工業(yè)機器人繪圖工作站虛擬仿真任務1創(chuàng)建繪圖筆工具1.導入繪圖筆工具模型2.設(shè)定繪圖筆工具位置3.創(chuàng)建工具坐標系框架4.創(chuàng)建工具任務分析任務實施雖然RobotStudio軟件提供了各式各樣的工業(yè)機器人工具，但在實際工程項目中，往往需要根據(jù)應用場景，使用專用的工具，如打磨工具、噴涂工具、碼垛工具等。這就需要將已繪制的工具模型導入RobotStudio軟件，再將其創(chuàng)建為工業(yè)機器人工具。此外，將工具模型導入RobotStudio軟件后，需要設(shè)置其位置和姿態(tài)等，以滿足工具的安裝和使用功能要求。1.導入繪圖筆工具模型（1）導入“實訓平臺”“底座”“ABBIRB120工業(yè)機器人”“繪圖模塊”模型，按照表3-1所示位置布局工作站。模塊位置實訓平臺[0，0，0，0，0，0]底座[-729，777，960，90，0，90]ABBIRB120工業(yè)機器人[-729，777，972，0，0，0]繪圖模塊[-735.5，1172.5，674.5，0，0，0]表3-1繪圖工作站各模塊的坐標位置1.導入繪圖筆工具模型（2）單擊“導入幾何體”，選擇“瀏覽幾何體”，導入“繪圖筆工具”，如圖3-1所示。為方便操作，隱藏除“繪圖筆工具”之外的所有機械裝置、組件等。2.設(shè)定繪圖筆工具位置（1）設(shè)定“繪圖筆工具”模型的本地原點。2.設(shè)定繪圖筆工具位置（2）設(shè)定“繪圖筆工具”模型的位置和姿態(tài)。3.創(chuàng)建工具坐標系框架工具坐標系框架應設(shè)置在“繪圖筆工具”模型的尖端。在“基本”選項卡中，單擊“框架”，選擇“創(chuàng)建框架”，創(chuàng)建新的框架，將生成的新框架重命名為“工具框架”。4.創(chuàng)建工具（1）在“建?！边x項卡中，單擊“創(chuàng)建工具”，彈出“創(chuàng)建工具”對話框。（2）設(shè)置“創(chuàng)建工具”的“工具信息第1步”。4.創(chuàng)建工具（3）“創(chuàng)建工具”對話框“工具信息第2步”。4.創(chuàng)建工具（4）將新創(chuàng)建的“繪圖筆工具”安裝到機器人上。工業(yè)機器人繪圖工作站虛擬仿真任務2創(chuàng)建工件坐標系任務分析工件坐標系是針對加工工件創(chuàng)建的坐標系，描述工業(yè)機器人TCP運動的虛擬笛卡爾坐標系，多用于多工件作業(yè)系統(tǒng)，以及工具固定、機器人移動工件的作業(yè)系統(tǒng)。機器人進行多工位、多工件相同作業(yè)時，只需要改變工件坐標系，就能保證機器人在不同的作業(yè)區(qū)域，按同一程序所設(shè)定的軌跡運動，而無需對作業(yè)程序進行其他修改。本任務采用三點法創(chuàng)建工件坐標系。創(chuàng)建工件坐標系（1）在“基本”選項卡中單擊“其它”，選擇“創(chuàng)建工件坐標”，如圖3-10所示。創(chuàng)建工件坐標系（2）在“創(chuàng)建工件坐標”框中，設(shè)置“名稱”為“wobj1”，依次單擊“工件坐標框架”“取點創(chuàng)建框架”，通過“三點法”創(chuàng)建工件坐標，如圖3-11所示。工業(yè)機器人繪圖工作站虛擬仿真任務3創(chuàng)建方形路徑1.創(chuàng)建空路徑2.示教指令和目標點3.沿路徑運動任務分析任務實施利用RobotStudio軟件仿真可以實現(xiàn)跟實操設(shè)備類似的手動示教效果，對于給定的工作任務，首先需要設(shè)計工業(yè)機器人完成任務的運行路徑。本任務將在前面任務1和任務2的基礎(chǔ)上，使用繪圖筆工具繪制工業(yè)機器人運行的方形路徑。1.創(chuàng)建空路徑（1）檢查/設(shè)置初始參數(shù)，如圖3-12所示。1.創(chuàng)建空路徑（2）在“基本”選項卡中單擊“路徑”，選擇“空路徑”，在“路徑和目標點”中出現(xiàn)“Path_10”，如圖3-13；2.

示教指令和目標點（1）單擊“示教指令”，“Path_10”下出現(xiàn)第1條移動指令，如圖3-14所示；2.

示教指令和目標點（2）設(shè)置初始位置。使用“機械裝置手動關(guān)節(jié)”，將機器人調(diào)整到初始位置，添加第2條移動指令，如圖3-15所示。2.

示教指令和目標點（3）示教目標點。2.

示教指令和目標點（3）示教目標點。2.

示教指令和目標點（3）示教目標點。2.

示教指令和目標點（3）示教目標點。2.

示教指令和目標點（3）示教目標點。2.

示教指令和目標點（3）示教目標點。2.

示教指令和目標點（3）示教目標點。3.沿路徑運動在“路徑和目標點”中，右擊“Path_10”，依次選擇“自動配置”“所有移動指令”；右擊“Path_10”，選擇“沿著路徑運動”，觀察機器人運行。工業(yè)機器人繪圖工作站虛擬仿真任務4仿真運行與錄制視頻1.工業(yè)機器人仿真運行2.錄制視頻任務分析任務實施在任務3中，工業(yè)機器人實現(xiàn)了在工作站中沿設(shè)定的路徑自動運動，還需要將指令、示教目標點、工具數(shù)據(jù)、工件坐標等數(shù)據(jù)和信息同步到Rapid編程環(huán)境中，才能進行機器人仿真運行、錄制視頻、TCP跟蹤等相關(guān)操作。本任務將錄制機器人仿真運行視頻。1.工業(yè)機器人仿真運行（1）右擊“Path_10”，選擇“設(shè)置為仿真進入點”，如圖3-35所示。1.工業(yè)機器人仿真運行（2）右擊“Path_10”，選擇“同步到Rapid”，如圖3-38所示；也可以在“基本”功能選項卡的上部中間位置單擊“同步”下拉箭頭，然后在下拉菜單中選擇“同步到Rapid”。1.工業(yè)機器人仿真運行（3）在彈出的“同步到Rapid”對話框中勾選所有復選框，點擊“確定”。1.工業(yè)機器人仿真運行（4）在“仿真”功能選項卡下的“仿真控制”功能欄中，單擊“播放”“停止”“暫?！焙汀爸刂谩卑粹o觀察和控制仿真，如圖3-41所示。2.

錄制視頻（1）點擊“播放”下拉選擇“錄制視圖”，如圖3-42所示，機器人系統(tǒng)開始運行；錄制視圖2.

錄制視頻（2）仿真結(jié)束后，跳出保存文件名和保存類型窗口，保存類型選擇“可執(zhí)行文件

(*.exe)”；（3）打開生成的文件，點擊工具欄中的“Play”，播放機器人運行視圖。2.

錄制視頻（1）“仿真”選項卡下的“錄制短片”工具欄包含3種視頻錄制方法：仿真錄像、錄制應用程序和錄制圖形，單擊任何一個圖標都可以開始錄制視頻，單擊“停止錄像”圖標可以停止視頻錄制，單擊“查看錄像”可以直接觀看剛錄制的視頻；錄制視頻2.

錄制視頻（2）單擊圖3-44右下角的箭頭，進入“選項”，選擇“屏幕錄像機”，設(shè)設(shè)置視頻保存路徑、視頻參數(shù)等。錄制視頻工業(yè)機器人繪圖工作站虛擬仿真任務5創(chuàng)建圓弧路徑1.設(shè)置初始參數(shù)2.生成自動路徑3.調(diào)整目標點工具位姿4.軸配置參數(shù)5.完善路徑和優(yōu)化參數(shù)任務分析任務實施工業(yè)機器人手動示教適用于加工簡單的工件，工件外形簡單，示教點少；而對于加工外形復雜且精度要求高的工件，則需要利用RobotStudio軟件自動生成路徑，再進行路徑的完善和優(yōu)化，針對示教點多、路徑復雜的情況，這種方式可以大大提高路徑規(guī)劃的效率。1.設(shè)置初始參數(shù)將工作站系統(tǒng)恢復到“繪圖模塊”未被調(diào)整狀態(tài)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，如圖3-53所示。2.生成自動路徑（1）在彈出的“自動路徑”輸入框中設(shè)置自動路徑參數(shù)，如圖3-55所示；“自動路徑”輸入框的參數(shù)說明，參閱表3-52.生成自動路徑（2）參數(shù)設(shè)置完成后，單擊“創(chuàng)建”“關(guān)閉”，生成路徑“Path_20”。項目參數(shù)功能自動路徑軌跡框顯示用戶選擇的軌跡，可由一條或多條曲線組成；當軌跡為閉合曲線時，可在視圖窗口中的紅色軌跡上看到一個圓盤狀標識，為軌跡的起點，亦是終點；當軌跡非閉合曲線時，可在視圖窗口中的紅色軌跡上看到兩個圓盤狀標識，分別為軌跡的起點和終點反轉(zhuǎn)將軌跡方向置反，其默認方向為順時針，反轉(zhuǎn)后變?yōu)槟鏁r針刪除點擊“刪除”按鈕可刪除“軌跡框”的第一條或最后一條軌跡參照面在目標模型上選定參照面后，生成的目標點的Z軸方向會垂直于參照面近似值參數(shù)線性以線性指令到達每個目標點，以線性方式分段處理軌跡圓弧運動在具有圓弧特征的軌跡處以圓弧指令到達相應目標點，而在具有線性特征的軌跡處以線性指令到達相應目標點常量生成具有恒定間隔距離的目標點最小距離設(shè)置兩個目標點之間的最小距離，小于該距離的目標點將會被忽略最大半徑當圓弧半徑超過指定值時將被視為直線公差生成目標點時所允許的最大幾何偏差，設(shè)定值越小，精度越高，生成的目標點越多；反之則生成的目標點越少3.調(diào)整目標點工具位姿（1）在“路徑和目標點”下依次展開T_ROB1、工件坐標&目標點、wobj1和wobj1

of，可見自動生成的目標點，“Path_20”下可見路徑，如圖3-56所示。3.調(diào)整目標點工具位姿（2）右擊“Target_120”，選擇“查看目標處工具”“DrawingTool”，在視圖窗口的模塊上可見目標點處的工具，如圖3-57和3-58所示。4.軸配置參數(shù)（1）右擊“Target_120”，選擇“參數(shù)配置”，在彈出的“配置參數(shù)”窗口中，選擇第一種軸配置參數(shù)：Cfg1（0，0，0，0），設(shè)置完成后，依次單擊“應用”“關(guān)閉”。4.軸配置參數(shù)（2）其余目標點的軸配置參數(shù)也可以統(tǒng)一調(diào)整：在“路徑和目標點”下展開“路徑與步驟”，右擊自動路徑“Path_20”，依次選擇“自動配置”“所有移動指令”，如圖3-67所示。5.完善路徑和優(yōu)化參數(shù)（1）調(diào)整移動指令1）展開“Path_20”，右擊圓周移動指令“MoveCTarget_130,Target_140”，選擇“刪除”，將這條指令刪除；2）依次展開wobj0、wobj0_of，右擊“Target_130”，依次選擇“添加到路徑”“Path_20”“Target_120”，如圖3-68所示，將目標點“Target_130”的指令添加到了指令“MoveLTarget_120”之后；5.完善路徑和優(yōu)化參數(shù)3）采用同樣方式，將目標點“Target_140”添加到路徑“MoveLTarget_130”之后，從而替換圓周移動指令“MoveCTarget_130,Target_140”；4）同樣，替換圓周移動指令“MoveCTarget_230,Target_240”，如圖3-69所示；5）右擊“Path_20”，依次選擇“自動配置”“所有移動指令”；再次右擊“Path_20”，選擇“沿著路徑運動”，觀察機器人運行情況。5.完善路徑和優(yōu)化參數(shù)（2）添加進入點相對“Path_20”第一個目標點而言，進入點只是相對其沿Z軸負方向偏移一定距離，所以，可以復制第一個目標點并將其偏移；“Path_20”為閉合路徑，進入點和離開點可為同一點。5.完善路徑和優(yōu)化參數(shù)1）右擊第一個目標點“Target_120”，選擇“復制”；再右擊“wobj1”，選擇“粘貼”，如圖3-70、圖3-71所示；5.完善路徑和優(yōu)化參數(shù)2）右擊新生成的目標點“Target_120_2”，選擇“重命名”，如圖3-72所示，將目標點名稱修改為“pGetin”；5.完善路徑和優(yōu)化參數(shù)3）右擊目標點“pGetin”，依次選擇“修改目標”“偏移位置”，在彈出的“偏移位置”窗口中，從“參考”下拉菜單中選擇“本地”坐標系，將“Translation（偏移）”Z軸值設(shè)為-100，“旋轉(zhuǎn)”默認，如圖3-73、圖3-74所示；5.完善路徑和優(yōu)化參數(shù)4）設(shè)置完成，點擊“應用”“關(guān)閉”，再右擊目標點“pGetin”，依次選擇“添加到路徑”“Path_20”“第一”，如圖3-75所示；5）同樣，將目標點“pGetin”添加到“Path_20”的“最后”。5.完善路徑和優(yōu)化參數(shù)（3）添加初始點和過渡點各步驟的相關(guān)操作跟前面的步驟類似，簡述如下：1）右擊機器人，單擊“回到機械原點”，使機器人回到機械原點；2）在“基本”選項卡下的“設(shè)置”功能欄中，將工件坐標改為wobj0；3）在“路徑編程”功能欄中單擊“示教目標點”；4）依次展開wobj0、wobj0_of，將新生成的目標點“Target_310”重命名為“pHome”；5）將目標點“pHome”分別添加到“Path_20”的“第一”和“最后”；5.完善路徑和優(yōu)化參數(shù)6）右擊機器人，選擇“機械裝置手動關(guān)節(jié)”，通過滑塊將第1軸和第5軸的旋轉(zhuǎn)角度均設(shè)為90°，單擊“示教目標點”；7）將新生成的目標點重命名為“pTrans”；8）將“pTrans”拖至指令“MoveL

pHome”,在該指令后生成新指令“MoveL

pTrans”，如圖3-76所示；9）同樣，將“pTrans”拖至指令“MoveLpGetin”,這樣，形成了一條完整的路徑。5.完善路徑和優(yōu)化參數(shù)（4）優(yōu)化移動指令參數(shù)1）在“Path_20”中，使用Ctrl鍵和鼠標左鍵選取前3條指令和倒數(shù)前2條指令，右擊選擇“編輯指令”，如圖3-77所示；在彈出窗口中，“動作類型”選擇“Joint”，“Zone”選擇“z0”，如圖3-78所示；5.完善路徑和優(yōu)化參數(shù)2）設(shè)置完成后，依次單擊“應用”“關(guān)閉”；3）在“Path_20”中，右擊下方第二條“MoveLpGetin”指令，依次選擇“修改指令”“區(qū)域”“z10”，修改這條指令的區(qū)域半徑，如圖3-79所示；5.完善路徑和優(yōu)化參數(shù)6）右擊自動路徑“Path_20”，依次選擇“自動配置”“所有移動指令”；再次右擊“Path_20”，在彈出的菜單中選擇“沿著路徑運動”，觀察機器人運行情況。工業(yè)機器人繪圖工作站虛擬仿真任務6創(chuàng)建鏡像路徑1.創(chuàng)建鏡像框架2.創(chuàng)建和移動路徑3.鏡像路徑4.調(diào)用路徑與仿真運行任務分析任務實施繪圖模塊中包含兩條S形圖形，兩者不是平移關(guān)系，而是鏡像關(guān)系。本任務將利用RobotStudio中的“鏡像路徑”功能，從當前路徑實現(xiàn)鏡像路徑?！扮R像路徑”的本質(zhì)是借助鏡像平面（對稱面）形成對稱的路徑，因此，本任務首先要根據(jù)需要創(chuàng)建對稱面，即創(chuàng)建鏡像框架；再創(chuàng)建路徑和鏡面路徑，仿真運行觀察效果。1.創(chuàng)建鏡像框架（1）創(chuàng)建直線1）在“建?！惫δ苓x項卡下，單擊“曲線”下拉列表中選擇“直線”，如圖3-81所示；1.創(chuàng)建鏡像框架2）在彈出的“創(chuàng)建直線”窗口中設(shè)置參數(shù)，如圖3-82所示。1.創(chuàng)建鏡像框架（2）創(chuàng)建框架1）在“基本”功能選項卡中，單擊“框架”下拉列表中選擇“創(chuàng)建框架”；設(shè)置框架參數(shù)，并將框架重命名為“鏡像框架”，如圖3-83、圖3-84所示。1.創(chuàng)建鏡像框架2.創(chuàng)建和移動路徑（1）在“基本”中單擊“路徑”，選擇“空路徑”，生成空路徑“Path_30”。（2）展開路徑“Path_20”，使用Shift鍵和鼠標左鍵選擇圖3-85所示的移動指令（除到達初始點和過渡點的移動指令），右擊，依次選擇“移動到路徑”“DrawingSys/T_ROB1/Path_30”，將需要鏡像操作的移動指令都移動至路徑“Path_30”。3.鏡像路徑（1）右擊“Path_30”，在彈出的菜單中依次選擇“路徑”“鏡像路徑”，如圖3-86所示。3.鏡像路徑（2）設(shè)置“鏡像路徑”參數(shù)。1）在彈出的“鏡像路徑”窗口中設(shè)置參數(shù)，如圖3-87所示，各參數(shù)說明見表3-6；3.鏡像路徑2）在“鏡像路徑”窗口下部單擊“更多”，設(shè)置其它參數(shù)，如圖3-88所示；3.鏡像路徑3）設(shè)置完成后，單擊“應用”“關(guān)閉”，生成“Path_30”的鏡像路徑“mPath_30”的鏡像路徑，視圖窗口出現(xiàn)相應軌跡，如圖3-89所示。3.鏡像路徑4）自動配置參數(shù)，仿真運行，觀察機器人沿路徑運行情況。項目參數(shù)功能