленный робот состоит из двух основных компонентов: манипулятора и системы управления. Помимо этого в 
промышленном роботе присутствуют соединительные кабели и 
рабочий орган, который, как правило, устанавливается на манипулятор.
Терминология, используемая при описании промышленных 
роботов-манипуляторов, регламентирована ГОСТ 25686–85. 
«Манипуляторы, автооператоры и промышленные работы. Термины определения». В соответствии с этим стандартом промышленный робот — это автоматическая машина, стационарная или 
передвижная, состоящая из исполнительного устройства в виде 
манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и 
перепрограммируемого устройства программного управления 
для выполнения в производственном процессе двигательных и 
управляющих функций.
Практически все фирмы — производители роботов разрабатывают собственные языки программирования и средства вспомогательного программного обеспечения.
5

Большинство промышленных роботов имеет комплексную 
программную оболочку, в которую при необходимости можно 
интегрировать разнообразные дополнительные модули расширения. Например, существует возможность подключения модулей 
коммуникаций с внешними сенсорными устройствами: системой 
видеонаблюдения, системой замера прилагаемой нагрузки (или 
вращающего момента), что дает возможность робототехнической 
системе реагировать на изменение внешних условий.
При написании программ для промышленных роботов используют обычный текстовый редактор, хотя некоторые роботы 
обладают собственными встроенными текстовыми редакторами. Программы одного производителя робота, как правило, не 
подходят для робота другого производителя, по меньшей мере 
без предварительной переработки. Существуют два способа программирования промышленных роботов:
• On-line-программирование;
• Off-line-программирование.
Для программирования робота могут использоваться оба способа.
Существуют также различия в методах программирования, 
возможностях языков программирования и возможностях роботов.
On-line-программирование
On-line-программированием называют программирование 

робота непосредственно на месте его установки с помощью системы управления самого робота. К данному способу относятся 
два метода: Teach-In (обучение) и Playback (проигрывание).
Метод Teach-In. Движение робота в пространстве к заданному участку обеспечивается с помощью управляющей консоли
(пульта). В большинстве случаев в самом роботе (первая ось) заложена система координат, связанная посредством кинематической цепи с самой удаленной точкой робота (например, шестой 
осью у шестиосевого робота). Таким образом, местоположение и 
ориентация всех осей и предполагаемого инструмента робота в 
пространстве всегда известны.
Достигнутое местоположение — пункт запоминается котроллером робота, и движение выполняется до тех пор, пока робот не 
исполнит все требуемые операции.
6