Off-Line Programming of Robots
Summary
Ch.8 Robot Programming
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8.3 Commonly Used Robot Programming Languages 常用的机器人编程语言
研究室里的实验语言
美国斯坦福大学开发的AL语言
IBM公司开发的AUTOPASS语言 英国爱丁堡大学开发的RAPT语言等；
8.2 Structure and Basic Functions of A Robot Programming System
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8.2.2 Basic Functions of Robot Programming Languages
决策(Decision)：是指机器人根据作业空间范围内的传感 信息而做出的判断决策。这种决策功能一般由条件转移 指令实现。 通信(Communication)：即机器人系统与操作人员的各式 通信，包括机器人向操作人员要求信息和操作人员知道 机器人的状态、机器人的操作意图等。 传感数据处理(Sensor Data Processing)：机器人只有与传 感器连接起来才能具有感知能力，具有某种智能。传感 器输入和输出信号的形式、性质及强弱不同，往往需要 进行大量的复杂运算和处理。
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Questions
According to level of task description, how many categories can robot programming languages be split into? List out several commonly used robot programming languages. Comparison between off-line programming and teach by showing.
Ch.8 Robot Programming
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8.1 Requirements to Robot Programming & Type of Languages 机器人编程要求和语言类型
8.1.1 Requirements to Robot Programming 对机器人编程的要求
World modeling 能够建立世界模型 Task specification 能够描述机器人的作业 Motion specification 能够描述机器人的运动 Flow of execution 允许用户规定执行流程
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8.1.2 Types of Robot Programming
根据作业描述水平的高低，机器人编程语言可以分为：
Motion-level programming (动作级)

以机器人关节或末端执行器的动作为中心来描述各种操作；
Object-level programming (对象级)

以描述操作物体之间的关系为中心的语言；
Off-Line Programming of Robots
Summary
Ch.8 Robot Programming
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8.2 Structure & Basic Functions of Robot Programming System 机器人语言系统的结构和基本功能
8.2.1 Structure of A Robot Programming System 机器人语言系统的结构
商用的机器人语言
由AL语言演变而来的VAL语言 日本九州大学开发的IML语言 IBM公司开发的AML语言等。
8.3 Commonly Used Robot Programming Languages
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8.3 Commonly Used Robot Programming Languages
序号 1

包含断点调试功能，以及典型的编程支持（如文本编辑、调试程 序和文件系统等）。
Sensor integration

在编程和作业过程中，应便于人与机器人之间进行信息交换。
能与传感器进行信息交互，以此来控制程序的流程。
8.1 Requirements and Types of Robot Programming Languages
8.2 Structure and Basic Functions of A Robot Programming System
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Contents
Requirements and Language Types to Robot Programming Structure and Basic Functions of Robot Language System Commonly-Used Language for Robot Programming
Task specification
{face 3}
{Block 2}
{Block 3}
{face 1}
{Block 1}
{Block 2} {Block 1}
{Table}
{Block 3}
{Table}
State A (a)
(Block1-face1 AGAINST Table) (Block1-face3 AGAINST Block2-face1) (Block3-face1 AGAINST Table)
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8.1.2 Types of Robot Programming 机器人编程的类型
根据编程方式，机器人编程可以分为：
Teach by showing (示教编程)

手把手示教

示教盒示教
Robot programming languages (机器人语言编程)

用专用的或通用的机器人语言来描述机器人的动作轨迹
Task-level programming (任务级)

只要直接指定操作内容就可以了，为此，机器人必须一边思 考一边工作。
8.1 Requirements and Types of Robot Programming Languages
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Contents
Requirements and Language Types to Robot Programming Structure and Basic Functions of Robot Language System Commonly-Used Language for Robot Programming
Off-line programming (离线编程)

在专门的软件环境支持下用专用或通用程序，在离线情况下 进行机器人轨迹规划编程
8.1 Requirements and Types of Robot Programming Languages
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Teach by showing
8.1 Requirements and Types of Robot Programming Languages
World modeling
{Pin-grasp} z z {Fixture} y x x x y y z {Feeder}
z {Table} y x
8.1 Requirements and Types of Robot Programming Languages
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8.1.1 Requirements to Robot Programming
Interpolated Calculation of Joint Trajectories
Planning of Cartesian Path Trajectories
Real Time Generation of Planning Trajectories
Fundamentals of Robotics
2 3 4 5 6 7 8 9
语言名称 AL
AUTOPASS LAMA-S VAL ARIL WAVE DIAL RPL TEACH
国家 美
美 美 美 美 美 美 美 美
研究单位 Stanford AI Lab.
IBM Watson Research Lab. MIT Unimation公司 AUTOMATIC公司 Stanford AI Lab. Charles Stark Draper Lab. Stanford RI Int. Bendix Corporation
(b) State B
(Block1-face1 AGAINST Table) (Block1-face3 AGAINST Block2-face1) (Block2-face3 AGAINST Block3-face1)
8.1 Requirements and Types of Robot Programming Languages
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8.1.1 Requirements to Robot Programming
Motion specification 例. 机械手运动如下：(1)移至位置“goal1”；(2)再以 直线移至位置“goal2”；(3)不停顿地移动经过 “via1”，到达停止位置“goal3”。 用VAL-II语言： move goal1 moves goal2 move via1 move goal3 用AL语言（控制机械手garm）： move garm to goal1; move garm to goal2 linearly; move garm to goal3 via via1;
Ch.8 Robot Programming
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Contents
Requirements and Language Types to Robot Programming Structure and Basic Functions of Robot Language System Commonly-Used Language for Robot Programming