CODESYS的Robotics_PickAndPlace_without_Depictor例程解释

1.简介

在CODESYS的例程中，有一个例程演示了如何控制delta机械手从一个移动的转盘中拾取一个工件（ring，圆环），然后放到移动的传送带上的托盘（cone，圆锥）中。这个例程在【C:\Program Files (x86)\CODESYS 3.5.19.40\CODESYS\CODESYS SoftMotion\Examples\Tutorial】里面。此例程还没用到电子凸轮功能。
估计是为了演示坐标的精准性，例程使用的是工件是圆环，托盘是圆锥，也就是把转盘中的圆环拾取起来，然后放置到圆锥上，套在上面。如下图所示：

主要难点是从一个运动的系统中拾取东西，然后放到另外一个运动的系统中。
需要特别注意的是，此例程中三个运动的主体：转盘、delta机械手、传送带，他们都是由CODESYS控制的。只有这样，他们之间才能快速地通讯、变换、同步。（主要是信息的同步，假如三个不是都由CODESYS控制，应该也是可以的，但是保证各个工件、设备的位置、速度等因素能够及时同步）。

2.功能块介绍

这里先介绍用到的一些关键的功能块。

2.1.MC_TrackConveyorBelt

此功能块的主要作用是将传送带上工件的坐标系与机械手的PCS坐标系进行绑定（或者叫映射）。
其输入输出参数为：

AxisGroup：与机械手关联的轴组
ConveyorBelt：与传送带关联的轴

Execute：在上升沿执行
ConveyorBeltOrigin：指明传送带坐标系在世界坐标中的位置以及姿态。其中此坐标系的X轴必须指向传送带的运动方向。
InitialObjectPosition：指明被跟踪的物体（更准确的描述可能是物体的坐标原点）的初始位置及姿态（在传送带坐标系下）
CoordSystem：指明使用哪个产品坐标系（PCS_1或者PCS_2，只分配了两个，一般一个是用来拾取、一个是用来放下）

Done：此变换已经被成功设置。
Busy：此功能块还未执行完成。
InUse：表示轴组是否仍然需要引用的动态坐标系统。假如这个值为true，然后Execute上出现一个上升沿的话，会出现【SMC_AXIS_GROUP_PCS_STILL_IN_USE】错误；为了保持这个输出值为最新，此功能块需要放在连续执行的地方（哪怕Done已经为true）；在到达用另外的坐标系表示的坐标之前，这个值会一直为True。
Error：表示功能块是否出现了错误
ErrorID：具体的错误id。

在手册中，有提到一个使用流程：
工件是放置在传送带上，传送带以速度Vcb运行。

• 在t0时刻，工件被相机捕捉到，并且被识别出他的位置和姿态；
• 同时，点P（工件上的点）以PCS为坐标系的运动开始了。机械手也开始从等待点（或者叫空闲点？）W（以MCS为坐标系）开始往P（以PCS）点移动。
• 在t1时刻，机械臂到达了P点。同时，传送带移动了dx0_1这段距离。
• 在到达了P点后，针对工件的操作便可以开始。在操作时，与位置相关的，一定要记得使用PCS坐标系。
• 在t2时刻，针对工件的处理已经完成，机械臂开始返回等待点W（以MCS为坐标系）。

可能会让人感到疑惑的是，在t1-t2时间中，机械臂是如何跟随着工件相对静止地操作的。
在例程中，其实并没有使用跟随（相对静止移动）这一个功能。而是：到达圆锥上方–立马下降放置工件–立马上升离开圆锥–立马返回等待点。可能是因为这一连串动作都是在PCS坐标系下操作，从某个角度看起来就像相对静止？

在此功能块执行完（ Execute的上升沿为开始，Done为True为结束）之后，传送带上工件的坐标系会被关联至机械手上PCS坐标系中。关联之后，这个坐标系可能还会绑定了传送带的位移之类，成为一个动态坐标系。
当机械手需要走到工件的上方时，只需要在调用MC_MoveLinearAbsolute等运动功能块时，指定目标位置的坐标系统使用PCS即可。

总而言之，这个功能块是用来绑定工件的坐标系到机械臂的PCS坐标系的（或者说跟踪？）。

2.2.MC_TrackRotaryTable

这个和前面的MC_TrackConveyorBelt功能块差不多。只不过这个功能块是处理圆盘的。