ABB工业机器人编程基础(十一)流程控制:FOR、WHILE 与示教器交互指令
在 ABB RAPID 编程中,流程控制可以让机器人重复执行任务,而示教器交互指令则可以实现程序与操作人员之间的信息交互。
本文介绍FOR 循环、WHILE 循环以及其他常用指令。
一、FOR 循环
FOR 循环用于已知循环次数的场景,系统会自动完成变量递增。
语法
FOR i FROM 起始值 TO 结束值 DO 程序 ENDFOR例如:
FOR i FROM 0 TO 5 DO TPWrite "Hello"; ENDFOR表示循环执行 6 次。
示例程序
PROC rFor() FOR i FROM 0 TO 5 DO Set do10_0; WaitDI di10_0,1; Reset do10_0; rPickQZ; GripLoad loadQZ; MoveJ Offs(pPutQZ,0,42*i,50), maxSpeed, z50, tVacuum\WObj:=wobjQP; MoveL Offs(pPutQZ,0,42*i,0), maxSpeed, fine, tVacuum\WObj:=wobjQP; Reset do10_2; WaitTime 1; GripLoad load0; MoveJ Offs(pPutQZ,0,42*i,50), maxSpeed, z50, tVacuum\WObj:=wobjQP; ENDFOR ENDPROC程序说明
变量i每循环一次自动增加 1。
程序中的:
Offs(pPutQZ,0,42*i,0)表示机器人每完成一次放料,就沿Y 方向偏移 42 mm。
例如:
| i | Y方向偏移 |
|---|---|
| 0 | 0 mm |
| 1 | 42 mm |
| 2 | 84 mm |
| 3 | 126 mm |
| 4 | 168 mm |
| 5 | 210 mm |
这种方式常用于:
产品阵列摆放
码垛
多工位加工
二、WHILE 循环
WHILE 循环适用于未知循环次数的场景,只要条件成立,程序就会一直执行。可以搭配Break(Prog.Flow)使用。
语法
WHILE 条件 DO 程序 ENDWHILE例如:
PROC rWhile() j := 0; WHILE j < 3 DO j := j + 1; ENDWHILE ENDPROC程序说明
程序运行过程如下:
j=0 ↓ j<3 ↓ j=j+1 ↓ j=1 ↓ j<3 ↓ j=2 ↓ j<3 ↓ j=3 ↓ 退出循环WHILE 循环通常用于:
等待条件满足
持续检测输入信号
不确定循环次数的任务
三、BREAK 和 Exit退出循环
会结束当前的FOR或WHILE循环。
| 指令 | 功能 |
|---|---|
BREAK | 退出当前循环,继续执行后续代码 |
EXIT | 直接结束当前例行程序(Procedure) |
四、FOR 与 WHILE 区别
| 对比项 | FOR | WHILE |
|---|---|---|
| 循环次数 | 已知 | 未知 |
| 自动计数 | ✔ | ✘ |
| 是否需要手动修改变量 | 否 | 是 |
| 常见应用 | 码垛、阵列 | 条件判断、信号检测 |
一般来说:
FOR适合固定次数循环。
WHILE适合根据条件决定是否继续执行。
五、TPErase
TPErase 用于清空示教器上的提示信息。(Communicate里面)
语法
TPErase;例如:
TPErase; TPWrite "程序开始";程序运行后,会先清除示教器原有信息,再显示新的提示。
常用于:
程序初始化
清空历史提示
调试程序
六、TPWrite
TPWrite 用于在示教器上显示提示信息。
语法
TPWrite "文本内容";例如:
TPWrite "开始取料";示教器会显示:
开始取料也可以用于提示程序当前运行状态,例如:
TPWrite "等待工件到位";常用于:
调试程序
显示运行步骤
提示操作人员
七、TPReadNum
TPReadNum 用于从示教器读取用户输入的数字。
程序运行到该指令时,会暂停等待输入。
语法
TPReadNum numValue,"请输入数字";例如:
VAR num qty; TPReadNum qty,"请输入搬运数量";示教器会弹出输入框:
请输入搬运数量:假设输入:
6则变量:
qty=6;随后即可在程序中使用,例如:
FOR i FROM 1 TO qty DO rPickQZ; ENDFOR实现根据输入数量自动完成搬运。
八、IF 条件判断
IF 用于根据条件决定是否执行某段程序,是 RAPID 中最常用的流程控制语句。
注:条件需要更改数据类型为number
语法
IF 条件 THEN 程序 ENDIF例如:
IF di10_0=1 THEN TPWrite "工件到位"; ENDIF程序说明:
当输入信号di10_0为1时,示教器显示:
工件到位如果条件不成立,则不会执行TPWrite。
IF...ELSE
当需要根据不同条件执行不同程序时,可以使用 ELSE。
IF di10_0=1 THEN TPWrite "开始抓取"; ELSE TPWrite "等待工件"; ENDIF程序运行逻辑:
判断 di10_0 │ ┌────┴────┐ │ │ di10_0=1 否 │ │ 开始抓取 等待工件适用场景
- 判断工件是否到位
- 判断夹爪是否夹紧
- 判断真空是否建立
- 判断机器人运行状态
九、GOTO 跳转
GOTO 用于将程序直接跳转到指定标签继续执行。搭配Label命令使用。(Prog.Flow标签里面)
语法
GOTO 标签名;例如:
PROC rGoto() TPWrite "程序开始"; GOTO NextStep; TPWrite "不会执行"; NextStep: TPWrite "程序结束"; ENDPROC程序执行结果:
程序开始 ↓ 跳转到 NextStep ↓ 程序结束由于执行了GOTO NextStep;,中间"不会执行"的代码会被跳过。
IF 与 GOTO 配合使用
GOTO 常与 IF 条件判断配合,实现程序流程跳转。
PROC rGoto() IF di10_0=1 THEN GOTO Pick; ENDIF TPWrite "等待工件"; Pick: TPWrite "开始取料"; ENDPROC程序说明:
- 当di10_0=1时,程序直接跳转到Pick标签。
- 当条件不满足时,先执行
"等待工件",然后继续向下运行。
适用场景
- 流程切换
- 异常处理
- 报警恢复
- 多分支程序
注意:在实际项目中,推荐优先使用IF...THEN...ELSE、循环语句和例行程序(Procedure)组织程序逻辑。
GOTO虽然可以实现快速跳转,但过多使用容易使程序逻辑混乱,因此一般仅在特殊流程控制或异常处理时使用。
十、TEST 多分支判断
TEST用于根据变量的不同取值执行不同的程序,适用于多个条件分支判断。
相比多个IF...ELSE,TEST结构更加简洁,程序也更容易阅读和维护。
语法
TEST 变量 CASE 值1: 程序 CASE 值2: 程序 DEFAULT: 程序 ENDTEST示例一:根据编号执行不同程序
PROC rTest() VAR num choose:=2; TEST choose CASE 1: TPWrite "开始取料"; CASE 2: TPWrite "开始放料"; CASE 3: TPWrite "程序结束"; DEFAULT: TPWrite "输入错误"; ENDTEST ENDPROC程序运行结果:
当:
choose = 2示教器显示:
开始放料示例二:选择运行不同例行程序
PROC rSelect() VAR num mode:=1; TEST mode CASE 1: rPickVacuum; CASE 2: rPickQZ; CASE 3: rPutQZ; DEFAULT: TPWrite "请选择正确模式"; ENDTEST ENDPROC程序说明:
根据变量mode的值,调用不同的例行程序。
例如:
| mode | 执行程序 |
|---|---|
| 1 | rPickVacuum |
| 2 | rPickQZ |
| 3 | rPutQZ |
| 其他 | 提示输入错误 |
这种方式常用于模式切换或菜单选择。
TEST 与 IF 的区别
| 对比项 | IF | TEST |
|---|---|---|
| 判断条件 | 任意条件 | 同一变量的多个取值 |
| 代码结构 | 多个 IF...ELSE | CASE 分支 |
| 可读性 | 一般 | 更清晰 |
| 适用场景 | 单个条件判断 | 多分支选择 |
例如:
使用 IF:
IF mode=1 THEN rPickVacuum; ELSEIF mode=2 THEN rPickQZ; ELSEIF mode=3 THEN rPutQZ; ELSE TPWrite "输入错误"; ENDIF使用 TEST:
TEST mode CASE 1: rPickVacuum; CASE 2: rPickQZ; CASE 3: Break; DEFAULT: TPWrite "输入错误"; ENDTEST可以看到,TEST 在分支较多时更加简洁,程序结构也更加清晰。
适用场景
TEST常用于以下场景:
- 设备模式切换
- 自动 / 手动模式选择
- 产品型号选择
- 菜单功能选择
- 多工位加工
- 不同例行程序调用
小结
本文介绍了 RAPID 编程中常用的流程控制和示教器交互指令:
| 指令 | 功能 |
|---|---|
| FOR | 固定次数循环 |
| WHILE | 条件循环 |
| BREAK | 退出当前循环,继续执行后续代码。会结束当前的FOR或WHILE循环,并继续执行循环后面的代码。 |
| TEXT | 直接结束当前例行程序(Procedure) |
| TPErase | 清空示教器提示 |
| TPWrite | 显示提示信息 |
| TPReadNum | 读取用户输入数字 |
| IF | 用于条件判断,决定程序是否执行某段代码 |
| GOTO | 用于跳转到指定标签继续执行 |
| TEST | 适用于根据同一个变量的不同取值执行不同的程序 |
掌握这些指令后,可以实现循环搬运、阵列码垛、人机交互等功能,也是 ABB 工业机器人编程中最常用的基础知识。
PROC main() TPErase; TPWrite "hello"; label1: TPReadNum userInputVal, "InputYourValue"; IF userInputVal = 1 THEN TPWrite "1111"; ELSEIF userInputVal = 2 THEN TPWrite "2222"; ELSE GOTO label1; ENDIF ENDPROC