FANUC 位置寄存器支持的四种数据类型

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黄杰, 2018-04-18
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在 TPP（Teach pendant programming）层面，存储在位置寄存器（PR）中的往往是关节数据或直角坐标系下的位姿数据。

实际上，PR 支持四种数据类型。

1. POSITION
2. XYZWPR
3. XYZWPREXT
4. JOINTPOS

下面分别介绍。

POSITION

它可不是仅仅包含 X Y Z 三个元素，而是一个更加复杂的数据结构，占用 56 字节的空间。

POSITION = STRUCTURE
    NORMAL: VECTOR -- RO
    ORINET: VECTOR -- RO
    APPROACH: VECTOR -- RO
    LOCATION: VECTOR -- RW
    CONFIG_DATA: CONFIG -- RW
ENDSTRUCTURE

还需要提及 VECTOR 类型，它是包含三个浮点数的类型（向量），可以是位置，也可以是方向；所有字段可读写。

VECTOR = STRUCTURE
    X: REAL
    Y: REAL
    Z: REAL
ENDSTRUCTURE

可以使用“相对位置操作符 :” 进行坐标变化，使用 >=< 判断两个 POSITION 是否基本相等（不可能比较两个浮点数相等，对不对）。

XYZWPR

XYZWPR 是表示机器人本体在直角坐标系下位置姿态的数据类型，WPR 是 XYZ 顺序的欧拉角，表示姿态；加上轴配置数据，一共 32 个字节。下面所有的字段都可以读写。

XYZWPR = STRUCTURE
    X: REAL
    Y: REAL
    Z: REAL
    W: REAL
    P: REAL
    R: REAL
    CONFIG_DATA: CONFIG
ENDSTRUCTURE

那么，CONFIG 变量就占用 32 - 6 * 4 = 8 个字节。其中四个字节 R(L)U(D)N(F)T(B) 表示关节朝向，剩余四个字节表示十六种（-8 ~ 7）旋转圈数的组合。

XYZWPREXT

相比于 XYZWPR，XYZWPREXT 增加了三个外部轴的字段，占用空间达到 32 + 3 * 4 = 44 字节，其余保持一致。下面所有的字段都可以读写。

XYZWPR = STRUCTURE
    X: REAL
    Y: REAL
    Z: REAL
    W: REAL
    P: REAL
    R: REAL
    CONFIG_DATA: CONFIG
    EXT1: REAL
    EXT2: REAL
    EXT3: REAL
ENDSTRUCTURE

JOINTPOS

表示关节位置，由于某个轴可能是直线轴，也可能是旋转轴，所以数值单位会相应是毫米或角度。占用的字节是 4 + 4 * n（n 是轴的数量）。

使用 CNV_REL_JPOS 和 CNV_JPOS_REL 去访问 JOINTPOS 中的数值。前者将某个浮点数数组写入某个 JOINTPOS 变量，后者将某个 JOINTPOS 变量的数值读出、写入到某个浮点数数组中。角度度量单位是 degree。