4. 运动指令基础

KRL 的运动指令决定机器人 TCP 在空间中的移动方式。KUKA 提供三类基本运动指令：PTP（Point-to-Point，点到点）、LIN（Linear，直线）和 CIRC（Circular，圆弧）。它们不仅语法不同，更关键的是轨迹形状、速度定义方式和逼近行为各不相同。理解这三者的差异，是后续编写可靠运动程序的基础。

一、三类运动指令的语法结构

三条指令的基本语法形式如下：

PTP  XP1  CONT Vel=100% PDAT1 Tool[1] Base[0]
LIN  XP2  C_DIS Vel=0.5 m/s CPDAT2 Tool[1] Base[0]
CIRC XP3, XP4  C_DIS Vel=0.3 m/s CPDAT3 Tool[1] Base[0]

每条指令由目标点、逼近模式、速度参数、数据组（PDAT/CPDAT）以及工具和基坐标系组成。PTP 只需一个目标点；LIN 也只需一个目标点；CIRC 需要两个点——中间辅助点和终点，机器人从当前点出发，经过辅助点，再到达终点，三点确定一段圆弧。

数据组 PDAT/CPDAT 中保存了加速度、减速度、加加速度（Jerk）等动态参数。速度参数在指令中直接给出，而动态特性由数据组控制，两者配合决定运动的平滑程度。

二、速度参数的含义与差异

PTP 的速度以百分比表示，如 Vel=100%。这个百分比是相对于机器人各轴最大速度的百分比，并非 TCP 在空间中的实际线速度。因此 PTP 运动时 TCP 的实际速度是变化的，各轴同时以各自允许的速度运行，TCP 轨迹通常不是直线。

LIN 和 CIRC 的速度以实际物理单位表示，如 Vel=0.5 m/s。这是 TCP 沿直线或圆弧的实际线速度，速度大小在整个运动过程中基本恒定（加减速段除外）。这一点非常重要：如果工艺要求恒定线速度（如涂胶、焊接），必须使用 LIN 或 CIRC，而不能用 PTP。

三、逼近模式：精确到位与连续过渡

逼近模式决定机器人是否精确到达目标点。KRL 提供两种基本模式：

• 精确到位（无逼近）：指令中不写逼近参数，机器人精确到达目标点后停止，再执行下一条指令。适合需要精确定位的场合，如抓取、放置。
• CONT：用于 PTP，机器人不精确停在目标点，而是以连续轨迹过渡到下一条指令。适合路径中间点，不需要精确到位。
• C_DIS：用于 LIN 和 CIRC，机器人不精确到达目标点，而是在距离目标点一定范围内开始过渡。C_DIS 后面可跟距离值，如 C_DIS 50mm，表示在距目标点 50mm 处开始过渡。

逼近模式的选择直接影响节拍时间和轨迹精度。使用 CONT 或 C_DIS 可以显著减少加减速次数，缩短循环时间，但会牺牲目标点附近的轨迹精度。工程中需要根据工艺要求权衡。

四、轨迹规划初步：从指令到实际路径

KRL 运动指令的执行过程可以理解为：指令给出目标点和约束条件，控制器根据当前位姿、目标位姿、速度参数和逼近模式，规划出各轴的位移曲线，再通过伺服驱动实现。PTP 规划的是各轴的关节空间轨迹，LIN 和 CIRC 规划的是笛卡尔空间轨迹，再通过逆运动学转换为关节角度。

下面这张图展示了三类运动指令从起点到终点的轨迹形状、速度定义方式和逼近行为的对比关系：

从图中可以直观看出：PTP 的 TCP 轨迹是曲线，速度以百分比定义；LIN 的 TCP 轨迹是直线，速度以 m/s 定义；CIRC 的 TCP 轨迹是圆弧，需要辅助点和终点两个点，速度同样以 m/s 定义。三者的逼近模式都支持精确停止或连续过渡，但 PTP 用 CONT，LIN/CIRC 用 C_DIS。

五、工程选择建议

在实际编程中，选择哪种运动指令取决于工艺需求：

• 需要快速移动、对路径形状无要求时，用 PTP，速度百分比可设高一些，中间点用 CONT 过渡。
• 需要 TCP 沿直线运动、要求恒定线速度时，用 LIN，如涂胶、切割、焊接。
• 需要 TCP 沿圆弧运动时，用 CIRC，如圆弧焊缝、圆弧涂胶。
• 需要精确定位时，不使用逼近模式，让机器人精确到达目标点。