創(chuàng)建切割軌跡曲線工業(yè)機器人離線編程與仿真軌跡曲線與路徑創(chuàng)建目標點調(diào)整與軸配置程序優(yōu)化與仿真運行123項目4工業(yè)機器人離線軌跡編程碰撞監(jiān)控與TCP跟蹤4工業(yè)機器人激光切割工作站需要將機器人沿著待切割工件的外邊緣進行切割，其運行軌跡是一條三維曲線。根據(jù)工藝精度要求，采用描點法示教相應(yīng)數(shù)量的目標點，從而生成機器人的離線軌跡，既費時又費力且不容易保證精度。本任務(wù)將根據(jù)工件三維模型創(chuàng)建工業(yè)機器人離線軌跡曲線和路徑。通過本任務(wù)的學習，同學們可以掌握離線編程軌跡和路徑的創(chuàng)建的技能。任務(wù)1軌跡曲線與路徑創(chuàng)建【任務(wù)描述】雙擊壓縮包文件“Laser_cutting_workstation”，雙擊，根據(jù)提示，單擊“下一個”按鈕，選擇合適的解包路徑（注意目標文件夾路徑中不能出現(xiàn)中文字符），解壓完成后。4.1.1創(chuàng)建切割軌跡曲線1.解包工作站壓縮包工作站布局完成后，為了方便操作，可以工作站的安全圍欄和安全光柵暫時隱藏，隱藏后的工作站。2.隱藏安全圍欄和光柵3.創(chuàng)建軌跡曲線在“建?！惫δ苓x項卡中單擊“表面邊界”，選擇工具為“選擇表面”，單擊“選擇表面”輸入框，選擇待加工工件的上表面，然后單擊“創(chuàng)建”按鈕。4.生成曲線創(chuàng)建完成曲線后，待加工加工表面輪廓的白線即為創(chuàng)建的離線軌跡曲線，同時在“布局”欄中顯示的“部件_1”即為生成的曲線。生成切割運行路徑工業(yè)機器人離線編程與仿真在實際應(yīng)用過程中，一般在固定裝置上面設(shè)置定位銷，用來保證待加工工件與固定裝置之間的位置精度，因此，在實際應(yīng)用中，建議以定位銷為基準創(chuàng)建用戶坐標系，以保證其定位精度。在本任務(wù)中以工作臺底部的一個點作為基準創(chuàng)建用戶坐標系。在軌跡應(yīng)用過程中，通常需要創(chuàng)建用戶坐標系以方便進行編程和路徑修改。用戶坐標系的創(chuàng)建一般以待加工工件的固定裝置的特征點為基準。任務(wù)1軌跡曲線與路徑創(chuàng)建4.1.2生成切割運行路徑在“基本”功能選項卡中，單擊“其他”菜單，選擇“創(chuàng)建工件坐標”4.1.2生成切割運行路徑1.創(chuàng)建工件坐標在“創(chuàng)建工件坐標”輸入框中，“Misc數(shù)據(jù)”中名稱默認為“Workobject_1”，單擊“用戶坐標框架”中的“取點創(chuàng)建框架”，選擇“三點”，依次捕捉三個點位，然后單擊“Accept”按鈕2.捕捉三點位單擊“創(chuàng)建工件坐標”右下角的“創(chuàng)建”按鈕，完成工件坐標系的創(chuàng)建3.創(chuàng)建工件坐標系在“基本”功能選項卡中，將“設(shè)置”選項中的“任務(wù)”設(shè)為“System50T_ROB1”，“工具坐標”設(shè)為“Workbject_1”，“工具”設(shè)為“tLaserGun”，并對軌跡指令進行相應(yīng)設(shè)置4.設(shè)置軌跡指令在“基本”功能選項卡中，單擊“路徑”，選擇“自動路徑”，選擇工具為“選擇曲線”，捕捉之前創(chuàng)建的曲線“部件_1”,5.生成運行路徑選擇工具為“選擇表面”，在“參照面”框中單擊，然后捕捉待加工工件上表面，“近似值參數(shù)”、“最小距離”等參數(shù)默認即可，然后單擊“創(chuàng)建”按鈕，完成軌跡路徑的創(chuàng)建6.完成軌跡路徑所有設(shè)置完成后，則自動生成了如圖4-11所示的工業(yè)機器人路徑Path_10，在后面的任務(wù)中會對此路徑進行處理，并轉(zhuǎn)換成工業(yè)機器人程序代碼，完成機器人軌跡程序的編寫。Path_10目標點調(diào)整工業(yè)機器人離線編程與仿真軌跡曲線與路徑創(chuàng)建目標點調(diào)整與軸配置程序優(yōu)化與仿真運行123項目4工業(yè)機器人離線軌跡編程碰撞監(jiān)控與TCP跟蹤4在上一節(jié)任務(wù)中，根據(jù)待加工工件邊緣曲線自動生成了一條工業(yè)機器人運行軌跡Path_10，但是工業(yè)機器人暫時還不能直接照此路軌跡仿真運行，因為工業(yè)機器人可能難以到達全部目標點。本任務(wù)將對工業(yè)機器人目標點的姿態(tài)進行適當調(diào)整，從而讓工業(yè)機器人能夠到達全部目標點。任務(wù)2目標點調(diào)整與軸配置【任務(wù)描述】在“基本”功能選項卡中，單擊“工件坐標&目標點”下的“Workbject_1_of”,即可顯示生成的全部目標點。1.顯示生成目標點4.2.1目標點調(diào)整選擇要查看的目標點，右擊要查看的目標點，選擇“查看目標處工具”，勾選工具“LaserGun”,勾選后即可看到目標點處顯示出了工具，以“Target_10”為例。2.查看目標處工具圖中所示的目標點“Target_10”處的工具姿態(tài)，工業(yè)機器人難以達到，應(yīng)當將該目標點做適當調(diào)整，從而使機器人能夠順利到達該點。鼠標右擊目標點“Target_10”，選擇下拉菜單“修改目標”中的“旋轉(zhuǎn)...”,如圖4-14所示。3.修改目標在“旋轉(zhuǎn)”輸入框中，“參考”設(shè)為“本地”，“旋轉(zhuǎn)（deg）”設(shè)為“-180”，勾選“Z”，單擊“應(yīng)用”按鈕。4.旋轉(zhuǎn)目標點與上圖對比,可以看出，目標點“Target_10”處的工具姿態(tài)已調(diào)整完成，調(diào)整后的目標點，機器人更容易達到。4.旋轉(zhuǎn)目標點“Target_10”調(diào)整完成后，可以根據(jù)需要調(diào)整其余的目標點。對于工作站中生成的大量目標點時，RobotStudio可以批量處理。在本任務(wù)中，當前自動生成的目標點的Z軸方向均為待加工工件上表面的法線方向，因此無需修改Z軸。通過上述步驟中目標點“Target_10”的調(diào)整結(jié)果可知，只需要調(diào)整各目標點X軸方向即可。用鍵盤Shift+鼠標左鍵，選中剩余的所有目標點，單擊鼠標右鍵，選擇“修改目標”中的“對準目標點方向”。在“對準目標點”輸入框中，用鍵盤左鍵單擊“參考”輸入框，然后再單擊目標點“Target_10”，“對準軸”設(shè)為“X”，“鎖定軸”設(shè)為“Z”，單擊“應(yīng)用”按鈕，如圖所示。所有的目標點調(diào)整完成后的效果如圖所示，剩余所有目標點的X軸方向都已對準了已調(diào)整好姿態(tài)的“Target_10”X軸的方向。5.修改所有目標點軸配置調(diào)整工業(yè)機器人離線編程與仿真任務(wù)2目標點調(diào)整與軸配置4.2.2軸配置調(diào)整工業(yè)機器人到達目標點，可能需要多個關(guān)節(jié)軸的配合，因此需要為多個關(guān)節(jié)軸配置參數(shù)，也可以認為是要為自動生成的目標點調(diào)整軸配置參數(shù)。在選擇軸配置參數(shù)時，可查看“配置參數(shù)”框中的“關(guān)節(jié)值”，以作參考，如圖4-17a所示。若想詳細設(shè)定工業(yè)機器人到達該目標點時各關(guān)節(jié)軸的度數(shù)，可勾選“包含轉(zhuǎn)數(shù)”,如圖4-17b所示。圖4-17a圖4-17b圖4-17a圖4-17b本任務(wù)使用默認的第一種軸配置參數(shù)，選擇“Cfg1(0，0，0，0)”，然后單擊“應(yīng)用”按鈕。該工作站中生成了大量目標點，單獨配置目標點軸配置參數(shù)將是一項繁瑣的工作，在路徑屬性中，可以為所有目標點自動調(diào)整軸配置參數(shù)。鼠標右鍵單擊“Path_10”，選擇下拉菜單“自動配置”中的的“所有移動指令”，機器人將沿軌跡自動運行一次，完成所有目標點參數(shù)的自動配置，如圖4-18所示。所有移動指令軸參數(shù)配置完成后，可以驗證參數(shù)配置是否正確。參數(shù)配置正確后，鼠標右鍵單擊“Path_10”，選擇下拉菜單“沿著路徑運動”，機器人將沿著規(guī)劃的運動軌跡路徑自動行走一周，如圖圖4-19所示。驗證參數(shù)配置優(yōu)化離線軌跡程序工業(yè)機器人離線編程與仿真軌跡曲線與路徑創(chuàng)建目標點調(diào)整與軸配置程序優(yōu)化與仿真運行123項目4工業(yè)機器人離線軌跡編程碰撞監(jiān)控與TCP跟蹤4在上一節(jié)任務(wù)中已經(jīng)完成了工業(yè)機器人激光切割離線軌跡路徑的創(chuàng)建。在實際的應(yīng)用中，為了確保安全生產(chǎn)和工作質(zhì)量，往往還需要對機器人軌跡路徑進行優(yōu)化，加入軌跡起始點接近點、軌跡結(jié)束點以及安全位置Home點，本任務(wù)將對機器人軌跡路徑進行優(yōu)化并仿真運行。任務(wù)3程序優(yōu)化與仿真運行【任務(wù)描述】1.創(chuàng)建軌跡起始接近點4.3.1優(yōu)化離線軌跡程序在本任務(wù)中，工業(yè)機器人離線軌跡程序起始接近點可以認為是相對于軌跡起始點“Target_10”沿著其本身Z軸負方向偏移一定的距離。（1）在左側(cè)“路徑和目標點”欄中，展開“工具坐標系&目標點”，用鼠標右鍵單擊目標點“Target_10”，選擇“復制”，然后用鼠標右鍵單擊“Workject_1”,選擇“粘貼”，生成新的目標點“Target_10_2”，如圖4-20所示。（2）用鼠標右鍵單擊“Target_10_2”，在下拉菜單中選擇“重命名”，將其命名為“pApproach”。（3）用鼠標右鍵單擊“pApproach”，在下拉菜單中“修改目標”，中的“偏移位置”，“參考”默認為“本地”，在“Translation”輸入框中將“Z”值設(shè)為“-100”，單擊“應(yīng)用”按鈕，如圖4-21所示。1.創(chuàng)建軌跡起始接近點（4）鼠標右鍵單擊“pApproach”，在下拉菜單中依次選擇“添加至路徑”→“Path_10”→“<第一行>”，如圖4-22所示。2.創(chuàng)建軌跡結(jié)束離開點4.3.1優(yōu)化離線軌跡程序在本任務(wù)中，工業(yè)機器人離線軌跡結(jié)束離開點是相對于軌跡結(jié)束點“Target_850”在其本身Z軸負方向偏移一段距離，以起到保護作用。具體創(chuàng)建過程與軌跡起始接近點的過程一致，軌跡結(jié)束離開點創(chuàng)建完成后可以將其命名為“pDepart”。鼠標右鍵單擊“pDepart”，依次選擇“添加至路徑”→“Path_10”→“<最后>”，如圖4-23所示。3.創(chuàng)建安全位置點安全位置點是工業(yè)機器人運行過程中的安全過渡點，可根據(jù)工作站實際情況設(shè)置，本任務(wù)中將此處做簡化處理，直接將工業(yè)機機器人機械原點設(shè)為安全位置點。（1）在“布局”欄中，用鼠標右鍵單擊“IRB2600”，選擇“回到機械原點”。（2）HOME點一般在“wobj0”坐標系中創(chuàng)建。在“基本”功能選項卡中，“工件坐標”設(shè)為“wobj0”，其他默認。步驟（3）在“基本”功能選項卡中，單擊“示教目標點”，在彈出的對話框中選擇“是（Y）”按鈕，并將新生成的目標點命名為“pHome”，如圖4-24所示。（4）將安全位置點pHome分別添加到路徑的第一行和最后一行，如圖4-25所示。（1）展開“路徑與步驟”，在“Path_10”中用鼠標右鍵單擊“MoveLphome”，選擇“編輯指令”。其中“動作類型”設(shè)為“Joint”，“Speed”設(shè)為“v100”，“Zone”設(shè)為“z10”，“Tool”設(shè)為“LaserGun”,然后單擊“應(yīng)用”按鈕，如圖4-26所示。4.修改相應(yīng)的運動指令（2）在“Path_10”中分別修改“pApproach”、“pDepart”、“pHome”處的運動指令參數(shù)，然后單擊“應(yīng)用”按鈕，如圖4-27～4-29所示4.修改相應(yīng)的運動指令5.自動配置參數(shù)使用鼠標右鍵單擊“Path_10”，在下拉菜單中選擇“自動配置”中的“所有移動指令”，工業(yè)機器人將自動沿著創(chuàng)建的軌跡運行一次完成參數(shù)配置的檢驗。軌跡程序仿真運行工業(yè)機器人離線編程與仿真1.轉(zhuǎn)換RAPID代碼4.3.2軌跡程序仿真運行任務(wù)3程序優(yōu)化與仿真運行單擊“基本”功能選項卡的“同步”下拉菜單，然后點擊“同步到RAPID...”將生成的路徑轉(zhuǎn)換成RAPID代碼程序，如圖4-30所示。勾選“Systen50”選項下所有內(nèi)容，然后單擊確定，如圖4-31所示。2.Systen50在“仿真”功能選項卡中，單擊“仿真設(shè)定”，點擊“T_ROB1”，“進入點”選擇為“Path_10”，然后單擊“關(guān)閉”，如圖4-32所示。3.仿真設(shè)定在“仿真”功能選項卡中，單擊“播放”，工業(yè)機器人開始執(zhí)行程序沿著創(chuàng)建的路徑運行，通過仿真可以觀察工作站的運行情況，如圖4-33所示。4.播放碰撞監(jiān)控功能的使用工業(yè)機器人離線編程與仿真軌跡曲線與路徑創(chuàng)建目標點調(diào)整與軸配置程序優(yōu)化與仿真運行123項目4工業(yè)機器人離線軌跡編程碰撞監(jiān)控與TCP跟蹤4在仿真過程中，規(guī)劃好機器人運行軌跡后，一般需要驗證當前機器人軌跡是否與周邊設(shè)備產(chǎn)生干擾。此外，在軌跡應(yīng)用過程中，如焊接、切割等，機器人工具實體尖端與工件表面的距離需要保證在合理的范圍之內(nèi)，既不能與工件發(fā)生碰撞，也不能距離過大，從而保證工藝要求。在RobotStudio軟件的“仿真”功能選項卡中有專門用于檢測碰撞功能“碰撞監(jiān)測”。任務(wù)4碰撞監(jiān)控與TCP跟蹤【任務(wù)描述】1.創(chuàng)建碰撞監(jiān)控4.4.1碰撞監(jiān)控功能的使用（1）“仿真”功能選項卡中，單擊“創(chuàng)建碰撞監(jiān)控”，創(chuàng)建“碰撞檢測設(shè)定_1”，如圖4-34所示。1.創(chuàng)建碰撞監(jiān)控（2）展開“碰撞檢測設(shè)定_1”,顯示ObjectsA和ObjectsB，如圖4-35所示。

碰撞集中包含ObjectsA和ObjectsB兩組對象，需要將檢測的對象放入兩組對象中，從而檢測兩組對象之間的碰撞。當ObjectsA內(nèi)任何物體與ObjectsB內(nèi)任何物體發(fā)生碰撞時，此碰撞將顯示在圖像視圖里并記錄在輸出窗口中，從而實現(xiàn)碰撞監(jiān)控。一個工作站可以設(shè)置多個碰撞集，但每一個碰撞集僅能包含兩組對象。本任務(wù)中需要檢測機器人用工具、待加工工件、工作站平臺是否會發(fā)生碰撞。（3）在“布局”窗口中，鼠標左鍵單擊需要檢測的對象，將其拖到對應(yīng)的組別，如圖4-36所示。1.創(chuàng)建碰撞監(jiān)控用鼠標右鍵單擊“碰撞檢測設(shè)定_1”，選擇“修改碰撞監(jiān)控”，“修改碰撞設(shè)置”對話框，如圖4-37、4-38所示。2.設(shè)置碰撞參數(shù)（1）在本任務(wù)中采用系統(tǒng)中默認的參數(shù)，然后手動拖動工具LaserGun與工件發(fā)生碰撞，如圖4-39所示。3.工作站碰撞監(jiān)控（2）將“接近丟失”設(shè)定為1mm，則在仿真運行過程中可以監(jiān)控機器人工具與待加工工件之間的距離是否過遠，若過遠，則不顯示接近丟失顏色；當兩者距離小于設(shè)定值時，提示接近丟失顏色。同時，若工具與待加工工件、工作臺之間發(fā)生碰撞，則顯示碰撞顏色。如圖4-40所示。3.工作站碰撞監(jiān)控TCP跟蹤功能的使用工業(yè)機器人離線編程與仿真任務(wù)4碰撞監(jiān)控與TCP跟蹤1.設(shè)置TCP參數(shù)4.