ABB机器人之高级编程 安全域World Zone的使用
一、简介
world zones的作用是在机器人位于用户专门定义的区域内时，停止该机器人或设置一个输出信号。
有如下特性：
1、当tcp或者关节值 进入某个区间或离开某个区间的时候，set一个输入输出信号；
2、当机器人到达某个区间的边界时，停止机器人；
3、可以定义 长方体、圆柱体、球体以及关节值区域；
4、可以通过启动自动激活，也可以使用程序进行激活与禁用；
5、手动、自动都有效；
6、如果是多机器人系统，每个机器人都有自己独立的world zone。
二、典型应用
1、当两台机器人的工作区域部分重叠时。可通过world zones监控来安全地消除这两台机器人相撞的可能性；
2、当该机器人的工作区域内有某种永久性障碍或某些临时外部设备时。可创建一个禁区来防止机器人与此类设备相撞；
3、指明相关机器人正处在一个“允许用可编程逻辑控制器（plc）来开始执行程序”的位置；
4、出于安全考虑，不可使用此功能进行人员安全的保护。
三、数据类型
数据类型
描述
wztemporary
wztemporary的作用是识别临时全局区域，并可用在rapid程序中的任何位置。
可通过rapid指令来禁用、重新启用或擦除临时全局区域。当载入一段新程序时，或当从main例程的起点处开始执行程序时，系统便会自动擦除临时全局区域。
wzstationary
wzstationary的作用是识别固定全局区域，并仅能用在与事件“通电”相关联的一则事件例程中。定义事件例程方面的信息请参见操作员手册 - 带 flexpendant 的 irc5。
固定全局区域会始终处于激活状态，而重启（先关闭电源然后再打开电源，或更改系统参数）则会再次激活此类区域。无法通过rapid指令来禁用、启用或擦除固定全局区域。
如果涉及到安全问题，则应使用固定全局区域。
shapedata
shapedata的作用是描述一个全局区域的几何形状。
可将全局区域定义为4种不同的几何形状：
•一个方盒，所有侧面都与全局坐标系平行
•一个圆柱体，与全局坐标系的z轴平行
•一个球体
•针对机器人轴和／或外轴的一个关节角区
var shapedata volume;
四、指令
1、wzboxdef - 定义一个箱形全局区域
wzboxdef（world zone box definition）用于定义拥有直线箱形状，且各侧均与世
界坐标系各轴平行的全局区域。
如：
var shapedata volume;
const pos corner1:=[200,100,100];
const pos corner2:=[600,400,400];
wzboxdef inside, volume, corner1, corner2;
定义坐标与世界坐标系各轴平行，且由对角corner1和corner2所定义的直线箱。
用机器人定义，需要使用wobj0.
变元 wzboxdef [inside] | [outside] shape lowpoint highpoint
2、wzcyldef (全局区域圆柱体定义)为，用于定义外形为圆柱形，且圆柱轴与世界坐标
系z轴平行的全局区域。
var shapedata volume;
const pos c2:=[300,200,200];
const num r2:=100;
const num h2:=200;
wzcyldef inside, volume, c2, r2, h2;
定义底圆中心c2、半径r2且高度h2的圆柱体。
变元 wzcyldef [inside] | [outside] shape centrepoint radius height
3、wzsphdef - 定义球形全局区域
var shapedata volume;
const pos c1:=[300,300,200];
const num r1:=200;
wzsphdef inside, volume, c1, r1;
根据其中心c1及其半径r1，定义命名为volume的球体。
变元 wzsphdef [inside] | [outside] shape centrepoint radius
4、wzhomejointdef - 定义内部接头的全局区域
wzhomejointdef（world zone home joint definition）用于定义接头坐标系中的
全局区域，以便将机械臂和外轴作为home或service位置。
var wzstationary home;
proc power_on()
var shapedata joint_space;
const jointtarget home_pos := [ [ 0, 0, 0, 0, 0, -45], [ 0, 9e9,9e9, 9e9, 9e9, 9e9] ];
const jointtarget delta_pos := [ [ 2, 2, 2, 2, 2, 2], [ 5, 9e9,9e9, 9e9, 9e9, 9e9] ];
wzhomejointdef inside, joint_space, home_pos, delta_pos;
wzdoset stat, home inside, joint_space, do_home, 1;
endproc
变元 wzhomejointdef [inside] | [outside] shape middlejointval deltajointval
有关某些轴的值9e9意味着不应该监控该轴。编程期间，
无效外轴亦得出9e9。
5、wzlimjointdef - 定义有关接头内限制的全局区域
wzlimjointdef（world zone limit joint definition）用于定义接头坐标系中的全
局区域，以便将机械臂和外轴用于工作区域的限制。
var wzstationary work_limit;
proc power_on()
var shapedata joint_space;
const jointtarget low_pos:= [ [ -90, 9e9, 9e9, 9e9, 9e9, 9e9],[ -1000, 9e9, 9e9, 9e9, 9e9, 9e9]];
const jointtarget high_pos := [ [ 90, 9e9, 9e9, 9e9,9e9, 9e9],[ 9e9, 9e9, 9e9, 9e9, 9e9, 9e9] ];
wzlimjointdef outside, joint_space, low_pos, high_pos;
wzlimsup stat, work_limit, joint_space;
endproc
程序执行和点动期间，固定式全局区域work_limit的定义和启用，将机械臂轴1的工
作区域限制在-90到+90度，并将外轴extax.eax_a限制在-1000 mm。
变元 wzlimjointdef [inside] | [outside] shape lowjointval highjointval
五、启用及停用
1、wzenable - 启用临时全局区域监控
wzenable（world zone enable）用于重新启用对临时全局区域的监控，其预先定
义，以便停止移动或设置输出。
var wztemporary wzone
proc ...
wzlimsup temp, wzone, volume;
movel p_pick, v500, z40, tool1;
wzdisable wzone;
movel p_place, v200, z30, tool1;
wzenable wzone;
movel p_home, v200, z30, tool1;
endproc
当向p_pick移动时，检查机械臂tcp的位置，以便其不会进入指定体积wzone。当转
到p_place时，不实施该监控，但是在转到p_home前，重新启用该监控。
2、wzdisable - 停用临时全局区域监控
wzdisable（world zone disable）用于停用对临时全局区域的监控，其预先定义以
便停止移动或设置输出。
var wztemporary wzone;
proc...
wzlimsup temp, wzone, volume;
movel p_pick, v500, z40, tool1;
wzdisable wzone;
movel p_place, v200, z30, tool1;
endproc
当向p_pick移动时，检查机械臂tcp的位置，以便其不会进入指定体积wzone。当转
到p_place时，不实施该监控。
3、wzfree - 擦除临时全局区域监控
wzfree（world zone free）用于擦除临时全局区域的定义，其预先定义，以便停止
移动或设置输出。
var wztemporary wzone;
proc ...
wzlimsup temp, wzone, volume;
movel p_pick, v500, z40, tool1;
wzdisable wzone;
movel p_place, v200, z30, tool1;
wzenable wzone;
movel p_home, v200, z30, tool1;
wzfree wzone;
endproc
当向p_pick移动时，检查机械臂tcp的位置，以便其不会进入指定体积wzone。当转
到p_place时，不实施该监控，但是在转到p_home前，重新启用该监控。当达到该
位置时，擦除全局区域定义。
4、wzdoset - 启用全局区域，设置数字信号输出
wzdoset（world zone digital output set）用于定义行动，并启用全局区域，以监控机械臂移动。在执行该指令后，当机械臂tcp或机械臂/外轴（接头中的区域）位于指定全局区域内，或正在接近全局区域时，将数字信号输出信号设置为指定值。
var wztemporary service;
proc zone_output()
var shapedata volume;
const pos p_service:=[500,500,700];
wzsphdef inside, volume, p_service, 50;
wzdoset temp, service inside, volume, do_service, 1;
endproc
机械臂tcp在程序执行期间位于指定球体内时，或出现点动时，有关在设置信号
do_service的应用程序中的临时全局区域service的定义。
变元 wzdoset [temp] | [stat] worldzone [inside] | [before] shape signal setvalue
启用规定的全局区域。从此刻起，监控机械臂tcp位置（或机械臂/外接头位置），且
当机械臂tcp位置（或机械臂/外接头位置）位于体积（inside）内或接近体积
（before）边界时，将设置输出。
如果使用wzhomejointdef或wzlimjointdef连同wzdoset，则仅当所有有效轴以
及接头空间监控位于接头空间前或内部时，方才设置数字信号输出信号。
5、wzlimsup - 启用全局区域限制监控
wzlimsup（world zone limit supervision）用于定义行动，并启用全局区域，以监控机械臂或外轴的工作区域。
执行该指令后，在程序执行和点动期间，当机械臂tcp达到规定全局区域，或当机械
臂/外轴达到接头中的规定全局区域时，移动得以停止。
var wzstationary max_workarea;
proc power_on()
var shapedata volume;
wzboxdef outside, volume, corner1, corner2;
wzlimsup stat, max_workarea, volume;
endproc
包含箱外区域（临时储存在volume中）以及行动工作区域监控的固定式全局区域
max_workarea的定义和启用。在进入箱外区域之前，机械臂在出现错误消息时停止。
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world zones的作用是在机器人位于用户专门定义的区域内时，停止该机器人或设置一个输出信号。
有如下特性：
1、当tcp或者关节值 进入某个区间或离开某个区间的时候，set一个输入输出信号；
2、当机器人到达某个区间的边界时，停止机器人；
3、可以定义 长方体、圆柱体、球体以及关节值区域；
4、可以通过启动自动激活，也可以使用程序进行激活与禁用；
5、手动、自动都有效；
6、如果是多机器人系统，每个机器人都有自己独立的world zone。
二、典型应用
1、当两台机器人的工作区域部分重叠时。可通过world zones监控来安全地消除这两台机器人相撞的可能性；
2、当该机器人的工作区域内有某种永久性障碍或某些临时外部设备时。可创建一个禁区来防止机器人与此类设备相撞；
3、指明相关机器人正处在一个“允许用可编程逻辑控制器（plc）来开始执行程序”的位置；
4、出于安全考虑，不可使用此功能进行人员安全的保护。
三、数据类型
数据类型
描述
wztemporary
wztemporary的作用是识别临时全局区域，并可用在rapid程序中的任何位置。
可通过rapid指令来禁用、重新启用或擦除临时全局区域。当载入一段新程序时，或当从main例程的起点处开始执行程序时，系统便会自动擦除临时全局区域。
wzstationary
wzstationary的作用是识别固定全局区域，并仅能用在与事件“通电”相关联的一则事件例程中。定义事件例程方面的信息请参见操作员手册 - 带 flexpendant 的 irc5。
固定全局区域会始终处于激活状态，而重启（先关闭电源然后再打开电源，或更改系统参数）则会再次激活此类区域。无法通过rapid指令来禁用、启用或擦除固定全局区域。
如果涉及到安全问题，则应使用固定全局区域。
shapedata
shapedata的作用是描述一个全局区域的几何形状。
可将全局区域定义为4种不同的几何形状：
•一个方盒，所有侧面都与全局坐标系平行
•一个圆柱体，与全局坐标系的z轴平行
•一个球体
•针对机器人轴和／或外轴的一个关节角区
var shapedata volume;
四、指令
1、wzboxdef - 定义一个箱形全局区域
wzboxdef（world zone box definition）用于定义拥有直线箱形状，且各侧均与世
界坐标系各轴平行的全局区域。
如：
var shapedata volume;
const pos corner1:=[200,100,100];
const pos corner2:=[600,400,400];
wzboxdef inside, volume, corner1, corner2;
定义坐标与世界坐标系各轴平行，且由对角corner1和corner2所定义的直线箱。
用机器人定义，需要使用wobj0.
变元 wzboxdef [inside] | [outside] shape lowpoint highpoint
2、wzcyldef (全局区域圆柱体定义)为，用于定义外形为圆柱形，且圆柱轴与世界坐标
系z轴平行的全局区域。
var shapedata volume;
const pos c2:=[300,200,200];
const num r2:=100;
const num h2:=200;
wzcyldef inside, volume, c2, r2, h2;
定义底圆中心c2、半径r2且高度h2的圆柱体。
变元 wzcyldef [inside] | [outside] shape centrepoint radius height
3、wzsphdef - 定义球形全局区域
var shapedata volume;
const pos c1:=[300,300,200];
const num r1:=200;
wzsphdef inside, volume, c1, r1;
根据其中心c1及其半径r1，定义命名为volume的球体。
变元 wzsphdef [inside] | [outside] shape centrepoint radius
4、wzhomejointdef - 定义内部接头的全局区域
wzhomejointdef（world zone home joint definition）用于定义接头坐标系中的
全局区域，以便将机械臂和外轴作为home或service位置。
var wzstationary home;
proc power_on()
var shapedata joint_space;
const jointtarget home_pos := [ [ 0, 0, 0, 0, 0, -45], [ 0, 9e9,9e9, 9e9, 9e9, 9e9] ];
const jointtarget delta_pos := [ [ 2, 2, 2, 2, 2, 2], [ 5, 9e9,9e9, 9e9, 9e9, 9e9] ];
wzhomejointdef inside, joint_space, home_pos, delta_pos;
wzdoset stat, home inside, joint_space, do_home, 1;
endproc
变元 wzhomejointdef [inside] | [outside] shape middlejointval deltajointval
有关某些轴的值9e9意味着不应该监控该轴。编程期间，
无效外轴亦得出9e9。
5、wzlimjointdef - 定义有关接头内限制的全局区域
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局区域，以便将机械臂和外轴用于工作区域的限制。
var wzstationary work_limit;
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var shapedata joint_space;
const jointtarget low_pos:= [ [ -90, 9e9, 9e9, 9e9, 9e9, 9e9],[ -1000, 9e9, 9e9, 9e9, 9e9, 9e9]];
const jointtarget high_pos := [ [ 90, 9e9, 9e9, 9e9,9e9, 9e9],[ 9e9, 9e9, 9e9, 9e9, 9e9, 9e9] ];
wzlimjointdef outside, joint_space, low_pos, high_pos;
wzlimsup stat, work_limit, joint_space;
endproc
程序执行和点动期间，固定式全局区域work_limit的定义和启用，将机械臂轴1的工
作区域限制在-90到+90度，并将外轴extax.eax_a限制在-1000 mm。
变元 wzlimjointdef [inside] | [outside] shape lowjointval highjointval
五、启用及停用
1、wzenable - 启用临时全局区域监控
wzenable（world zone enable）用于重新启用对临时全局区域的监控，其预先定
义，以便停止移动或设置输出。
var wztemporary wzone
proc ...
wzlimsup temp, wzone, volume;
movel p_pick, v500, z40, tool1;
wzdisable wzone;
movel p_place, v200, z30, tool1;
wzenable wzone;
movel p_home, v200, z30, tool1;
endproc
当向p_pick移动时，检查机械臂tcp的位置，以便其不会进入指定体积wzone。当转
到p_place时，不实施该监控，但是在转到p_home前，重新启用该监控。
2、wzdisable - 停用临时全局区域监控
wzdisable（world zone disable）用于停用对临时全局区域的监控，其预先定义以
便停止移动或设置输出。
var wztemporary wzone;
proc...
wzlimsup temp, wzone, volume;
movel p_pick, v500, z40, tool1;
wzdisable wzone;
movel p_place, v200, z30, tool1;
endproc
当向p_pick移动时，检查机械臂tcp的位置，以便其不会进入指定体积wzone。当转
到p_place时，不实施该监控。
3、wzfree - 擦除临时全局区域监控
wzfree（world zone free）用于擦除临时全局区域的定义，其预先定义，以便停止
移动或设置输出。
var wztemporary wzone;
proc ...
wzlimsup temp, wzone, volume;
movel p_pick, v500, z40, tool1;
wzdisable wzone;
movel p_place, v200, z30, tool1;
wzenable wzone;
movel p_home, v200, z30, tool1;
wzfree wzone;
endproc
当向p_pick移动时，检查机械臂tcp的位置，以便其不会进入指定体积wzone。当转
到p_place时，不实施该监控，但是在转到p_home前，重新启用该监控。当达到该
位置时，擦除全局区域定义。
4、wzdoset - 启用全局区域，设置数字信号输出
wzdoset（world zone digital output set）用于定义行动，并启用全局区域，以监控机械臂移动。在执行该指令后，当机械臂tcp或机械臂/外轴（接头中的区域）位于指定全局区域内，或正在接近全局区域时，将数字信号输出信号设置为指定值。
var wztemporary service;
proc zone_output()
var shapedata volume;
const pos p_service:=[500,500,700];
wzsphdef inside, volume, p_service, 50;
wzdoset temp, service inside, volume, do_service, 1;
endproc
机械臂tcp在程序执行期间位于指定球体内时，或出现点动时，有关在设置信号
do_service的应用程序中的临时全局区域service的定义。
变元 wzdoset [temp] | [stat] worldzone [inside] | [before] shape signal setvalue
启用规定的全局区域。从此刻起，监控机械臂tcp位置（或机械臂/外接头位置），且
当机械臂tcp位置（或机械臂/外接头位置）位于体积（inside）内或接近体积
（before）边界时，将设置输出。
如果使用wzhomejointdef或wzlimjointdef连同wzdoset，则仅当所有有效轴以
及接头空间监控位于接头空间前或内部时，方才设置数字信号输出信号。
5、wzlimsup - 启用全局区域限制监控
wzlimsup（world zone limit supervision）用于定义行动，并启用全局区域，以监控机械臂或外轴的工作区域。
执行该指令后，在程序执行和点动期间，当机械臂tcp达到规定全局区域，或当机械
臂/外轴达到接头中的规定全局区域时，移动得以停止。
var wzstationary max_workarea;
proc power_on()
var shapedata volume;
wzboxdef outside, volume, corner1, corner2;
wzlimsup stat, max_workarea, volume;
endproc
包含箱外区域（临时储存在volume中）以及行动工作区域监控的固定式全局区域
max_workarea的定义和启用。在进入箱外区域之前，机械臂在出现错误消息时停止。
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LT8310 78W 隔离式同步正激式转换器
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Arm新路径成为焦点 Arm新任CEO浅谈RISC-V
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iPadOS一周体验 让我看到了未来iPad的广阔发展前景
还有这种操作？VR技术竟然能帮助戒烟
人工智能实现触觉和视觉的信息交互
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互联网对于世界的影响有多大
一款专业且全面的嵌入式开发调试工具
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谷歌宣布推出以最快速度升级的Android 11？
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