工業(yè)機器人離線編程與仿真 項目四

項目四：

工業(yè)機器人運動軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真1工業(yè)機器人運動軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真在RobotStudio中,可以使用路徑軌跡功能來實現(xiàn)ABB機器人的運行,這個功能能夠在機器人的TCP運動路徑上實時生成軌跡線條。工業(yè)機器人在涂膠、滾邊、切割等作業(yè)時，通常需要實現(xiàn)長距離的不規(guī)則曲線軌跡運動。如果采用目標點示教，結(jié)合運動指令編寫程序可實現(xiàn)此項功能，但存在費時、費力、精度低等問題。由于ABB公司開發(fā)的RobotStudio軟件中有自動路徑創(chuàng)建功能，可完滿解決上述問題，可以使機器人高效地實現(xiàn)長距離不規(guī)則曲線軌跡運動。2學(xué)習(xí)目標知識目標

●了解工業(yè)機器人的運動軌跡程序的創(chuàng)建方法●了解工業(yè)機器人創(chuàng)建目標點和路徑的方法●掌握圖形軌跡工作站的創(chuàng)建●掌握工業(yè)機器人仿真運行與視頻錄制技能目標

●能創(chuàng)建幾種工業(yè)機器人運動軌跡工作站；●通過查詢資料完成學(xué)習(xí)任務(wù)，提高資源搜集的能力；●通過創(chuàng)建軌跡程序的應(yīng)用，提高編程的能力；●通過完成學(xué)習(xí)任務(wù)，提高解決實際問題的能力。素養(yǎng)目標

●

樹立進取意識、效率意識、規(guī)范意識；●強化匯報溝通的能力；

小組協(xié)同學(xué)習(xí)能力；●增強自動自發(fā)、精益求精的精神。3目錄0103任務(wù)1矩形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真任務(wù)2心形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真02任務(wù)3工業(yè)機器人仿真運行與視頻錄制任務(wù)1矩形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真

任務(wù)描述

本項目要求工業(yè)機器人從機械原點出發(fā)，工具沿著矩形工件的四邊外框走一圈，然后由回到機械原點位置。5任務(wù)1矩形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真

任務(wù)描述

本項目要求工業(yè)機器人從機械原點出發(fā)，工具沿著矩形工件的四邊外框走一圈，然后由回到機械原點位置。6

任務(wù)分析在RobotStudio軟件中，工業(yè)機器人的運動軌跡也是通過RAPID程序指令控制的，RobotStudio軟件可以同真實的機器人一樣進行程序編制，并可將生成的軌跡程序下載到真實的機器人中去運行。

知識鏈接4.1.1RAPID程序1.RAPID程序是由程序模塊與系統(tǒng)模塊組成。一般只通過新建程序模塊來構(gòu)建機器人的程序，而系統(tǒng)模塊多用于系統(tǒng)方面的控制。2.可根據(jù)不同用途創(chuàng)建多個程序模塊，如用于主控制，位置計算，存放數(shù)據(jù)的程序模塊，這樣便于歸類和管理。3.每一個程序模塊包含了程序數(shù)據(jù)、例行程序、中斷程序和功能四種對象，但不一定在一個模塊中都有這四種對象，程序模塊之間的數(shù)據(jù)、例行程序、中斷程序和功能可以互相調(diào)用。4.在RAPID程序中，只有一個主程序main，且存在任意一個程序模塊中，作為程序執(zhí)行的起點。本項目要求工業(yè)機器人從機械原點出發(fā)，工具沿著矩形工件的四邊外框走一圈，然后由回到機械原點位置。7

知識鏈接：絕對位置運動（MoveAbsj）8

知識鏈接：關(guān)節(jié)運動（MoveJ）9

知識鏈接：線性運動（MoveL）10

知識鏈接：1.設(shè)置機器人的初始姿態(tài)MoveAbsj指令參數(shù)修改完成后，指令如右圖所示；單擊home點，單擊修改位置，獲取機器人當(dāng)前的初始狀態(tài)，即機器人機械原點。11

知識鏈接：2.獲取P1點，添加關(guān)節(jié)運動指令1.在示教器上添加關(guān)節(jié)運動指令：MoveJ*,V100,fine,tool0，在指令上雙擊“*”，在彈出的界面雙擊“新建”，將名稱修改為“P1”,點擊“確定”按鈕。2.在仿真軟件基本的freehand處選擇“手動線性”，點擊第六軸工具，出現(xiàn)工具坐標系，點擊“捕捉末端”功能，將機器人手動線性至矩形圖形“P1點”，如圖。3.單擊P1點，單擊修改位置，點擊確認修改，獲得當(dāng)前P1點位置信息。121.在示教器上添加移動指令：MoveLP20,V1000,fine,MyNewTool\Wobj:=juxing2.在仿真軟件基本的freehand處選擇“手動線性”，點擊第六軸工具，出現(xiàn)工具坐標系，點擊“捕捉末端”功能，將機器人手動線性至矩形圖形“P2點”，如圖。3.單擊P20點，單擊修改位置，點擊確認修改，獲得當(dāng)前P2點位置信息。4.如此類推，獲取P30、P40點。13

知識鏈接：3.獲取其他點，添加線性運動指令4.如此類推，獲取P30、P40點。14

知識鏈接：3.獲取其他點位信息1.復(fù)制初始狀態(tài)指令：點擊第一條指令，點擊編輯，選擇復(fù)制2.點擊MoveP50指令，選擇粘貼，機器人回到初始狀態(tài)。運動軌跡編程完成。15

知識鏈接：4.回原點位置

知識鏈接：參考程序完整程序如上圖：機器人從初始狀態(tài)出發(fā)，沿著矩形工件描繪矩形軌跡，又回到初始狀態(tài)。16

知識鏈接：5.程序調(diào)試與運行1.點擊調(diào)試，選擇PP移至例行程序。2.選擇juxingguiji例行程序，選擇確定。17

知識鏈接：5.程序調(diào)試與運行3.點擊enable,圖標變?yōu)榫G色，示教器使能。箭頭指向第一條程序，說明機器人下一步執(zhí)行箭頭所指程序。18

任務(wù)實施：設(shè)置機器人的初始姿態(tài)1.雙擊進入“jixingguiji”例行程序，進入例行程序編輯界面。2.在程序編輯窗口，單擊“添加指令”；然后選擇MoveAbsj絕對位置運動指令，指令中的“*”代表機器人六個軸的角度值定義的絕對位置，此處用來獲取機器人的機械原點位置。19（一）做給你看3.在指令上雙擊“*”，在彈出的界面中雙擊“新建”；將點位名稱修改為“Home”,點擊“確定”按鈕；4.MoveAbsj指令參數(shù)修改完成后，指令如右圖所示；單擊home點，單擊修改位置，獲取機器人當(dāng)前的初始狀態(tài)，即機器人機械原點。20

任務(wù)實施：設(shè)置機器人的初始姿態(tài)1.在示教器上添加關(guān)節(jié)運動指令：MoveJ*,V100,fine,tool0，在指令上雙擊“*”，在彈出的界面雙擊“新建”，將名稱修改為“P1”,點擊“確定”按鈕。2.第一個關(guān)鍵點P1點的參數(shù)如右圖。21

任務(wù)實施：矩形軌跡編程3.在仿真軟件基本的freehand處選擇“手動線性”，點擊第六軸工具，出現(xiàn)工具坐標系，點擊“捕捉末端”功能，將機器人手動線性至矩形圖形“P1點”；4.單擊P1點，單擊修改位置，點擊確認修改，獲得當(dāng)前P1點位置信息。22

任務(wù)實施：矩形軌跡編程5.在示教器上添加移動指令：MoveLP20,V100,fine,tool0；6.在仿真軟件中點擊“捕捉末端”功能，將機器人手動線性至矩形圖形“P20點”，如右圖。7.點擊P20，點擊修改位置，獲取當(dāng)前P20的點位。23

任務(wù)實施：矩形軌跡編程8.以此類推，獲取P30、P40、p50點位24

任務(wù)實施：矩形軌跡編程9.復(fù)制初始狀態(tài)指令：點擊第一條指令，點擊編輯，選擇復(fù)制；10.點擊MoveP50指令，選擇粘貼，機器人回到初始狀態(tài)。運動軌跡編程完成。25

任務(wù)實施：矩形軌跡編程完整程序如圖：機器人從初始狀態(tài)出發(fā)，沿著矩形工件描繪矩形軌跡，又回到初始狀態(tài)。26

任務(wù)實施：設(shè)置機器人的初始姿態(tài)

任務(wù)實施：27你來練練：參考以上“做給你看”中的步驟，完成“矩形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真”任務(wù)。學(xué)習(xí)評價：運用下表對本次任務(wù)完成情況進行評價。小結(jié)：1.初始位置的獲取；2.運動指令的添加及運用。28任務(wù)二心形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真

任務(wù)描述在本任務(wù)內(nèi)，我們使用工業(yè)機器人在工作臺上完成心形圖形工作站的創(chuàng)建與模擬仿真。心形圖形一般在涂膠、激光切割具有特殊特征的零部件上運用較多。29

任務(wù)分析

本任務(wù)需要依次完成工作站建模、創(chuàng)建機器人系統(tǒng)、創(chuàng)建工件坐標系和工具數(shù)據(jù)、創(chuàng)建目標點和路徑、軌跡編程模擬仿真，最終完成整個運動軌跡任務(wù)。

本任務(wù)中把直線運動指令MoveL和圓弧運動指令MoveC結(jié)合一起，用來控制工業(yè)機器人運動心形圖形軌跡。30任務(wù)二心形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真

知識鏈接：圓弧運動（MoveC）31

任務(wù)實施：心形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真創(chuàng)建系統(tǒng)：321.使用建模工具構(gòu)建如圖所示的“心形”，把模型導(dǎo)入工作站；2.將“心形”模型采用兩點法放置模型在工作臺上；3.建立系統(tǒng)任務(wù)名稱，創(chuàng)建工件坐標，工具坐標；4.創(chuàng)建系統(tǒng)。

任務(wù)實施：心形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真331.保持機器人的初始位置，在示教器上添加移動指令：MoveAbsJ*\NoEOffs,v1000,z50,tool0；2.在指令上雙擊“*”，在彈出的界面中雙擊“新建”，將名稱修改為“Home”,點擊“確定”按鈕；3.將指令修改為如圖所示。再點擊“修改位置”。

任務(wù)實施：心形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真344.在示教器上添加移動指令：MoveL*,V100,fine,tool0；5.在指令上雙擊“*”，在彈出的界面雙擊“新建”，將名稱修改為“P10”,點擊“確定”按鈕，將指令修改為如圖所示。

任務(wù)實施：心形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真356.在仿真軟件中打開“捕捉末端”功能，找到圖形“P10點”。7.點擊機器人指令高亮行中的P10點，點擊“修改位置”，將P10點的位置修改為第一個關(guān)鍵點。

任務(wù)實施：心形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真368.在示教器上添加移動指令：MoveCP20,P30,V1000,z10,tool0；9.在仿真軟件中打開捕捉功能，機器人先捕捉到圖形“P20點”，再捕捉到“P30”。10.

點擊機器人指令高亮行中的P20點和P30點，點擊“修改位置”，將P20點、P30點的位置修改為第二、三個關(guān)鍵點。

任務(wù)實施：心形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真3711.在示教器上添加移動指令：MoveLP40,V1000,fine,tool0；12.在仿真軟件中打開捕捉功能，將機器人移動到“心形”的最尖處“P40”點；13.點擊機器人指令高亮行中的P40點，點擊“修改位置”，將P40點的位置修改為第四個關(guān)鍵點。

任務(wù)實施：心形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真3814.在示教器上添加移動指令：MoveLP50,V1000,fine,tool0；15.在仿真軟件中打開捕捉功能，將機器人移動到“心形”的另一側(cè)直線與弧線切點處P50點；16.點擊機器人指令高亮行中的P50點，點擊“修改位置”，將P50點的位置修改為第五個關(guān)鍵點。

任務(wù)實施：心形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真3917.在示教器上添加移動指令：MoveCP60,P10,V1000,z10,tool0；18.在仿真軟件中將機器人移動到“心形”的右側(cè)弧線中間位置P60點，再捕捉到“P10”；19.點擊機器人指令高亮行中的P60點，點擊“修改位置”，將P60點的位置修改為第六關(guān)鍵點，P10點為第一個關(guān)鍵點。

任務(wù)實施：心形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真4020.復(fù)制移動指令：MoveAbsJHome\NoEOffs,v1000,z50,tool0，黏貼至指令最后，機器人運動軌跡程序就編寫完成了。

任務(wù)實施：心形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真4121.在示教器程序編輯界面點擊“調(diào)試”按鈕，把PP移至例行程序，點擊示教器右下角按鈕單步運行機器人，即可按照軌跡繪制所需的圖形；22.點擊示教器右下角按鈕單步運行機器人，即可按照軌跡繪制所需的圖形。

任務(wù)實施：42你來練練：參考以上“做給你看”中的步驟，完成“心形圖形軌跡工作站的創(chuàng)建與仿真”任務(wù)。學(xué)習(xí)評價：運用下表對本次任務(wù)完成情況進行評價。任務(wù)3工業(yè)機器人仿真運行與視頻錄制

任務(wù)描述

基本工作站創(chuàng)建完成并設(shè)置好相關(guān)的參數(shù)后，即可進行仿真運行和演示。為便于展示工作站，RobotStudio提供了錄制仿真視頻和可執(zhí)行文件的功能。43任務(wù)3工業(yè)機器人仿真運行與視頻錄制

任務(wù)分析1.機器人仿真運行在RobotStudio軟件中，為保證虛擬控制器中的數(shù)據(jù)與工作站的數(shù)據(jù)一致，需要將虛擬控制器與工作站的數(shù)據(jù)進行同步。當(dāng)工作站中的數(shù)據(jù)被修改后，則需要“同步到RAPID”;反之，則需要執(zhí)行“同步到工作站”。2.錄制視頻或制作可執(zhí)行文件將機器人仿真運動錄制成視頻，可以在沒有安裝RobotStudio軟件的計算機中查看工業(yè)機器人的運行。還可以將工作站制成可執(zhí)行文件，以便更靈活地查看工作站。44

知識鏈接：工作站系統(tǒng)仿真運行工作站系統(tǒng)仿真運行一般需要以下步驟完成：1.同步工作站仿真運行前需將工作站同步到RAPID程序，以下兩種方式均可。（1）在“基本”功能選項卡中，單擊“同步”，選擇“同步到RAPID”。（2）在左側(cè)“路徑和目標點”欄中以鼠標右鍵單擊“Path_10”，選擇“同步到RAPID”。2.設(shè)置同步參數(shù)在“同步到RAPID”對話框中勾選需要同步的項目，一般全部勾選。45工作站系統(tǒng)仿真運行一般需要以下步驟完成：3.仿真設(shè)定仿真設(shè)定即設(shè)定仿真程序的進入點是主程序Main還是某一條Path路徑。4.仿真運行在“仿真”功能選項卡中，單擊“播放”按鈕，即可看到機器人按照之前示教的軌跡進行運動，播放完成后，單擊“保存”按鈕，可以將工作站保存起來。46

知識鏈接：工作站系統(tǒng)仿真運行

任務(wù)實施：工業(yè)機器人仿真運行與視頻錄制471.在“基本”選項卡中單擊“同步”，選擇“同步到工作站”；

任務(wù)實施：工業(yè)機器人仿真運行與視頻錄制482.在“同步到工作站”對話框中勾選需要同步的項目，一般全部勾選，然后點擊“確定”按鈕

任務(wù)實施：