ABB工業(yè)機(jī)器人離線編程與虛擬仿真項(xiàng)目一

初識(shí)工業(yè)機(jī)器人離線編程與虛擬仿真學(xué)習(xí)目標(biāo)◆了解離線編程與虛擬仿真技術(shù)及其特點(diǎn)◆了解工業(yè)機(jī)器人常用的編程方法◆了解常用離線編程與虛擬仿真軟件◆掌握ABBRobotStudio軟件的安裝◆掌握ABBRobotStudio軟件界面及功能技能目標(biāo)◆能夠下載和安裝ABBRobotStudio軟件◆能夠進(jìn)行ABBRobotStudio軟件的基礎(chǔ)操作知識(shí)目標(biāo)項(xiàng)目一

初識(shí)工業(yè)機(jī)器人離線編程與虛擬仿真任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知任務(wù)二RobotStudio軟件介紹項(xiàng)目總結(jié)任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知

近年來，隨著《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略規(guī)劃的實(shí)施，傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)加快，“機(jī)器人換人”已成為一種必然趨勢(shì)。工業(yè)機(jī)器人集機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、傳感器、控制、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體，是當(dāng)前最為重要的智能化裝備之一。目前，工業(yè)機(jī)器人已在汽車、電子、機(jī)械、食品飲料、化工等工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

本次任務(wù)介紹工業(yè)機(jī)器人離線編程與虛擬仿真技術(shù)的基本概念及應(yīng)用，了解常用的離線編程與虛擬仿真軟件及其特點(diǎn)。任務(wù)描述任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知

工業(yè)機(jī)器人離線編程是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的成果，在專門的軟件中創(chuàng)建機(jī)器人及其工作環(huán)境的幾何模型，再通過軟件對(duì)圖形進(jìn)行控制和操作，在不使用真實(shí)機(jī)器人的情況下進(jìn)行編程，并仿真運(yùn)行與驗(yàn)證，最后生成機(jī)器人程序傳給機(jī)器人控制系統(tǒng)，如圖1-1所示。工業(yè)機(jī)器人常見的另一種編程方式是示教編程，如圖1-2所示。圖1-1機(jī)器人離線編程圖1-2

機(jī)器人示教編程1.工業(yè)機(jī)器人離線編程與虛擬仿真的概念知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知

①編程時(shí)，機(jī)器人無需“停機(jī)”，避免生產(chǎn)線停止工作。

②改善編程環(huán)境，通過仿真功能保證人員和財(cái)產(chǎn)安全。

③適用范圍廣，可滿足各種機(jī)器人的編程需求。

④可對(duì)工藝復(fù)雜的任務(wù)進(jìn)行編程。

⑤便于修改和優(yōu)化機(jī)器人程序。

⑥便于利用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)與CAD/CAM系統(tǒng)融合。2.離線編程與虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知a）切削加工b）打磨拋光c）切割修邊d）涂膠e）焊接f）噴涂圖1-3離線編程與虛擬仿真的應(yīng)用領(lǐng)域3.離線編程與虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知

（1）PQArtPQArt由北京華航唯實(shí)機(jī)器人科技股份有限公司推出，是目前國(guó)內(nèi)頂尖的離線編程與虛擬仿真軟件，如圖1-4所示。軟件根據(jù)幾何模型的拓?fù)湫畔?duì)機(jī)器人做運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃，之后軌跡仿真、路徑優(yōu)化、后置代碼一氣呵成，同時(shí)集碰撞檢測(cè)、場(chǎng)景渲染、動(dòng)畫輸出于一體，可快速生成效果逼真的模擬動(dòng)畫。

PQArt軟件的應(yīng)用行業(yè)：打磨、去毛刺、焊接、激光切割、數(shù)控加工等領(lǐng)域。4.常用離線編程與虛擬仿真軟件知識(shí)學(xué)習(xí)圖1-4PQArt軟件界面任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知知識(shí)學(xué)習(xí)4.常用離線編程與虛擬仿真軟件任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知PQArt軟件的技術(shù)特點(diǎn)：①支持多種格式的三維CAD模型。②軌跡與CAD模型特征關(guān)聯(lián)，可根據(jù)CAD模型的改變自動(dòng)更新軌跡數(shù)據(jù)。③支持自由繪制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡、一鍵軌跡優(yōu)化和幾何級(jí)別的碰撞檢測(cè)。④包括焊接、噴涂、去毛刺、數(shù)控加工等多種工藝包。⑤支持自由組裝、設(shè)計(jì)機(jī)器人，學(xué)習(xí)機(jī)器人原理與運(yùn)動(dòng)過程。⑥支持工件校準(zhǔn)功能，能根據(jù)真實(shí)情況與理論模型的參數(shù)誤差自動(dòng)調(diào)整軌跡參數(shù)。⑦支持將整個(gè)工作站仿真動(dòng)畫發(fā)布到網(wǎng)頁(yè)、手機(jī)端。⑧軟件不支持整個(gè)生產(chǎn)線仿真，對(duì)外國(guó)小品牌機(jī)器人也不支持。知識(shí)學(xué)習(xí)4.常用離線編程與虛擬仿真軟件

（2）RobotmasterRobotmaster是目前離線編程與虛擬仿真軟件國(guó)外品牌中的頂尖軟件，如圖1-5所示，它幾乎支持市場(chǎng)上絕大多數(shù)機(jī)器人品牌（庫(kù)卡、ABB、發(fā)那科、安川、史陶比爾、珂瑪、三菱、松下等）。Robotmaster是在Mastercam中將離線編程、仿真和代碼生成無縫集成，從而提供快速、準(zhǔn)確無誤的機(jī)器人程序。任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知知識(shí)學(xué)習(xí)4.常用離線編程與虛擬仿真軟件任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知圖1-5Robotmaster軟件界面知識(shí)學(xué)習(xí)4.常用離線編程與虛擬仿真軟件Robotmaster軟件的技術(shù)特點(diǎn)：①全集成的三維曲線編程功能，可直接從CAD/CAM界面上輸出程序。②強(qiáng)大的工作空間模擬工具確保了最終程序即時(shí)可用，完全無錯(cuò)。③自動(dòng)生成無碰撞的過渡路徑，自動(dòng)優(yōu)化機(jī)器人關(guān)節(jié)配置。④通過整體管理機(jī)器人工作站及所有外部軸，來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工件的最優(yōu)加工姿態(tài)。⑤提供了直觀的、可視化的，與不同應(yīng)用結(jié)合的定制界面。⑥暫時(shí)不支持多臺(tái)機(jī)器人同時(shí)模擬仿真。Robotmaster軟件的應(yīng)用行業(yè)：切割、焊接、去毛刺、拋光、研磨、噴涂等領(lǐng)域。任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知知識(shí)學(xué)習(xí)4.常用離線編程與虛擬仿真軟件（3）InteRobotInteRobot是由華數(shù)機(jī)器人推出的一款具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、最貼近工業(yè)市場(chǎng)應(yīng)用的國(guó)產(chǎn)離線編程與仿真軟件，如圖1.6所示。InteRobot支持華數(shù)、ABB、庫(kù)卡、安川、川崎等國(guó)內(nèi)外各種品牌和型號(hào)的工業(yè)機(jī)器人，具備機(jī)器人庫(kù)管理、工具庫(kù)管理、加工方式選擇、加工路徑規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)學(xué)求解、機(jī)器人選解、控制參數(shù)設(shè)置、防碰撞和干涉檢查、運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真等離線編程基本功能，最大特色是與應(yīng)用領(lǐng)域的工藝知識(shí)深度融合，可解決機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大和任務(wù)復(fù)雜程度增加的迫切難題。任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知知識(shí)學(xué)習(xí)4.常用離線編程與虛擬仿真軟件任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知圖1-6InteRobot軟件界面知識(shí)學(xué)習(xí)4.常用離線編程與虛擬仿真軟件InteRobot軟件的技術(shù)特點(diǎn)：①直接針對(duì)三維模型進(jìn)行編程和仿真，編程快、精度高、且沒有安全隱患。②支持國(guó)內(nèi)外主流品牌機(jī)器人，也支持自定義。③深度融合多領(lǐng)域工藝知識(shí)，提供專業(yè)化工藝軟件包。④軌跡規(guī)劃提供手動(dòng)、自動(dòng)、外部等方法，并智能優(yōu)化軌跡。⑤高效的程序點(diǎn)校驗(yàn)和修調(diào)方法。InteRobot軟件的應(yīng)用行業(yè)：激光焊接與切割、噴涂、多軸加工等領(lǐng)域。任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知知識(shí)學(xué)習(xí)4.常用離線編程與虛擬仿真軟件（4）RobotStudioRobotStudio軟件是ABB公司專門開發(fā)的工業(yè)機(jī)器人離線編程與虛擬仿真軟件，如圖1-7所示。作為與ABB工業(yè)機(jī)器人設(shè)備配套的仿真軟件，其基于Windows操作系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的離線編程功能以及友好的操作界面。任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知知識(shí)學(xué)習(xí)4.常用離線編程與虛擬仿真軟件任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知圖1-7RobotStudio軟件界面知識(shí)學(xué)習(xí)4.常用離線編程與虛擬仿真軟件RobotStudio軟件的技術(shù)特點(diǎn)：①支持多種格式的三維CAD模型。②自動(dòng)生成路徑。③自動(dòng)進(jìn)行可達(dá)性分析，完成工作單元平面布置驗(yàn)證和優(yōu)化。④虛擬示教器可完成所有在實(shí)際示教器上進(jìn)行的工作，真正做到所見即所得。⑤碰撞檢測(cè)可確保機(jī)器人離線編程得出的程序的可用性。⑥在線作業(yè)使調(diào)試與維護(hù)工作更輕松。⑦應(yīng)用功能包針對(duì)不同的工藝應(yīng)用，將機(jī)器人與工藝應(yīng)用進(jìn)行有效地融合。⑧二次開發(fā)功能可使機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更多應(yīng)用，滿足科研需求。RobotStudio軟件的應(yīng)用行業(yè)：激光切割、打磨、噴涂、焊接等領(lǐng)域。任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知知識(shí)學(xué)習(xí)4.常用離線編程與虛擬仿真軟件項(xiàng)目一

初識(shí)工業(yè)機(jī)器人離線編程與虛擬仿真任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知任務(wù)二RobotStudio軟件介紹項(xiàng)目總結(jié)任務(wù)二RobotStudio軟件介紹任務(wù)描述

本次任務(wù)介紹RobotStudio6.08版本的軟件下載和安裝流程，并詳細(xì)講解軟件界面基本功能和常用操作。任務(wù)二RobotStudio軟件介紹知識(shí)學(xué)習(xí)（1）軟件下載RobotStudio軟件可以從ABB官網(wǎng)下載，下載頁(yè)面如圖1-8所示。ABB官網(wǎng)提供最新版本的RobotStudio軟件，本書以6.08版本為基礎(chǔ)進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用的講解。1.

RobotStudio軟件下載與安裝圖1-8RobotStudio軟件下載頁(yè)面（2）軟件安裝RobotStudio軟件對(duì)計(jì)算機(jī)配置有一定要求，如果要達(dá)到運(yùn)行流暢，計(jì)算機(jī)的配置不能低。建議計(jì)算機(jī)配置要求如表1-1。任務(wù)二RobotStudio軟件介紹知識(shí)學(xué)習(xí)1.

RobotStudio軟件下載與安裝配置要求CPUIntel酷睿i5或同級(jí)別AMD處理器及以上內(nèi)存8G及以上（Windows64位操作系統(tǒng)）顯卡獨(dú)立顯卡1G及以上硬盤至少空閑20G顯示器分辨率1920×1080操作系統(tǒng)MicrosoftWindows7及以上表1-1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置要求（3）軟件授權(quán)管理

首次正確安裝RobotStudio軟件后，軟件提供30天的全功能高級(jí)版免費(fèi)試用期。30天之后，如果還未獲得授權(quán)，則只能使用基本版的功能。RobotStudio基本版提供的功能包括配置、編程、運(yùn)行虛擬控制器，通過以太網(wǎng)對(duì)實(shí)際控制器進(jìn)行編程、配置和監(jiān)控等。RobotStudio高級(jí)版提供所有的離線編程與多機(jī)器人仿真功能。任務(wù)二RobotStudio軟件介紹知識(shí)學(xué)習(xí)1.

RobotStudio軟件下載與安裝任務(wù)二RobotStudio軟件介紹知識(shí)學(xué)習(xí)2.

RobotStudio軟件的界面1-功能選項(xiàng)卡區(qū)2-視圖窗口區(qū)3-輸出窗口區(qū)4-運(yùn)動(dòng)指令設(shè)定區(qū)5-瀏覽器窗口區(qū)圖1-9RobotStudio軟件界面任務(wù)二RobotStudio軟件介紹知識(shí)學(xué)習(xí)選擇工具捕捉工具圖形符號(hào)說明圖形符號(hào)說明選擇曲線捕捉對(duì)象選擇表面捕捉中心選擇物體捕捉中點(diǎn)選擇部件捕捉末端選擇組捕捉邊緣選擇機(jī)械裝置捕捉重心選擇目標(biāo)點(diǎn)/框架捕捉本地原點(diǎn)選擇移動(dòng)指令捕捉網(wǎng)格選擇路徑——測(cè)量工具其它工具圖形符號(hào)說明圖形符號(hào)說明測(cè)量?jī)牲c(diǎn)的距離查看工作站內(nèi)所有對(duì)象測(cè)量?jī)芍本€的交角設(shè)置旋轉(zhuǎn)視圖的中心測(cè)量圓的直徑開始仿真測(cè)量?jī)蓪?duì)象的直線距離停止和復(fù)位仿真保存之前的測(cè)量結(jié)果——2.

RobotStudio軟件的界面表1-4視圖窗口常用工具視圖窗口任務(wù)二RobotStudio軟件介紹知識(shí)學(xué)習(xí)3.

RobotStudio軟件的常用操作名稱鍵盤/鼠標(biāo)組合說明選擇項(xiàng)目只需單擊要選擇的項(xiàng)目即可。要選擇多個(gè)項(xiàng)目，請(qǐng)按CTRL鍵的同時(shí)單擊新項(xiàng)目旋轉(zhuǎn)工作站CTRL+SHIFT+

按CTRL+SHIFT和鼠標(biāo)左鍵的同時(shí)，拖動(dòng)鼠標(biāo)對(duì)工作站進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；有了三鍵鼠標(biāo)，可以同時(shí)按中間滾輪和右鍵（或左鍵）進(jìn)行旋轉(zhuǎn)平移工作站CTRL+

按CTRL鍵和鼠標(biāo)左鍵的同時(shí)，拖動(dòng)鼠標(biāo)對(duì)工作站進(jìn)行平移縮放工作站CTRL+

按CTRL鍵和鼠標(biāo)右鍵的同時(shí)，將鼠標(biāo)拖至左側(cè)可以縮小，將鼠標(biāo)拖至右側(cè)可以放大；有了三鍵鼠標(biāo)，還可以使用中間鍵替代鍵盤鼠標(biāo)組合使用窗口縮放SHIFT+

按SHIFT鍵和鼠標(biāo)右鍵的同時(shí)，將鼠標(biāo)拖過要放大的區(qū)域使用窗口選擇SHIFT+

按SHIFT并鼠標(biāo)左鍵的同時(shí)，將鼠標(biāo)拖過該區(qū)域，以便選擇與當(dāng)前選擇層級(jí)匹配的所有項(xiàng)目項(xiàng)目一

初識(shí)工業(yè)機(jī)器人離線編程與虛擬仿真任務(wù)一離線編程與虛擬仿真技術(shù)的認(rèn)知任務(wù)二RobotStudio軟件介紹項(xiàng)目總結(jié)

本項(xiàng)目主要介紹了工業(yè)機(jī)器人離線編程與虛擬仿真的基本概念、常用機(jī)器人離線編程與虛擬仿真軟件、ABBRobotStudio軟件的安裝與軟件界面基本操作。ABBRobotStudio、FANUCROBOGUIDE等國(guó)際品牌的機(jī)器人離線編程軟件，市場(chǎng)占有率較高。在國(guó)內(nèi)，北京華航唯實(shí)PQArt、華中數(shù)控InteRobot近年來發(fā)展迅速，其支持多種主流機(jī)器人的應(yīng)用。用戶可以根據(jù)自身需求，合理選擇工業(yè)機(jī)器人離線編程與虛擬仿真軟件。項(xiàng)目總結(jié)ThankYou!ABB工業(yè)機(jī)器人離線編程與虛擬仿真學(xué)習(xí)目標(biāo)◆掌握RobotStudio軟件的基本操作◆掌握機(jī)器人工作站的工件、工具、工裝的創(chuàng)建方法◆掌握創(chuàng)建機(jī)械裝置的基本原理和方法◆掌握RobotStudio軟件模型庫(kù)的使用和創(chuàng)建方法技能目標(biāo)◆能夠熟練使用RobotStudio軟件的基本功能◆能夠創(chuàng)建機(jī)器人工作站的基本模型及模型庫(kù)◆能夠設(shè)置基本模型的本地原點(diǎn)◆能夠設(shè)置機(jī)器人工具模型的TCP和機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)特性知識(shí)目標(biāo)項(xiàng)目二創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人工作站的基本模型項(xiàng)目二創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人工作站的基本模型任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置項(xiàng)目總結(jié)任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置

在RobotStudio軟件中，工件模型充當(dāng)著工件的角色，是離線編程與虛擬仿真的核心要素，既可用于仿真演示，也可以為軟件的自動(dòng)軌跡規(guī)劃功能提供圖形信息支持。其圖形質(zhì)量的好壞直接決定了離線程序的質(zhì)量，所以工件模型在機(jī)器人工作站中的地位是非常重要的。

本次任務(wù)是在RobotStudio虛擬仿真環(huán)境中創(chuàng)建工件模型，將涉及到具體創(chuàng)建流程與相關(guān)設(shè)置。任務(wù)描述RobotStudio軟件擁有系統(tǒng)自帶的模型庫(kù)，即系統(tǒng)模型庫(kù)，包含機(jī)器人本體、變位機(jī)、導(dǎo)軌、IRC5控制柜、弧焊設(shè)備、輸送鏈等。1.系統(tǒng)模型庫(kù)知識(shí)學(xué)習(xí)

在“基本”選項(xiàng)卡中有“ABB模型庫(kù)”和“導(dǎo)入模型庫(kù)”兩個(gè)子選項(xiàng)，RobotStudio軟件自帶的模型就存放在其中?！癆BB模型庫(kù)”中存放有機(jī)器人本體、變位機(jī)、導(dǎo)軌等模型，如圖2-1所示；“導(dǎo)入模型庫(kù)-設(shè)備”中有控制柜、弧焊設(shè)備、輸送鏈等模型，如圖2-2所示。任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置圖2-1“ABB模型庫(kù)”中的模型1.系統(tǒng)模型庫(kù)知識(shí)學(xué)習(xí)圖2-2“導(dǎo)入模型庫(kù)—設(shè)備”中的模型任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置

在實(shí)際生產(chǎn)中，生產(chǎn)設(shè)備的樣式與規(guī)格不盡相同，所需要的模型在系統(tǒng)模型庫(kù)里并不能全部找到，這就要通過第三方軟件設(shè)計(jì)生成設(shè)備模型并通過RobotStudio軟件加載、設(shè)置，從而形成用戶模型庫(kù)。2.用戶模型庫(kù)知識(shí)學(xué)習(xí)

在“基本”選項(xiàng)卡的“導(dǎo)入模型庫(kù)”子選項(xiàng)中，有“用戶庫(kù)”和“瀏覽庫(kù)文件”兩個(gè)選項(xiàng)。用戶創(chuàng)建的模型就存放在其中，庫(kù)文件的格式擴(kuò)展名為“*.rslib”?！坝脩魩?kù)”的模型一般存放在“用戶文檔位置”的“Libraries”文件夾中，如圖2-3所示；“瀏覽庫(kù)文件”則由用戶自主創(chuàng)建的文件夾保存模型，如圖2-4所示。任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置知識(shí)學(xué)習(xí)2.用戶模型庫(kù)圖2-3“用戶庫(kù)”的模型保存位置圖2-4“瀏覽庫(kù)文件”的模型保存位置任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置

在“基本”選項(xiàng)卡中有“導(dǎo)入幾何體”子選項(xiàng)，可以對(duì)第三方軟件的CAD模型進(jìn)行加載，如圖2-5所示。但對(duì)模型的格式有一定要求，一般選擇“sat”格式的CAD模型。從根本上講，幾何體就是CAD文件，其導(dǎo)入后可以復(fù)制到RobotStudio創(chuàng)建的工作站中。知識(shí)學(xué)習(xí)

3.第三方軟件的模型圖2-5加載第三方軟件模型任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（1）新建空工作站:選擇“文件”選項(xiàng)卡，單擊【新建】→【空工作站】→【創(chuàng)建】，完成空工作站的新建。（2）導(dǎo)入幾何體：選擇“基本”選項(xiàng)卡，單擊【導(dǎo)入幾何體】→【瀏覽幾何體】，在瀏覽窗口中選擇并打開“輪轂三維模型.sat”。任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置（3）進(jìn)入旋轉(zhuǎn)設(shè)定：在界面左側(cè)選擇“布局”，右擊“輪轂三維模型”，在彈出菜單中單擊【位置】→【旋轉(zhuǎn)】。（4）旋轉(zhuǎn)角度設(shè)定：①在界面左側(cè)“旋轉(zhuǎn)”輸入框內(nèi)設(shè)定繞Y軸旋轉(zhuǎn)角度-90度②單擊【應(yīng)用】→【關(guān)閉】，確定旋轉(zhuǎn)設(shè)置完成。任務(wù)實(shí)施任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置（5）移動(dòng)工件模型：①在界面左側(cè)“布局”窗口選擇“輪轂三維模型”。②在“Freehand”區(qū)單擊【移動(dòng)】，出現(xiàn)三維坐標(biāo)軸。③拖動(dòng)三維坐標(biāo)軸使輪轂移動(dòng)到合適位置。（6）進(jìn)入設(shè)定本地原點(diǎn)：在界面左側(cè)“布局”窗口右擊“輪轂三維模型”，在彈出菜單中單擊【修改】→【設(shè)定本地原點(diǎn)】。任務(wù)實(shí)施任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置（7）設(shè)定本地原點(diǎn)：①單擊【選擇部件】和【捕捉中心】按鈕。②單擊界面左側(cè)“位置X、Y、Z”輸入框；在視圖中單擊輪轂底面圓心，

系統(tǒng)自動(dòng)添加該圓心坐標(biāo)值。③界面左側(cè)“方向”輸入框內(nèi)的值全改為0。④單擊【應(yīng)用】→【關(guān)閉】。（8）打開設(shè)定位置功能：在界面左側(cè)“布局”窗口右擊“輪轂三維模型”，在彈出菜單中單擊【位置】→【設(shè)定位置】。任務(wù)實(shí)施任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置（9）設(shè)定位置：在界面左側(cè)“設(shè)定位置：輪轂三維模型”窗口，設(shè)定位置坐標(biāo)為（0，0，0），設(shè)定方向坐標(biāo)為（0，0，0），然后單擊【應(yīng)用】→【關(guān)閉】。（10）打開保存為庫(kù)文件功能：在界面左側(cè)“布局”窗口右擊“輪轂三維模型”，在彈出菜單中單擊【保存為庫(kù)文件】。任務(wù)實(shí)施任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置（11）保存為庫(kù)文件：在彈出對(duì)話框中，將文件名修改為“輪轂”，單擊【保存】。項(xiàng)目二創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人工作站的基本模型任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置項(xiàng)目總結(jié)任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)描述

工具是機(jī)器人的末端執(zhí)行器。在構(gòu)建機(jī)器人工作站時(shí)，機(jī)器人的法蘭盤上既可以安裝系統(tǒng)模型庫(kù)里的工具，也可以安裝用戶自定義的工具。但更多情況下，用戶所需的工具在系統(tǒng)模型庫(kù)中不存在，需要用戶自主創(chuàng)建。用戶創(chuàng)建的工具在安裝時(shí)能夠自動(dòng)安裝在機(jī)器人法蘭盤上，并在工具末端自動(dòng)生成工具坐標(biāo)系。

在本次任務(wù)中，通過從導(dǎo)入工具模型到修改本地原點(diǎn)、調(diào)整位置、創(chuàng)建工具坐標(biāo)系，詳細(xì)介紹創(chuàng)建機(jī)器人工具的一般過程。

在RobotStudio軟件中，對(duì)模型的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)可以通過“建?！边x項(xiàng)卡的“Freehand”區(qū)的【移動(dòng)】和【旋轉(zhuǎn)】實(shí)現(xiàn)。比如，同時(shí)選中“移動(dòng)”圖標(biāo)和需要移動(dòng)的模型，然后拖動(dòng)三維坐標(biāo)軸移動(dòng)模型，如圖2-6所示。知識(shí)學(xué)習(xí)1.

模型位置的設(shè)定圖2-6Freehand工具擺放模型任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置

如果要準(zhǔn)確放置模型，可以使用RobotStudio軟件的“位置”功能。比如，右擊需要移動(dòng)的模型，在彈出的菜單中依次選擇【位置】→【偏移位置】，則可在彈出的對(duì)話框中精準(zhǔn)設(shè)置模型的位置，如圖2-7所示，其它模型位置設(shè)定命令見表2-2。知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置1.

模型位置的設(shè)定圖2-7“位置”功能擺放模型知識(shí)學(xué)習(xí)命令名稱說明設(shè)定位置通過直接輸入位置值的方式確定模型的放置位置及方向偏移位置通過參考坐標(biāo)系對(duì)模型進(jìn)行位置偏移、旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)根據(jù)參考點(diǎn)坐標(biāo)系的X、Y、Z方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)設(shè)定模型位置放置通過一個(gè)點(diǎn)、兩點(diǎn)、三點(diǎn)法、框架、兩個(gè)框架的方式放置模型表2-2模型位置設(shè)定命令1.

模型位置的設(shè)定任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置知識(shí)學(xué)習(xí)2.

模型的本地原點(diǎn)

每個(gè)模型都有各自的本地坐標(biāo)系O-XYZ，本地原點(diǎn)即此坐標(biāo)系的原點(diǎn)O，如圖2-8所示。如果使用其它坐標(biāo)系作為參考表示模型的位置，則該位置是模型的本地原點(diǎn)在參考坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。因此，修改本地原點(diǎn)可以重新定位模型的本地坐標(biāo)系。圖2-8工具的本地原點(diǎn)任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置知識(shí)學(xué)習(xí)3.

用戶工具的安裝原理

工業(yè)機(jī)器人法蘭盤末端通常會(huì)安裝用戶自定義的工具。安裝時(shí)，工具模型的本地坐標(biāo)系與機(jī)器人法蘭盤坐標(biāo)系重合，工具模型末端的工具坐標(biāo)系即為工業(yè)機(jī)器人的工具坐標(biāo)系。

因此，工具模型創(chuàng)建時(shí)應(yīng)完成以下任務(wù)：（1）在工具模型的法蘭盤表面創(chuàng)建本地坐標(biāo)系。（2）在工具模型的末端創(chuàng)建工具坐標(biāo)系。任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（1）新建空工作站:選擇“文件”選項(xiàng)卡，單擊【新建】→【空工作站】→【創(chuàng)建】，完成空工作站的新建。（2）新建空工作站:選擇“文件”選項(xiàng)卡，單擊【新建】→【空工作站】→【創(chuàng)建】，完成空工作站的新建。任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（3）進(jìn)入設(shè)定本地原點(diǎn)：在界面左側(cè)“布局”窗口右擊“工具三維模型”，在彈出菜單中單擊【修改】→【設(shè)定本地原點(diǎn)】。（4）設(shè)置本地原點(diǎn)：①單擊【選擇部件】和【捕捉中心】按鈕。②單擊界面左側(cè)“位置X、Y、Z”輸入框；在視圖中單擊法蘭底面圓心，系統(tǒng)自動(dòng)獲取該圓心坐標(biāo)值，并添加到輸入框中。③單擊【應(yīng)用】→【關(guān)閉】，本地原點(diǎn)設(shè)置完成。任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（5）打開設(shè)定位置功能：在界面左側(cè)“布局”窗口右擊“工具三維模型”，在彈出菜單中單擊【位置】→【設(shè)定位置】。（6）設(shè)定位置：在界面左側(cè)“設(shè)定位置：工具三維模型”窗口，設(shè)定位置坐標(biāo)為（0，0，0），設(shè)定方向坐標(biāo)為（0，0，0），然后單擊【應(yīng)用】→【關(guān)閉】。任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（7）打開創(chuàng)建框架功能：選擇“基本”選項(xiàng)卡，單擊【創(chuàng)建框架】，進(jìn)入創(chuàng)建框架界面。（8）創(chuàng)建第一個(gè)框架：①單擊【選擇部件】和【捕捉中心】按鈕。②單擊界面左側(cè)“框架位置”輸入框；在視圖中單擊涂膠工具頂面圓心，系統(tǒng)自動(dòng)獲取該圓心坐標(biāo)值，并添加到輸入框中。③單擊【創(chuàng)建】→【關(guān)閉】。任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（9）進(jìn)入框架方向設(shè)置：在界面左側(cè)“布局”窗口右擊“框架_1”，在彈出菜單中單擊【設(shè)定為表面的法線方向】。（10）框架方向設(shè)置：①單擊【選擇表面】按鈕。②單擊界面左側(cè)“表面或部分”輸入框；在視圖中單擊涂膠工具頂面，系統(tǒng)自動(dòng)獲取該表面信息。③單擊【應(yīng)用】→【關(guān)閉】。任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（11）創(chuàng)建第二個(gè)框架：重復(fù)步驟7～步驟10，創(chuàng)建框架_2。（12）開啟創(chuàng)建工具：選擇“建模”選項(xiàng)卡，單擊【創(chuàng)建工具】，打開創(chuàng)建工具功能。任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（13）工具信息設(shè)置：①將“Tool名稱”修改為“工具”。②將“選擇部件”設(shè)置為“使用已有的部件”。③單擊【下一個(gè)】，進(jìn)入下一步。（14）TCP信息設(shè)置：①將“TCP名稱”修改為“Glue”。②將“數(shù)值來自目標(biāo)點(diǎn)/框架”設(shè)置為“框架_1”。③單擊向?qū)фI，將“Glue”添加到右側(cè)窗口。④重復(fù)以上步驟，完成第二個(gè)TCP信息的設(shè)置。任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（15）完成工具創(chuàng)建：?jiǎn)螕簟就瓿伞堪粹o，工具創(chuàng)建完成。（16）保存為庫(kù)文件：在界面左側(cè)“布局”窗口右擊“工具”，在彈出菜單中單擊【保存為庫(kù)文件】。項(xiàng)目二創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人工作站的基本模型任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置項(xiàng)目總結(jié)任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)描述

加工工作臺(tái)和夾具都屬于工裝，且在實(shí)際的生產(chǎn)中作為工件的載體。在RobotStudio軟件的虛擬仿真環(huán)境中，工裝充當(dāng)著輔助工件模型完成編程與仿真的角色。

在創(chuàng)建工裝模型時(shí)，可以使用軟件自帶的模型或外部的模型。其中，軟件本身既可以自行繪制簡(jiǎn)單的工裝，也可以從模型庫(kù)調(diào)用；外部模型要通過第三方建模軟件創(chuàng)建后導(dǎo)入RobotStudio軟件中，并完成相應(yīng)設(shè)置。

本次任務(wù)中，需要在RobotStudio軟件中創(chuàng)建變位機(jī)模型并完成相關(guān)設(shè)置。

在RobotStudio軟件中，工裝一般通過創(chuàng)建機(jī)械裝置的方法實(shí)現(xiàn)。機(jī)械裝置是由若干零件裝配在一起的裝置，通過設(shè)置其機(jī)械特性能實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備功能。機(jī)械裝置一般分為四類：機(jī)器人、外軸、工具、設(shè)備。其中，工具類、設(shè)備類的機(jī)械裝置應(yīng)用較多，比如夾爪、變位機(jī)，如圖2-9和圖2-10所示。機(jī)械裝置使機(jī)器人工作站在虛擬仿真時(shí)更能接近實(shí)際工作場(chǎng)景。任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置知識(shí)學(xué)習(xí)圖2-9夾爪模型

圖2-10變位機(jī)模型任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（2）導(dǎo)入幾何體：選擇“基本”選項(xiàng)卡，單擊【導(dǎo)入幾何體】→【瀏覽幾何體】，在瀏覽窗口中選擇并打開“變位機(jī)三維模型.sat”。（1）新建空工作站:選擇“文件”選項(xiàng)卡，單擊【新建】→【空工作站】→【創(chuàng)建】，完成空工作站的新建。任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（3）進(jìn)入設(shè)定本地原點(diǎn)：在界面左側(cè)“布局”窗口右擊“變位機(jī)三維模型”，在彈出菜單中單擊【修改】→【設(shè)定本地原點(diǎn)】。（4）設(shè)置本地原點(diǎn)：①單擊【選擇部件】和【捕捉中心】按鈕。②單擊界面左側(cè)“位置X、Y、Z”輸入框；在視圖中單擊變位機(jī)底面中心，系統(tǒng)自動(dòng)添加該中心坐標(biāo)值；將“方向”輸入框內(nèi)的值設(shè)為（-90，0，0）。③單擊【應(yīng)用】→【關(guān)閉】。任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（5）打開設(shè)定位置功能：在界面左側(cè)“布局”窗口中右擊“變位機(jī)三維模型”，在彈出菜單中單擊【位置】→【設(shè)定位置】。（6）設(shè)定位置：在界面左側(cè)“設(shè)定位置：變位機(jī)三維模型”窗口，設(shè)定位置坐標(biāo)為（0，0，0），設(shè)定方向坐標(biāo)為（0，0，0），然后單擊【應(yīng)用】→【關(guān)閉】。任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（7）創(chuàng)建空部件：選擇“建?！边x項(xiàng)卡，單擊【空部件】，共創(chuàng)建3個(gè)空部件，分別命名為“基座”“搖臂”“轉(zhuǎn)盤”。（8）設(shè)置空部件：①在界面左側(cè)“布局”窗口單擊“變位機(jī)三維模型”。②將組成基座的2個(gè)“物體”拖入“基座”。③將組成搖臂的2個(gè)“物體”拖入“搖臂”。④將屬于轉(zhuǎn)盤的1個(gè)“物體”拖入“轉(zhuǎn)盤”。任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（9）開啟創(chuàng)建機(jī)械裝置：選擇“建?！边x項(xiàng)卡，單擊【創(chuàng)建機(jī)械裝置】，進(jìn)入創(chuàng)建機(jī)械裝置界面。（10）機(jī)械裝置設(shè)置：①將“機(jī)械裝置模型名稱”修改為“變位機(jī)”。②將“機(jī)械裝置類型”設(shè)置為“設(shè)備”。任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（11）創(chuàng)建鏈接L1：①雙擊“鏈接”進(jìn)入“創(chuàng)建鏈接”對(duì)話框。②將“鏈接名稱”修改為“L1”，將“所選組件”設(shè)置為“基座”，勾選“設(shè)置為BaseLink”。③單擊向?qū)фI，將“基座”添加到右側(cè)窗口，單擊【應(yīng)用】，鏈接“L1”創(chuàng)建完成。（12）創(chuàng)建鏈接L2：①將“鏈接名稱”修改為“L2”，將“所選組件”設(shè)置為“搖臂”。②單擊向?qū)фI，將“搖臂”添加到右側(cè)窗口,單擊【應(yīng)用】，鏈接“L2”創(chuàng)建完成。任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（13）創(chuàng)建鏈接L3：①將“鏈接名稱”修改為“L3”，將“所選組件”設(shè)置為“轉(zhuǎn)盤”。②單擊向?qū)фI，將“轉(zhuǎn)盤”添加到右側(cè)窗口,單擊【應(yīng)用】，鏈接“L3”創(chuàng)建完成。（14）隱藏基座部件：①單擊【選擇部件】和【捕捉中心】按鈕。②在界面左側(cè)“布局”窗口中右擊“基座”，在彈出菜單中單擊【可見】，基座被隱藏。任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（15）創(chuàng)建接點(diǎn)J1：①雙擊“接點(diǎn)”進(jìn)入“創(chuàng)建接點(diǎn)”界面。②將“關(guān)節(jié)名稱”修改為“J1”，“關(guān)節(jié)類型”設(shè)置為“旋轉(zhuǎn)的”，“子鏈接”設(shè)置為“L2”。③單擊“關(guān)節(jié)軸”輸入框，在視圖中捕捉搖臂上同軸的兩點(diǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)添加坐標(biāo)值。④單擊【應(yīng)用】按鈕。（16）創(chuàng)建接點(diǎn)J2：①將“關(guān)節(jié)名稱”修改為“J2”，將“關(guān)節(jié)類型”設(shè)置為“旋轉(zhuǎn)的”，“父鏈接”設(shè)置為“L2”，“子鏈接”設(shè)置為“L3”。②單擊“關(guān)節(jié)軸”輸入框，在視圖中捕捉轉(zhuǎn)盤同軸的兩點(diǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)添加坐標(biāo)值。③單擊【應(yīng)用】按鈕。任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（17）開啟框架創(chuàng)建：在“創(chuàng)建機(jī)械裝置”窗口，雙擊“框架”，打開“創(chuàng)建框架”對(duì)話框。（18）創(chuàng)建框架：①在“創(chuàng)建框架”對(duì)話框中，將“框架名稱”修改為“Jig”，“屬于鏈接”選擇“L3”。②單擊【選擇表面】以及【捕捉中心】按鈕。③單擊“位置”輸入框，在視圖中捕捉“轉(zhuǎn)盤”上表面中心，系統(tǒng)自動(dòng)添加坐標(biāo)值。④單擊【確定】按鈕。任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（19）編譯機(jī)械裝置：“變位機(jī)”相關(guān)信息設(shè)置完畢后，單擊【編譯機(jī)械裝置】。（20）浮動(dòng)“創(chuàng)建機(jī)械裝置”窗口：在“創(chuàng)建機(jī)械裝置”右側(cè)單擊下拉圖標(biāo)，選擇“浮動(dòng)”。任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（21）開啟創(chuàng)建姿態(tài)：?jiǎn)螕簟咎砑印堪粹o，進(jìn)入“創(chuàng)建姿態(tài)”界面。（22）姿態(tài)創(chuàng)建：①將“姿態(tài)名稱”修改為“姿態(tài)1”，將“關(guān)節(jié)值”設(shè)為90度。②單擊【應(yīng)用】按鈕，完成姿態(tài)創(chuàng)建。任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（23）開啟轉(zhuǎn)換時(shí)間設(shè)置：在“創(chuàng)建機(jī)械裝置”界面單擊【設(shè)置轉(zhuǎn)換時(shí)間】按鈕，進(jìn)入設(shè)置轉(zhuǎn)換時(shí)間界面。（24）設(shè)置轉(zhuǎn)換時(shí)間：?jiǎn)螕簟稗D(zhuǎn)換時(shí)間”輸入框，將時(shí)間修改為1秒，單擊【確定】按鈕完成設(shè)置。任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)實(shí)施（25）完成機(jī)械裝置創(chuàng)建：?jiǎn)螕簟娟P(guān)閉】按鈕，變位機(jī)創(chuàng)建完成。（26）保存為庫(kù)文件：在界面左側(cè)選擇“布局”窗口，右擊創(chuàng)建好的機(jī)械裝置“變位機(jī)”，在彈出菜單中單擊【保存為庫(kù)文件】。項(xiàng)目二創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人工作站的基本模型任務(wù)一工件模型的創(chuàng)建與設(shè)置任務(wù)二工具模型的創(chuàng)建與設(shè)置項(xiàng)目總結(jié)任務(wù)三工裝模型的創(chuàng)建與設(shè)置

本項(xiàng)目介紹了在RobotStudio軟件中創(chuàng)建機(jī)器人工作站基本模型的方法，對(duì)工件的本地原點(diǎn)、工具的TCP和機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)特性等模型屬性的設(shè)置作了詳細(xì)講解。為讀者自主創(chuàng)建用戶模型庫(kù)提供了基本思路。項(xiàng)目總結(jié)ThankYou!ABB工業(yè)機(jī)器人離線編程與虛擬仿真學(xué)習(xí)目標(biāo)◆掌握創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人工作站的基本方法◆掌握工業(yè)機(jī)器人手動(dòng)操縱的方法◆掌握工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)單軌跡程序的創(chuàng)建方法◆掌握工作站系統(tǒng)仿真運(yùn)行與視頻錄制的方法技能目標(biāo)◆能夠進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人模型和周邊模型的選擇、合理放置◆能夠創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)◆能夠熟練手動(dòng)操縱機(jī)器人◆能夠創(chuàng)建和仿真運(yùn)行機(jī)器人軌跡程序知識(shí)目標(biāo)項(xiàng)目三創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)仿真工作站任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱項(xiàng)目總結(jié)任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序項(xiàng)目三創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)仿真工作站任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局

為了構(gòu)建機(jī)器人工作站，需要將涉及到的機(jī)器人及相關(guān)設(shè)備模型導(dǎo)入虛擬仿真環(huán)境中，并按照真實(shí)場(chǎng)景完成布局設(shè)計(jì)。本次任務(wù)介紹仿真工作站布局的一般方法，并完成實(shí)訓(xùn)臺(tái)、機(jī)器人、工具和基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊的安裝。任務(wù)描述

工業(yè)機(jī)器人仿真工作站是計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)與機(jī)器人控制技術(shù)的結(jié)合體，它包括工作場(chǎng)景模型與控制系統(tǒng)軟件。如圖3-1所示，在RobotStudio軟件中仿照真實(shí)的工作現(xiàn)場(chǎng)建立一個(gè)仿真工作站。任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局知識(shí)學(xué)習(xí)圖3-1工業(yè)機(jī)器人仿真基礎(chǔ)工作站任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局知識(shí)學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人仿真工作站在進(jìn)行設(shè)備布局時(shí)需要遵循一些原則，具體歸納如下。（1）虛實(shí)一致。虛擬場(chǎng)景與實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備布局應(yīng)基本一致，兩者的一致性越高，離線編程輸出的程序所需調(diào)試時(shí)間越短。（2）大型設(shè)備優(yōu)先。大型設(shè)備一般需要大型機(jī)械搬運(yùn)，出于安全性和經(jīng)濟(jì)性考慮，基本不允許進(jìn)行二次搬運(yùn)。因此，需要優(yōu)先放置大型設(shè)備，機(jī)器人與其它設(shè)備以大型設(shè)備為參照進(jìn)行布局。（3）關(guān)鍵設(shè)備精確定位。作為機(jī)器人工作目標(biāo)點(diǎn)的參考設(shè)備，比如供料機(jī)、數(shù)控機(jī)床等，這些設(shè)備的位置要精確，否則會(huì)出現(xiàn)機(jī)器人程序難以調(diào)試。（4）機(jī)器人路徑的安全性、可達(dá)性。機(jī)器人一般位于設(shè)備密集的緊湊空間里，在運(yùn)動(dòng)過程中不僅要避免與其它設(shè)備的碰撞，而且要以預(yù)期的姿態(tài)到達(dá)工作目標(biāo)點(diǎn)。因此，在軟件中進(jìn)行設(shè)備布局時(shí)，應(yīng)利用碰撞檢測(cè)功能、可達(dá)性分析功能來保證機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑是安全的、可到達(dá)的。任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局任務(wù)實(shí)施1.安裝實(shí)訓(xùn)臺(tái)（1）新建空工作站:選擇“文件”選項(xiàng)卡，單擊【新建】→【空工作站】→【創(chuàng)建】，完成空工作站的新建。（2）導(dǎo)入實(shí)訓(xùn)臺(tái)：選擇“基本”選項(xiàng)卡，單擊【導(dǎo)入模型庫(kù)】→【瀏覽庫(kù)文件】，在瀏覽窗口中選擇并打開“實(shí)訓(xùn)臺(tái)”。任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局任務(wù)實(shí)施2.安裝機(jī)器人（1）選擇機(jī)器人模型：①選擇“基本”選項(xiàng)卡，單擊【ABB模型庫(kù)】按鈕。②在打開的窗口中選擇“IRB120”。（2）選擇機(jī)器人版本：①在對(duì)話框中選擇機(jī)器人版本“IRB120”。②單擊【確定】按鈕，完成機(jī)器人模型導(dǎo)入。任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局任務(wù)實(shí)施（3）設(shè)定機(jī)器人安裝位置：在界面左側(cè)“布局”窗口右擊“IRB120_3_58_01”，在彈出菜單中單擊【安裝到】→【實(shí)訓(xùn)臺(tái)】。（4）安裝機(jī)器人：在彈出的對(duì)話框中單擊【是（Y）】按鈕，更新機(jī)器人位置。2.安裝機(jī)器人任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局任務(wù)實(shí)施（5）機(jī)器人位置調(diào)整：在界面左側(cè)“布局”窗口右擊“IRB120_3_58_01”，在彈出菜單中單擊【位置】→【旋轉(zhuǎn)】。（6）旋轉(zhuǎn)角度設(shè)置：①在界面左側(cè)“參考”坐標(biāo)系選擇“本地”，在“旋轉(zhuǎn)”輸入框設(shè)定繞Z軸旋轉(zhuǎn)-90度。②單擊【應(yīng)用】→【關(guān)閉】，機(jī)器人位置確定。2.安裝機(jī)器人任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局任務(wù)實(shí)施3.安裝基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊（1）導(dǎo)入基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊：①選擇“基本”選項(xiàng)卡，單擊【導(dǎo)入模型庫(kù)】→【瀏覽庫(kù)文件】。②在打開的窗口中選擇“基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊”打開。（2）移動(dòng)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊：①在界面左側(cè)“布局”窗口，選擇“基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊”。②選擇“基本”選項(xiàng)卡，單擊“Freehand”中的【移動(dòng)】，通過拖動(dòng)三維坐標(biāo)軸移動(dòng)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊到合適位置。任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局任務(wù)實(shí)施3.安裝基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊（3）開啟兩點(diǎn)法放置：在界面左側(cè)的“布局”窗口右擊“基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊”，在彈出菜單中單擊【位置】→【放置】→【兩點(diǎn)】。（4）設(shè)置定位坐標(biāo)：①單擊【選擇部件】和【捕捉中心】按鈕。②將視角調(diào)整到基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊底部。③單擊界面左側(cè)的“主點(diǎn)-從”輸入框，然后單擊視圖中P1點(diǎn)。任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局任務(wù)實(shí)施3.安裝基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊（5）繼續(xù)設(shè)置定位坐標(biāo)：①調(diào)整視角到實(shí)訓(xùn)臺(tái)上方。②單擊界面左側(cè)的“主點(diǎn)-到”輸入框，然后單擊視圖中P2點(diǎn)。（6）繼續(xù)設(shè)置定位坐標(biāo)：①調(diào)整視角到基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊底部。②單擊界面左側(cè)的“X軸上的點(diǎn)-從”輸入框，然后單擊視圖中P3點(diǎn)。任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局任務(wù)實(shí)施3.安裝基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊（7）繼續(xù)設(shè)置定位坐標(biāo)：①調(diào)整視角到實(shí)訓(xùn)臺(tái)上方。②單擊界面左側(cè)的“X軸上的點(diǎn)-到”輸入框，然后單擊視圖中P4點(diǎn)。③單擊【應(yīng)用】→【關(guān)閉】。（8）基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊安裝完成。任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局任務(wù)實(shí)施4.安裝機(jī)器人工具（1）導(dǎo)入工具模型：①選擇“基本”選項(xiàng)卡，單擊【導(dǎo)入模型庫(kù)】→【瀏覽庫(kù)文件】。②在打開的窗口中選擇“工具”。（2）安裝工具：在左側(cè)“布局”窗口拖曳“工具”圖標(biāo)到“IRB120_3_58_01”圖標(biāo)上。任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局任務(wù)實(shí)施4.安裝機(jī)器人工具（3）確定工具安裝位置：在彈出的“更新位置”對(duì)話框中單擊【是（Y）】，確認(rèn)工具安裝到機(jī)器人上。5.打包工作站文件（1）工作站文件保存：選擇“文件”選項(xiàng)卡，單擊【保存工作站為】按鈕，在彈出對(duì)話框中選擇保存路徑和修改文件名，單擊【保存】按鈕，完成工作站文件保存。任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局任務(wù)實(shí)施5.打包工作站文件（2）開啟打包工作站：選擇“文件”選項(xiàng)卡，單擊【共享】→【打包】。（3）打包工作站：在彈出對(duì)話框中輸入打包的名字和位置，單擊【確定】按鈕，完成工作站打包。任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱項(xiàng)目總結(jié)任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序項(xiàng)目三創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)仿真工作站任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱任務(wù)描述

本次任務(wù)首先創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)，涉及控制系統(tǒng)命名和系統(tǒng)選項(xiàng)配置；然后對(duì)機(jī)器人進(jìn)行手動(dòng)操縱，拖動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行簡(jiǎn)單軌跡的運(yùn)行。

工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人離線編程與虛擬仿真的前提條件。在完成機(jī)器人工作站布局設(shè)計(jì)后，要為機(jī)器人加載控制系統(tǒng)，建立虛擬控制器，使其具有相應(yīng)的電氣特性來完成有關(guān)工作。在RobotStudio軟件中，機(jī)器人系統(tǒng)的建立主要有三種方法。

（1）從布局：根據(jù)工作站布局創(chuàng)建系統(tǒng)。

（2）新建系統(tǒng)：為工作站創(chuàng)建新系統(tǒng)。

（3）已有系統(tǒng)：為工作站添加已有的系統(tǒng)。

知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱

在創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)時(shí)，需根據(jù)實(shí)際情況確定相關(guān)系統(tǒng)選項(xiàng)。特別注意的是，部分系統(tǒng)選項(xiàng)須與對(duì)應(yīng)的硬件匹配。比如，“709-1DeviceNetMaster/Slave”是ABB機(jī)器人最常見的現(xiàn)場(chǎng)總線選項(xiàng)；“633-4Arc”是弧焊包選項(xiàng)。表3-6列出了常見的機(jī)器人系統(tǒng)選項(xiàng)。選項(xiàng)名稱說明709-1DeviceNetMaster/SlaveDeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線841-1EtherNet/IPScanner/AdapterEtherNet/IP協(xié)議通信888-2PROFINETController/DevicePROFINET協(xié)議通信604-1MultiMoveCoordinated一臺(tái)控制柜下多臺(tái)機(jī)器人協(xié)同工作604-2MultiMoveIndependent一臺(tái)控制柜下多臺(tái)機(jī)器人獨(dú)立工作608-1WorldZone在位于用戶專門定義的區(qū)域內(nèi)時(shí)停止機(jī)器人610-1IndependentAxis獨(dú)立于機(jī)器人系統(tǒng)中其它各軸的情況下移動(dòng)一根軸611-1PathRecovery恢復(fù)被中斷的路徑613-1CollisionDetection碰撞檢測(cè)623-1Multitasking能夠同時(shí)執(zhí)行多段程序633-4Arc弧焊應(yīng)用635-6SpotWelding點(diǎn)焊應(yīng)用表3-6常見的機(jī)器人系統(tǒng)選項(xiàng)任務(wù)實(shí)施1.創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱（1）解壓工作站文件：在“文件”選項(xiàng)卡中單擊【打開】，選擇仿真工作站的打包文件“3-2-RobotforBasicApplication”，然后依次單擊【下一個(gè)】，直至【完成】，最后單擊【關(guān)閉】按鈕。（2）開啟創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)：選擇“基本”選項(xiàng)卡，單擊【機(jī)器人系統(tǒng)】→【從布局…】，進(jìn)入機(jī)器人系統(tǒng)創(chuàng)建過程。任務(wù)實(shí)施1.創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱（3）修改系統(tǒng)名稱和位置：①在彈出的“從布局創(chuàng)建系統(tǒng)”對(duì)話框中，修改系統(tǒng)名稱和位置，選擇RobotWare版本。②單擊【下一個(gè)】按鈕，進(jìn)入下一步。（4）選擇系統(tǒng)的機(jī)械裝置：①在“機(jī)械裝置”框內(nèi)選擇機(jī)器人型號(hào)。②單擊【下一個(gè)】按鈕，進(jìn)入下一步。任務(wù)實(shí)施1.創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱（5）打開系統(tǒng)選項(xiàng)配置：在“系統(tǒng)選項(xiàng)”對(duì)話框中，單擊【選項(xiàng)…】按鈕，進(jìn)入配置系統(tǒng)選項(xiàng)。（6）配置系統(tǒng)選項(xiàng)：①將“DefaultLanguage”設(shè)置為“Chinese”，將“IndustrialNetworks”設(shè)置為“709-1DeviceNetMaster/Slave”。②單擊【確定】按鈕，進(jìn)入下一步。任務(wù)實(shí)施1.創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱（7）確定機(jī)器人系統(tǒng)完成創(chuàng)建：?jiǎn)螕簟就瓿伞堪粹o，創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)。任務(wù)實(shí)施任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱2.手動(dòng)操縱

在RobotStudio軟件中對(duì)機(jī)器人進(jìn)行離線編程，需要手動(dòng)操縱機(jī)器人到達(dá)合適的位置，然后進(jìn)行示教和相關(guān)設(shè)置，因此，掌握手動(dòng)操縱機(jī)器人是十分必要的。機(jī)器人手動(dòng)操縱分為直接拖動(dòng)和精確手動(dòng)兩種控制方式。

（1）直接拖動(dòng)

直接拖動(dòng)主要有三種運(yùn)動(dòng)模式：手動(dòng)關(guān)節(jié)、手動(dòng)線性和手動(dòng)重定位。相關(guān)的操作在“基本”選項(xiàng)卡的“Freehand”區(qū)有快捷圖標(biāo)。任務(wù)實(shí)施任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱2.手動(dòng)操縱（1）直接拖動(dòng)——手動(dòng)關(guān)節(jié)（1）選擇手動(dòng)關(guān)節(jié)：在“基本”選項(xiàng)卡的“Freehand”區(qū)單擊【手動(dòng)關(guān)節(jié)】。（2）手動(dòng)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)：選擇要運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人軸，按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)即可手動(dòng)操縱相應(yīng)的機(jī)器人關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)。任務(wù)實(shí)施任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱2.手動(dòng)操縱（1）直接拖動(dòng)——手動(dòng)線性（1）選擇手動(dòng)線性：在“基本”選項(xiàng)卡的“Freehand”區(qū)單擊【手動(dòng)線性】。（2）手動(dòng)線性運(yùn)動(dòng)：①在“基本”選項(xiàng)卡的“設(shè)置”中將“工具”設(shè)置為“glue”②在左側(cè)“布局”窗口選擇機(jī)器人，拖動(dòng)視圖中的三維坐標(biāo)軸進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)任務(wù)實(shí)施任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱2.手動(dòng)操縱（1）直接拖動(dòng)——手動(dòng)重定位（1）選擇手動(dòng)重定位：在“基本”選項(xiàng)卡的“Freehand”區(qū)單擊【手動(dòng)重定位】（2）手動(dòng)重定位運(yùn)動(dòng)：①在“基本”選項(xiàng)卡的“設(shè)置”中將“工具”設(shè)置為“glue”。②在左側(cè)“布局”窗口選擇機(jī)器人，拖動(dòng)視圖中的箭頭進(jìn)行手動(dòng)重定位。任務(wù)實(shí)施任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱2.手動(dòng)操縱（2）精確手動(dòng)——精確手動(dòng)關(guān)節(jié)（1）選擇精確手動(dòng)關(guān)節(jié)：在界面左側(cè)“布局”窗口中右擊機(jī)器人“IRB120_3_58_01”，在彈出菜單中單擊【機(jī)械裝置手動(dòng)關(guān)節(jié)】。（2）調(diào)整機(jī)器人TCP：①在“基本”選項(xiàng)卡的“設(shè)置”中將“工具”設(shè)置為“glue”。②在“手動(dòng)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)：IRB120_3_58_01”窗口中直接輸入關(guān)節(jié)角度值。任務(wù)實(shí)施任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱（2）精確手動(dòng)——精確手動(dòng)線性（1）選擇精確手動(dòng)線性：在界面左側(cè)“布局”窗口中右擊機(jī)器人“IRB120_3_58_01”，在彈出菜單中單擊【機(jī)械裝置手動(dòng)線性】。（2）調(diào)整機(jī)器人TCP：①在“基本”選項(xiàng)卡的“設(shè)置”中將“工具”設(shè)置為“glue”。②在“手動(dòng)線性運(yùn)動(dòng)：IRB120_3_58_01”窗口中直接輸入位姿參數(shù)值。2.手動(dòng)操縱任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱項(xiàng)目總結(jié)任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序項(xiàng)目三創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)仿真工作站任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序任務(wù)描述

本次任務(wù)中，采用“空路徑”法創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序。在工作站相關(guān)參數(shù)設(shè)置完成后進(jìn)行仿真調(diào)試并錄制視頻，最后將整個(gè)工作站文件打包保存。

在RobotStudio軟件中，機(jī)器人離線編程有多種方式，可以使用“路徑編程”選項(xiàng)中的相關(guān)功能進(jìn)行離線編程；也可以使用虛擬示教器，按照機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)示教的方法進(jìn)行離線編程；還可以使用RobotStudio軟件自帶的“RAPID”程序編輯功能進(jìn)行離線編程。

在RobotStudio軟件中，使用“路徑編程”的相關(guān)功能創(chuàng)建機(jī)器人離線軌跡路徑的方法有兩種：“空路徑”法和“自動(dòng)路徑”法。知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序

“空路徑”法是指在虛擬仿真環(huán)境中移動(dòng)機(jī)器人的位置、調(diào)整機(jī)器人的姿態(tài)，并由軟件記錄機(jī)器人位姿信息，從而在新建的空路徑中創(chuàng)建機(jī)器人的運(yùn)行軌跡，如圖3-2所示。

“自動(dòng)路徑”法是根據(jù)三維模型的曲線特征自動(dòng)轉(zhuǎn)換成機(jī)器人的運(yùn)行軌跡，如圖3-3所示。知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序圖3-2“空路徑”法3-3“自動(dòng)路徑”法任務(wù)實(shí)施1.

“空路徑”法創(chuàng)建機(jī)器人路徑（1）解壓工作站文件：在“文件”選項(xiàng)卡中單擊【打開】，選擇仿真工作站的打包文件“3-3-RobotforBasicApplication”，然后依次單擊【下一個(gè)】，直至【完成】，最后單擊【關(guān)閉】按鈕。（2）創(chuàng)建空路徑：選擇“基本”選項(xiàng)卡，單擊【路徑】，在彈出菜單中單擊【空路徑】。任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序任務(wù)實(shí)施1.

“空路徑”法創(chuàng)建機(jī)器人路徑（3）開啟精確手動(dòng)關(guān)節(jié)：在界面左側(cè)“布局”窗口右擊“IRB120_3_58_01”，在彈出菜單中單擊【機(jī)械裝置手動(dòng)關(guān)節(jié)】。（4）調(diào)整機(jī)器人位姿：在界面左側(cè)“手動(dòng)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)：IRB120_3_58_01”窗口，將機(jī)器人第5軸調(diào)整為45度，其它軸角度為0度。任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序任務(wù)實(shí)施1.

“空路徑”法創(chuàng)建機(jī)器人路徑（5）運(yùn)動(dòng)指令參數(shù)設(shè)定：在界面底部將運(yùn)動(dòng)指令參數(shù)設(shè)定為“MoveLv200fineglue\WObj：=wobj0”。（6）示教目標(biāo)點(diǎn)P1：選擇“基本”選項(xiàng)卡，在“路徑編程”區(qū)單擊【示教指令】，在左側(cè)“路徑和目標(biāo)點(diǎn)”窗口可以看到生成的運(yùn)動(dòng)指令和目標(biāo)點(diǎn)。任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序任務(wù)實(shí)施1.

“空路徑”法創(chuàng)建機(jī)器人路徑（7）調(diào)整工具TCP：①在界面左側(cè)“布局”窗口選擇機(jī)器人“IRB120_3_58_01”，在“基本”選項(xiàng)卡的“Freehand”區(qū)單擊【手動(dòng)線性】。②在視圖中單擊【選擇部件】和【捕捉末端】按鈕。③調(diào)整TCP到P2點(diǎn)。（8）示教點(diǎn)P2：在“基本”選項(xiàng)卡的“路徑編程”區(qū)單擊【示教指令】，生成運(yùn)動(dòng)指令和目標(biāo)點(diǎn)。任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序任務(wù)實(shí)施1.

“空路徑”法創(chuàng)建機(jī)器人路徑（9）示教點(diǎn)P3：①拖曳三維坐標(biāo)軸，調(diào)整TCP到P3點(diǎn)。②單擊“路徑編程”區(qū)的【示教指令】，生成運(yùn)動(dòng)指令和目標(biāo)點(diǎn)。（10）示教P4點(diǎn)：①拖曳三維坐標(biāo)軸，調(diào)整TCP到P4點(diǎn)。②單擊“路徑編程”區(qū)的【示教指令】，生成運(yùn)動(dòng)指令和目標(biāo)點(diǎn)。任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序任務(wù)實(shí)施1.

“空路徑”法創(chuàng)建機(jī)器人路徑（11）示教P5點(diǎn)：①拖曳三維坐標(biāo)軸，調(diào)整TCP到P5點(diǎn)。②單擊“路徑編程”區(qū)的【示教指令】按鈕，生成運(yùn)動(dòng)指令和目標(biāo)點(diǎn)。（12）示教P6（P2）點(diǎn)：①在界面左側(cè)的“路徑和目標(biāo)點(diǎn)”窗口右擊“Target20”，在彈出菜單中單擊【跳轉(zhuǎn)到目標(biāo)點(diǎn)】。②單擊“路徑編程”區(qū)的【示教指令】，生成運(yùn)動(dòng)指令和目標(biāo)點(diǎn)。任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序任務(wù)實(shí)施1.

“空路徑”法創(chuàng)建機(jī)器人路徑（13）示教P7（P1）點(diǎn)：①在界面左側(cè)的“路徑和目標(biāo)點(diǎn)”窗口右擊“Target10”，在彈出菜單中單擊【跳轉(zhuǎn)到目標(biāo)點(diǎn)】。②單擊“路徑編程”區(qū)的【示教指令】，生成運(yùn)動(dòng)指令和目標(biāo)點(diǎn)。（14）路徑示教完成任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序任務(wù)實(shí)施2.仿真調(diào)試（1）同步到RAPID：選擇“基本”選項(xiàng)卡，單擊【同步】，在彈出菜單中單擊【同步到RAPID】。（2）選擇同步內(nèi)容：在“同步到RAPID”對(duì)話框中，選中所有內(nèi)容，單擊【確定】按鈕。任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序任務(wù)實(shí)施2.仿真調(diào)試（3）仿真設(shè)定：①選擇“仿真”選項(xiàng)卡，在“配置”區(qū)單擊【仿真設(shè)定】，進(jìn)入仿真設(shè)定。②在“仿真設(shè)定”窗口，勾選“System1”后面的復(fù)選框，單擊“T_ROB1”后在“進(jìn)入點(diǎn)”下拉框中選擇“Path10”。③單擊【關(guān)閉】按鈕，完成仿真設(shè)定。（4）開啟仿真：選擇“仿真”選項(xiàng)卡，在“仿真控制”區(qū)單擊【播放】，進(jìn)入仿真。任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序任務(wù)實(shí)施3.仿真錄像（1）仿真錄像參數(shù)設(shè)置：選擇“文件”選項(xiàng)卡，單擊【選項(xiàng)】，在彈出的“選項(xiàng)”對(duì)話框中單擊【屏幕錄像機(jī)】，將相關(guān)參數(shù)設(shè)置完成后，單擊【確定】按鈕，完成仿真錄像參數(shù)設(shè)置。（2）仿真錄像：①選擇“仿真”選項(xiàng)卡，在“仿真控制”區(qū)單擊【播放】，進(jìn)入仿真。②單擊“錄制短片”區(qū)的【仿真錄像】，開始仿真錄像。任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序任務(wù)實(shí)施3.仿真錄像任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序（3）仿真錄像保存：仿真錄像完成后，在界面下方的“輸出”窗口會(huì)提示仿真錄像自動(dòng)保存位的置。任務(wù)一工業(yè)機(jī)器人仿真工作站布局任務(wù)二創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)與手動(dòng)操縱項(xiàng)目總結(jié)任務(wù)三創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序項(xiàng)目三創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)仿真工作站

本項(xiàng)目主要介紹了工業(yè)機(jī)器人仿真工作站的創(chuàng)建方法、“空路徑”法創(chuàng)建機(jī)器人軌跡程序、工作站仿真運(yùn)行與錄制視頻。通過對(duì)工業(yè)機(jī)器人基本工作站的創(chuàng)建與仿真調(diào)試，為工業(yè)機(jī)器人工程應(yīng)用的虛擬仿真打下了基礎(chǔ)。項(xiàng)目總結(jié)ThankYou!ABB工業(yè)機(jī)器人離線編程與虛擬仿真學(xué)習(xí)目標(biāo)◆掌握工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的基本概念◆掌握曲線軌跡路徑的創(chuàng)建方法◆掌握機(jī)器人目標(biāo)點(diǎn)與軸配置參數(shù)調(diào)整的方法◆掌握機(jī)器人離線程序的優(yōu)化方法◆掌握工作站碰撞監(jiān)控和機(jī)器人TCP檢測(cè)技能目標(biāo)◆能夠創(chuàng)建機(jī)器人工件坐標(biāo)系◆能夠根據(jù)幾何特征自動(dòng)生成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑◆能夠完善優(yōu)化機(jī)器人離線程序◆能夠?qū)ぷ髡具M(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控知識(shí)目標(biāo)項(xiàng)目四工業(yè)機(jī)器人涂膠離線仿真任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑任務(wù)二調(diào)整機(jī)器人目標(biāo)點(diǎn)與軸配置項(xiàng)目總結(jié)任務(wù)三工作站仿真運(yùn)行與監(jiān)控項(xiàng)目四工業(yè)機(jī)器人涂膠離線仿真任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑

在本次任務(wù)中，首先根據(jù)工件模型利用“三點(diǎn)法”創(chuàng)建工件坐標(biāo)系；然后通過“自動(dòng)路徑”法創(chuàng)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序，從而保證了機(jī)器人涂膠作業(yè)的精度和速度。任務(wù)描述

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)復(fù)雜，通常采用坐標(biāo)系來準(zhǔn)確、清楚地描述機(jī)器人的位姿（位置和姿態(tài)）參數(shù)。笛卡兒坐標(biāo)系如圖4-1（a），該坐標(biāo)系是其它坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。

圍繞X軸、Y軸和Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角分別定義為回轉(zhuǎn)角、俯仰角和偏轉(zhuǎn)角，相應(yīng)表達(dá)式為±A、±B和±C。A、B和C的正方向分別以X、Y和Z的正方向上右手螺旋前進(jìn)的方向?yàn)檎较?，如圖4-1（b）。知識(shí)學(xué)習(xí)1.笛卡兒坐標(biāo)系任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑（a）右手坐標(biāo)系（b）轉(zhuǎn)動(dòng)正方向的定義圖4-1笛卡兒坐標(biāo)系知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑知識(shí)學(xué)習(xí)

在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)中，根據(jù)不同作業(yè)內(nèi)容、軌跡路徑等方面的要求，對(duì)機(jī)器人的示教或手動(dòng)操縱是在不同坐標(biāo)系下進(jìn)行的。在《機(jī)器人與機(jī)器人裝備坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)命名原則》（GB/T16977-2019）中，對(duì)機(jī)器人各坐標(biāo)系進(jìn)行了定義。這里結(jié)合ABB工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)中坐標(biāo)系的定義作介紹，如圖4-2所示。（1）大地坐標(biāo)系

大地坐標(biāo)系與機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)無關(guān)，是以大地為參照的固定坐標(biāo)系，符號(hào)O0-X0Y0Z0。在默認(rèn)情況下，大地坐標(biāo)系與基坐標(biāo)系是一致的。任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑2.工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系

（2）基坐標(biāo)系

基坐標(biāo)系是以機(jī)器人底座安裝面為參照的坐標(biāo)系，符號(hào)O1-X1Y1Z1。

（3）機(jī)械接口坐標(biāo)系

機(jī)械接口坐標(biāo)系，即ABB機(jī)器人法蘭盤處的坐標(biāo)系tool0，是以機(jī)械接口為參照的坐標(biāo)系，符號(hào)Om-XmYmZm。（4）工具坐標(biāo)系

工具坐標(biāo)系是以安裝在機(jī)器人機(jī)械接口上的工具或末端執(zhí)行器為參照的坐標(biāo)系，符號(hào)Ot-XtYtZt。2.工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑

（5）用戶坐標(biāo)系

用戶坐標(biāo)系是以機(jī)器人作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)作為參照的坐標(biāo)系，符號(hào)Ok-XkYkZk。

（6）工件坐標(biāo)系

工件坐標(biāo)系是以被加工零件為參照的坐標(biāo)系，符號(hào)Oj-XjYjZj。機(jī)器人可以擁有若干個(gè)工件坐標(biāo)系，或表示不同工件，或表示同一工件在不同位置的若干副本。知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑2.工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑2.工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系圖4-2機(jī)器人坐標(biāo)系任務(wù)實(shí)施任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑1.創(chuàng)建工件坐標(biāo)系（1）解壓工作站文件：在“文件”選項(xiàng)卡中單擊【打開】，選擇仿真工作站的打包文件“4-1-RobotforGlue”，然后依次單擊【下一個(gè)】，直至【完成】，最后單擊【關(guān)閉】按鈕。（2）開啟工件坐標(biāo)系創(chuàng)建：選擇“基本”選項(xiàng)卡，單擊【其它】，在下拉菜單中選擇【創(chuàng)建工件坐標(biāo)】。任務(wù)實(shí)施任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑1.創(chuàng)建工件坐標(biāo)系（3）創(chuàng)建框架：①在界面左側(cè)“創(chuàng)建工件坐標(biāo)”窗口，將坐標(biāo)系名稱修改為“wobj_1”。②選擇“用戶坐標(biāo)框架”下的“取點(diǎn)創(chuàng)建框架”，單擊右側(cè)下拉按鈕。（4）繼續(xù)創(chuàng)建框架：①在界面左側(cè)對(duì)話框選擇“三點(diǎn)”法。②單擊【選擇表面】和【捕捉中心】按鈕。③選擇“X軸上的第一個(gè)點(diǎn)”輸入框，單擊P1點(diǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)添加坐標(biāo)值；同理，依次添加P2、P3的坐標(biāo)值。④單擊【Accept】按鈕。任務(wù)實(shí)施任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑1.創(chuàng)建工件坐標(biāo)系（5）創(chuàng)建工件坐標(biāo)系：在界面左側(cè)“創(chuàng)建工件坐標(biāo)”窗口，單擊【創(chuàng)建】按鈕。（6）工件坐標(biāo)系創(chuàng)建完成。任務(wù)實(shí)施任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑2.創(chuàng)建自動(dòng)路徑（1）開啟精確手動(dòng)關(guān)節(jié)：在界面左側(cè)“布局”窗口右擊機(jī)器人“IRB120_3_58_01”，在彈出菜單中單擊【機(jī)械裝置手動(dòng)關(guān)節(jié)】。（2）調(diào)整工具姿態(tài)：在界面左側(cè)“手動(dòng)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)：IRB120_3_58_01”窗口，將機(jī)器人第5軸調(diào)整為45度，其它軸角度為0度。任務(wù)實(shí)施任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑2.創(chuàng)建自動(dòng)路徑（3）偏移工具坐標(biāo)系：在界面左側(cè)“路徑和目標(biāo)點(diǎn)”窗口中，右擊“工具數(shù)據(jù)”下的“glue”，在彈出菜單中單擊【偏移位置】。（4）設(shè)置偏移參數(shù)：①在界面左側(cè)的“偏移位置：glue”窗口，將參考坐標(biāo)系選擇“本地”。②將“Translation”輸入框的數(shù)值修改為（0，0，10）。③單擊【應(yīng)用】→【關(guān)閉】。任務(wù)實(shí)施任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑2.創(chuàng)建自動(dòng)路徑（5）創(chuàng)建自動(dòng)路徑：選擇“基本”選項(xiàng)卡，單擊【路徑】下拉按鈕，然后單擊【自動(dòng)路徑】。（6）運(yùn)動(dòng)指令參數(shù)設(shè)置：在視圖中單擊【選擇部件】和【捕捉邊緣】按鈕。②在界面底部，將運(yùn)動(dòng)指令參數(shù)修改為“MoveLv100Fineglue\WObj:=wobj_1”。任務(wù)實(shí)施任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑2.創(chuàng)建自動(dòng)路徑（7）生成涂膠軌跡：①在視圖中捕捉發(fā)動(dòng)機(jī)殼的邊緣曲線。②先取消邊緣捕捉，然后在界面左側(cè)“自動(dòng)路徑”窗口，選擇“參照面”輸入框，最后在視圖中單擊發(fā)動(dòng)機(jī)殼的上表面，將其設(shè)定為參照面。③將“近似參數(shù)”設(shè)為“圓弧運(yùn)動(dòng)”，最小距離和公差都設(shè)為1，單擊【創(chuàng)建】按鈕。（8）機(jī)器人涂膠路徑創(chuàng)建完成。任務(wù)一創(chuàng)建工件坐標(biāo)系與自動(dòng)路徑任務(wù)二調(diào)整機(jī)器人目標(biāo)點(diǎn)與軸配置項(xiàng)目總結(jié)任務(wù)三工作站仿真運(yùn)行與監(jiān)控項(xiàng)目四工業(yè)機(jī)器人涂膠離線仿真任務(wù)二調(diào)整機(jī)器人目標(biāo)點(diǎn)與軸配置任務(wù)描述“自動(dòng)路徑”法生成的機(jī)器人運(yùn)行軌跡中，有部分目標(biāo)點(diǎn)機(jī)器人可能難以到達(dá)，因此，機(jī)器人暫時(shí)還不能正常運(yùn)行。本次任務(wù)將對(duì)機(jī)器人目標(biāo)點(diǎn)處的工具姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，并設(shè)定機(jī)器人軸配置參數(shù)，使機(jī)器人能夠到達(dá)所有目標(biāo)點(diǎn)。

（1）線性運(yùn)動(dòng)指令——MoveL

線性運(yùn)動(dòng)是機(jī)器人TCP按照設(shè)定的姿態(tài)沿一條直線由起始點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)，如圖4-3所示，機(jī)器人從P10點(diǎn)以直線運(yùn)動(dòng)方式移動(dòng)到P20點(diǎn)。在運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可控，運(yùn)動(dòng)路徑唯一且精度高，但容易出現(xiàn)關(guān)節(jié)軸進(jìn)入機(jī)械死點(diǎn)。該指令常用于機(jī)器人工作狀態(tài)下的移動(dòng)。

知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)二調(diào)整機(jī)器人目標(biāo)點(diǎn)與軸配置1.機(jī)器人常用運(yùn)動(dòng)指令圖4-3線性運(yùn)動(dòng)知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)二調(diào)整機(jī)器人目標(biāo)點(diǎn)與軸配置（1）線性運(yùn)動(dòng)指令——MoveL

線性運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)是前一運(yùn)動(dòng)指令的目標(biāo)點(diǎn)，結(jié)束點(diǎn)是當(dāng)前指令的目標(biāo)點(diǎn)。線性運(yùn)動(dòng)指令語(yǔ)句“MoveLp20，v100，fine，glue；”各部分的含義見表4-3。

參數(shù)說明MoveL指令名稱：線性運(yùn)動(dòng)p20目標(biāo)位置：數(shù)據(jù)類型為robtarget，機(jī)器人和外部軸的目標(biāo)點(diǎn)v100速度：數(shù)據(jù)類型為speeddata，適用于運(yùn)動(dòng)的速度數(shù)據(jù)，單位為mm/sfine轉(zhuǎn)彎半徑：數(shù)據(jù)類型為zonedata，單位為mm。轉(zhuǎn)彎數(shù)據(jù)fine是指機(jī)器人TCP到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)時(shí)速度降為零，機(jī)器人動(dòng)作有所停頓glue工具坐標(biāo)系：數(shù)據(jù)類型為tooldata，移動(dòng)機(jī)械臂時(shí)正在使用的工具坐標(biāo)表4-3線性運(yùn)動(dòng)指令語(yǔ)句解析1.機(jī)器人常用運(yùn)動(dòng)指令（2）關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令——MoveJ

關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)是機(jī)器人TCP從起始點(diǎn)沿最快的路徑移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)。機(jī)器人最快的運(yùn)動(dòng)路徑通常不是最短的路徑，因而關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)一般不是直線運(yùn)動(dòng)。由于機(jī)器人關(guān)節(jié)軸做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且所有軸同時(shí)啟動(dòng)和同時(shí)停止，所以機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，如圖4-4所示。該指令不僅使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)更加高效快速，而且使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)更加柔和，一般用于機(jī)器人在工作空間大范圍移動(dòng)。知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)二調(diào)整機(jī)器人目標(biāo)點(diǎn)與軸配置1.機(jī)器人常用運(yùn)動(dòng)指令圖4-4關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)（2）關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令——MoveJ

關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令語(yǔ)句“MoveJp20，v100，z50，glue；”各部分的含義見表4-4。知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)二調(diào)整機(jī)器人目標(biāo)點(diǎn)與軸配置1.機(jī)器人常用運(yùn)動(dòng)指令參數(shù)說明MoveJ指令名稱：關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)p20目標(biāo)位置：數(shù)據(jù)類型為robt