《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用》 教案 任務(wù)十五 機(jī)器人仿真工作站的建立

《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用》教案姓 名 XXXXXXXX教案課程名稱：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用 授課人：XX課題機(jī)器人仿真工作站的建立課時(shí)2教學(xué)目的與要求（1）了解機(jī)器人仿真工作站與機(jī)器人系統(tǒng)。（2）了解RobotStudio軟件的基本操作。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1）了解機(jī)器人仿真工作站與機(jī)器人系統(tǒng)。難點(diǎn)：2）了解RobotStudio軟件的基本操作。教學(xué)方法課堂講授（PPT授課+小組討論）主要內(nèi)容及步驟備注教學(xué)過(guò)程一、組織教學(xué)：組織課堂，介紹本節(jié)課程的體系結(jié)構(gòu)，告知學(xué)習(xí)的基本要求。二、課題導(dǎo)入：了解機(jī)器人仿真工作站與機(jī)器人系統(tǒng)。新課講授：了解RobotStudio軟件的基本操作。四、強(qiáng)化鞏固利用實(shí)際生活中接觸的例子加強(qiáng)鞏固五、總結(jié)拓展1.課堂內(nèi)容總結(jié) 2.布置作業(yè)小組討論授課效果分析總結(jié)教學(xué)內(nèi)容課堂互動(dòng)一、組織教學(xué)介紹本門(mén)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容及知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，提出課程學(xué)習(xí)的基本要求，強(qiáng)調(diào)本門(mén)課程的上課時(shí)間、地點(diǎn)。推薦教材：《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用》活頁(yè)式教材二、課題導(dǎo)入我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了RobotStudio軟件的界面使用和安裝，那么我們接下來(lái)學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人的仿真技術(shù)RobotStudio軟件基本操作，那么仿真的工作站該如何建立呢？導(dǎo)入：上次課堂上我們學(xué)習(xí)了RobotStudio軟件的界面使用和安裝，本次課堂上我們學(xué)習(xí)機(jī)器人RobotStudio軟件基本操作和工作站建立。如何建立仿真工作站呢？新課講授機(jī)器人仿真工作站的建立（一）機(jī)器人仿真技術(shù)在產(chǎn)品制造的同時(shí)對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行編程，可提早開(kāi)始產(chǎn)品生產(chǎn)，縮短上市時(shí)間。離線編程在實(shí)際機(jī)器人安裝前，通過(guò)可視化及可確認(rèn)的解決方案和布局來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)創(chuàng)建更加精確的路徑來(lái)獲得更高的部件質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)真正的離線編程，RobotStudio采用了ABBVirtualRobotTM技術(shù)。ABB在十多年前就已經(jīng)發(fā)明了VirtualRobotTM技術(shù)。RobotStudio是市場(chǎng)上離線編程的領(lǐng)先產(chǎn)品。通過(guò)新的編程方法，ABB正在世界范圍內(nèi)建立機(jī)器人編程標(biāo)準(zhǔn)。RobotStudio軟件功能在RobotStudio中可以實(shí)現(xiàn)以下的主要功能：（1）CAD導(dǎo)入。RobotStudio可輕易地以各種主要的CAD格式導(dǎo)人數(shù)據(jù)，包括IGES、STEP、VRML、VDAFS、ACIS和CATIA。通過(guò)使用此類(lèi)非常精確的3D模型數(shù)據(jù)，機(jī)器人程序設(shè)計(jì)員可以生成更為精確的機(jī)器人程序，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。（2）自動(dòng)路徑生成。這是RobotStudio最節(jié)省時(shí)間的功能之一。通過(guò)使用待加工部件的CAD模型，可在短短幾分鐘內(nèi)自動(dòng)生成跟蹤曲線所需的機(jī)器人位置。如果人工執(zhí)行此項(xiàng)任務(wù)，則可能需要數(shù)小時(shí)或數(shù)天。（3）自動(dòng)分析伸展能力。此便捷功能可讓操作者靈活移動(dòng)機(jī)器人或工件，直至所有位置均可達(dá)到?？稍诙潭處追昼妰?nèi)驗(yàn)證和優(yōu)化工作單元布局。（4）碰撞檢測(cè)。在RobotStudio中，可以對(duì)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否可能與周邊設(shè)備發(fā)生碰撞進(jìn)行一個(gè)驗(yàn)證與確認(rèn)，以確保機(jī)器人離線編程得出的程序的可用性。（5）在線作業(yè)。使用RobotStudio與真實(shí)的機(jī)器人進(jìn)行連接通信，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行便捷的監(jiān)控、程序修改、參數(shù)設(shè)定、文件傳送及備份恢復(fù)的操作，使調(diào)試與維護(hù)工作更輕松。（6）模擬仿真。根據(jù)設(shè)計(jì)，在RobotStudio中進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人工作站的動(dòng)作模擬仿真以及周期節(jié)拍，為工程的實(shí)施提供真實(shí)的驗(yàn)證。（7）應(yīng)用功能包。針對(duì)不同的應(yīng)用推出功能強(qiáng)大的工藝功能包，將機(jī)器人更好地與工藝應(yīng)用進(jìn)行有效融合。（8）二次開(kāi)發(fā)。提供功能強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)，使機(jī)器人應(yīng)用實(shí)現(xiàn)更多的可能，滿足機(jī)器人的科研需要。RobotStudio軟件建立機(jī)器人仿真工作站機(jī)器人工作站的的創(chuàng)建可以用下面兩種方法，方法一：如圖15-2所示，雙擊“空工作站”，方法二：如圖15-2所示，點(diǎn)擊“創(chuàng)建”即可完成新工作站的創(chuàng)建。圖15-2四、強(qiáng)化鞏固機(jī)器人仿真工作站如何的建立五、總結(jié)拓展（一）課堂總結(jié)（1）了解機(jī)器人仿真工作站與機(jī)器人系統(tǒng)。（2）了解RobotStudio軟件的基本操作。（二）布置作業(yè)總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容提前組織教學(xué)課題導(dǎo)入基本知識(shí)講解本節(jié)重點(diǎn)《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用》教案姓 名 XXXXXXXX教案課程名稱：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用 授課人：XX課題機(jī)器人仿真工作站的建立課時(shí)4教學(xué)目的與要求（1）掌握建立機(jī)器人仿真工作站的步驟。（2）掌握導(dǎo)入機(jī)器人。（3）掌握添加、安裝機(jī)器人的工具。（4）掌握簡(jiǎn)單工業(yè)機(jī)器人工作站的創(chuàng)建。（5）掌握工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的建立。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1）掌握建立機(jī)器人仿真工作站的步驟。2）掌握簡(jiǎn)單工業(yè)機(jī)器人工作站的創(chuàng)建。難點(diǎn)：3）掌握工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的建立。教學(xué)方法課堂講授（PPT授課+小組討論）主要內(nèi)容及步驟備注教學(xué)過(guò)程一、組織教學(xué)：組織課堂，介紹本節(jié)課程的體系結(jié)構(gòu)，告知學(xué)習(xí)的基本要求。二、課題導(dǎo)入：掌握建立機(jī)器人仿真工作站的步驟。新課講授：掌握工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的建立。四、強(qiáng)化鞏固利用實(shí)際生活中接觸的例子加強(qiáng)鞏固五、總結(jié)拓展1.課堂內(nèi)容總結(jié) 2.布置作業(yè)小組討論授課效果分析總結(jié)教學(xué)內(nèi)容課堂互動(dòng)一、組織教學(xué)介紹本門(mén)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容及知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，提出課程學(xué)習(xí)的基本要求，強(qiáng)調(diào)本門(mén)課程的上課時(shí)間、地點(diǎn)。推薦教材：《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用》活頁(yè)式教材二、課題導(dǎo)入我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了機(jī)器人仿真工作站如何的建立，那么我們接下來(lái)學(xué)習(xí)機(jī)器人仿真工作站系統(tǒng)的建立，以及工作站建立的步驟導(dǎo)入：上次課堂上我們學(xué)習(xí)了仿真工作站的基本弓呢，本次課堂上我們學(xué)習(xí)機(jī)器人的仿真技術(shù)建立系統(tǒng)。新課講授機(jī)器人仿真技術(shù)RobotStudio軟件建立機(jī)器人仿真工作站機(jī)器人工作站的的創(chuàng)建可以用下面兩種方法，方法一：如圖15-2所示，雙擊“空工作站”，方法二：如圖15-2所示，點(diǎn)擊“創(chuàng)建”即可完成新工作站的創(chuàng)建。圖15-2（二）導(dǎo)入機(jī)器人在創(chuàng)建完工作站以后，就要導(dǎo)入工業(yè)機(jī)器人，本任務(wù)以IRB1200為例。下面是導(dǎo)入機(jī)器人的具體步驟：在“基本”選項(xiàng)卡中找到ABB模型庫(kù)，選擇IRB1200后點(diǎn)擊彈框中的“確定”即可完成機(jī)器人的導(dǎo)入，如圖15-3所示。圖15-3（三）添加、安裝機(jī)器人工具可想而知工業(yè)機(jī)器人作為機(jī)械手來(lái)使用，肯定要擁有自己的動(dòng)作執(zhí)行載體介質(zhì)。下面是添加、安裝機(jī)器人末端執(zhí)行器的具體步驟：添加機(jī)器人工具，如圖15-4所示，在“基本”功能選項(xiàng)卡中，打開(kāi)“導(dǎo)入模型庫(kù)”-“設(shè)備”，選擇“MyTool”。圖15-4在“MyTool”上按住左鍵，向上拖到“IRB1200_5_90_STD_02”后松開(kāi)左鍵。如圖15-5所示。單擊“是(Y)”。圖15-5工具已安裝到機(jī)器人法蘭盤(pán)，如圖15-6所示。圖15-6（四）擺放機(jī)器人周邊模型擺放周邊模型的操作如圖15-7～圖15-16所示，步驟如下：1、在“基本”功能選項(xiàng)卡中，在“導(dǎo)入模型庫(kù)”下拉“設(shè)備”列表中選擇“properllerTable”模型進(jìn)行導(dǎo)入。圖15-7選中“IRB1200_5_90_STD_02”，單擊“顯示機(jī)器人工作區(qū)域”。圖15-8圖中白色區(qū)域?yàn)闄C(jī)器人可到達(dá)范圍。工作對(duì)象應(yīng)調(diào)整到機(jī)器人的最佳工作范圍，這樣才可以提高節(jié)拍和方便軌跡規(guī)劃。下面將小桌子移到機(jī)器人的工作區(qū)域。圖15-9在Freehand工具欄中，選定“大地坐標(biāo)”和單擊“移動(dòng)”按鈕。圖15-10拖動(dòng)箭頭到達(dá)圖中所示的大地坐標(biāo)位置。圖15-11（五）完成工作站的建立取消圖中白色區(qū)域，如圖15-12所示。圖15-12在Freehand工具欄中，取消“大地坐標(biāo)”和單擊“移動(dòng)”按鈕，如圖15-13所示。圖15-13完成工業(yè)機(jī)器人工作站的建立，如圖15-14所示。圖15-14（六）機(jī)器人系統(tǒng)的建立在完成了布置以后,要為機(jī)器人加載系統(tǒng)，建立虛擬的控制器,使其具有電氣的特性來(lái)完成相關(guān)的仿真操作。具體操作如圖15-15～15-24所示，步驟如下：在“基本”功能選項(xiàng)卡中，單擊“機(jī)器人系統(tǒng)”的“從布局...”。設(shè)定好系統(tǒng)名字與保存的位置后，選中6.08.00.00單擊“下一個(gè)”。單擊“下一個(gè)”。單擊“選項(xiàng)”。在類(lèi)別中選中“DefaultLanguage”在選項(xiàng)中選擇“Chinese”。在類(lèi)別中選中“IndustrialNetworks”在選項(xiàng)中選擇“709-1DeviceNetMaster/Slave”。圖15-15圖15-16圖15-17圖15-18圖15-19圖15-20在“概況”中可以看到選擇的結(jié)果。點(diǎn)擊“關(guān)閉”，點(diǎn)擊“完成”。等待系統(tǒng)創(chuàng)建。系統(tǒng)建立完成后，右下角“控制器狀態(tài)”應(yīng)為綠色。表示系統(tǒng)創(chuàng)建完成。圖15-21圖15-22圖15-23