工业机器人虚拟仿真技术高职全套教学课件

项目一认识仿真软件RobotStudio全套可编辑PPT课件项目一认识仿真软件RobotStudio项目二RobotStudio创建工业机器人工作站的基本功能项目三RobotStudio的建模功能项目四工业机器人离线轨迹编程项目五虚拟示教器的使用项目六RobotStudio的工程仿真应用项目七三菱机器人仿真软件的使用项目八机器人设备简介项目九工业机器人与智能视觉检测系统综合应用标题文字添加教学目标·了解RobotStudio的功能及特点·认识RobotStudio的软件界面功能标题文字添加任务一机器人离线编程工具RobotStudio的功能及特点

2010年7月，德国政府正式发布《德国2020高技术战略》，实施“工业4.0”计划。2015年5月，中国国务院印发《中国制造2025》，部署全面推进实施制造强国战略。其中，工业机器人技术的发展是为制造业发展构建智能工厂、实现智能制造的重要内容之一。作为全球领先的工业机器人技术供应商，ABB能够提供包括机器人本体、软件和外围设备在内的完整应用解决方案、模块化制造单元及服务。全球使用最广泛的机器人离线编程工具RobotStudio是一款PC应用程序，用于机器人单元的建模、离线创建和仿真。离线编程是扩大机器人系统投资回报的最佳途径。借助ABB模拟与离线编程软件RobotStudio，可在办公室PC上完成机器人编程，无须中断生产。利用RobotStudio提供的各种工具，可在不影响生产的前提下执行培训、编程和优化等任务，不仅可提升机器人系统的盈利能力，还能降低生产风险，加快投产进度，缩短换线时间，提高生产效率。RobotStudio以ABBVirtualController为基础而开发，与机器人在实际生产中运行的软件完全一致。因此，RobotStudio可执行十分逼真的模拟，所编制的机器人程序和配置文件均可直接用于生产现场。标题文字添加

RobotStudio具有以下诸多特点。1.CAD导入RobotStudio可方便地导入各种主流CAD格式的数据，包括IGES、STEP、VRML、VDAFS、ACIS及CATIA等。机器人程序员可依据这些精确的数据编制精度更高的机器人程序，从而提高产品质量。2.AutoPathTMAutoPathTM是RobotStudio中最能节省时间的功能之一。该功能通过使用待加工零件的CAD模型，仅在数分钟之内便可自动生成跟踪加工曲线所需要的机器人位置（路径），而这项任务以往通常需要数小时甚至数天。3.程序编辑器程序编辑器（ProgramMaker）可生成机器人程序，使用户能够在Windows环境中离线开发或维护机器人程序，可显著缩短编程时间、改进程序结构。4.路径优化如果程序包含接近奇异点的机器人动作，RobotStudio可自动检测出来并发出报警，从而防止机器人在实际运行中发生这种现象。仿真监视器是一种用于机器人运动优化的可视工具，红色线条显示可改进之处，以使机器人按照最有效方式运行。可以对TCP速度、加速度、奇异点或轴线等进行优化，缩短周期时间。5.AutoreachTMAutoreachTM可自动进行可到达性分析，使用十分方便，用户可通过该功能任意移动机器人或工件，直到所有位置均可到达，在数分钟之内便可完成工作单元平面布置验证和优化。标题文字添加

6.虚拟示教台虚拟示教台是实际示教台的图形显示，其核心技术是VirtualRobot。从本质上讲，所有可以在实际示教台上进行的工作都可以在虚拟示教台（QuickTeachTM）上完成，因而它是一种非常出色的教学和培训工具。

7.事件表事件表是一种用于验证程序的结构与逻辑的理想工具。程序执行期间，可通过该工具直接观察工作单元的I/O状态。可将I/O连接到仿真事件，实现工位内机器人及所有设备的仿真。事件表是一种十分理想的调试工具。

8.碰撞检测碰撞检测功能可避免设备碰撞造成的严重损失。选定检测对象后，RobotStudio可自动监测并显示程序执行时这些对象是否会发生碰撞。

9.VisualBasicforApplications（VBA)可采用VBA改进和扩充RobotStudio功能，根据用户具体需要开发功能强大的外接插件、宏，或定制用户界面。

10.PowerPacsABB协同合作伙伴采用VBA进行了一系列基于RobotStudio的应用开发，使RobotStudio能够更好地适用于弧焊、弯板机管理、点焊、CalibWare（绝对精度）、叶片研磨及BendWizard（弯板机管理）等应用。

11.直接上传和下载整个机器人程序无须任何转换便可直接下载到实际机器人系统，该功能得益于ABB独有的VirtualRobot技术。标题文字添加任务二RobotStudio的软件界面

图1-1显示了RobotStudio图形用户界面的功能区、选项卡和组。RobotStudio用户界面简介如表1-1所示。图1-1RobotStudio图形用户界面的功能区、选项卡和组标题文字添加序号选项卡描述1文件包含创建新工作站、创造新机器人系统、连接到控制器，将工作站另存为查看器的选项和RobotStudio选项2基本包含搭建工作站、创建系统、编程路径和摆放物体所需的控件3建模包含创建和分组工作站组件、创建实体、测量以及其他CAD操作所需的控件4仿真包含创建、控制、监控和记录仿真所需的控件5控制器包含用于虚拟控制器(VC)的同步、配置和分配给它的任务的控制措施，还包含用于管理真实控制器的控制措施6RAPID包含集成的RAPID编辑器，用于编辑除机器人运动之外的其他所有机器人任务7Add-ins包含PowerPacs的控件表1-1RobotStudio用户界面简介标题文字添加

“文件”选项卡如图1-2所示，会打开RobotStudio后台视图，主要用于文件级别的操作，其中包括信息、最近、新建、打印、共享、在线、帮助等共计13个功能选项。表1-2显示了后台视图中的各种可用选项。图1-2“文件”选项卡标题文字添加序号选项卡描述1保存/另存为保存工作站2打开打开保存的工作站。在打开或保存工作站时，选择加载几何体选项，否则几何体会被永久删除。若针对一台虚拟控制器来改变RobotWare选项，则选择重置虚拟控制器（Istart）以激活此类改变3关闭关闭工作站4信息在RobotStudio中打开某个工作站后，此选项卡将显示该工作站的属性，以及作为打开的工作站的一部分的机器人系统和库文件5最近显示最近访问的工作站6新建创建新工作站7打印打印活动窗口中的内容8共享与其他人共享数据，包括打包、解包、保存工作站画面、内容共享表1-2文件功能选项卡简介标题文字添加序号选项卡描述9在线连接到控制器、创建并使用控制器列表、创建并制作机器人系统10帮助有关RobotStudio安装和许可授权的信息11选项显示有关RobotStudio选项的信息12退出关闭RobotStudio

如图1-3所示，“基本”选项卡包含以下功能：建立工作站，路径编程，设置，控制器，Freehand及图形等。图1-3“基本”选项卡标题文字添加

如图1-4所示，“建模”选项卡上的控件可以帮助进行创建及分组组件，创建部件，测量以及进行与CAD相关的操作。图1-4“建模”选项卡如图1-5所示，“仿真”选项卡包括碰撞监控、配置、仿真控制、监控、信号分析器等。图1-5“仿真”选项卡标题文字添加

如图1-6所示，“控制器”选项卡包含用于管理真实控制器的控制措施，以及用于虚拟控制器的同步、配置和分配给它的任务的控制措施。图1-6“控制器”选项卡

RobotStudio允许使用离线控制器，即在PC上本地运行的虚拟IRC5控制器。这种离线控制器也被称为虚拟控制器(VC)。RobotStudio还允许使用真实的物理IRC5控制器（简称真实控制器）。“控制器”选项卡上的功能可以分为以下类别。·用于虚拟和真实控制器的功能。·用于真实控制器的功能。·用于虚拟控制器的功能。标题文字添加

如图1-7所示，RAPID选项卡提供了用于创建、编辑和管理RAPID程序的工具和功能，可以管理真实控制器上的在线RAPID程序、虚拟控制器上的离线RAPID程序或者不隶属于某个系统的单机程序。图1-7APID选项卡如图1-8所示，Add-Ins选项卡包含迁移备份和齿轮箱热量预测等控件。图1-8Add-Ins选项卡标题文字添加知识拓展第三方离线编程（国内）：RoboDKRobotArt第三方离线编程（国外）：RobotMaster、RobotWorks、Robomove、RobotCAD、DELMIA机器人厂家（国外）：RobotStudio、RoboGuide、KUKASim机器人离线编程软件主要有哪些？标题文字添加知识拓展RobotArt与RobotStudio有什么区别？RobotArt是通用型机器人离线编程软件，RobotStudio是ABB机器人本体的离线编程软件。RobotArt能够支持多种品牌机器人，包括ABB，KUKA，Fanuc，Yaskawa等，而RobotStudio仅支持ABB机器人。另外RobotArt能根据几何模型的面、边自动生成切割、打磨、喷涂等轨迹，而RobotStudio更主要的是在软件里面做示教。此外，RobotArt还有一系列实用功能，如轨迹优化、碰撞检测、发布Web动画等。项目二RobotStudio创建工业机器人工作站的基本功能标题文字添加标题文字添加标题文字添加标题文字添加·掌握仿真工业机器人工作站的创建流程·掌握创建工业机器人系统的方法·学会创建工件坐标·掌握手动创建示教目标点和运动轨迹路径的方法·掌握仿真运行工业机器人的轨迹·学会录制仿真视频教学目标标题文字添加标题文字添加任务一创建工业机器人工作站工作任务（1）加载工业机器人及周边配套模型并进行合理布局。（2）创建工业机器人系统。实践操作

创建工业机器人工作站需要的基本功能包括加载ABB模型库、导入周边模型库、创建工业机器人系统、创建示教目标点及运动轨迹、图形设置、仿真运行工业机器人的轨迹等。灵活运用这些功能，相互配合，才能创建出令人满意的工业机器人工作站。下面就通过实际操作演示一个简单的工业机器人工作站是如何实现创建的。标题文字添加标题文字添加一、加载工业机器人及周边配套模型并进行合理布局1.加载工业机器人加载过程如图2-1~图2-4所示。图2-1标题文字添加标题文字添加图2-2图2-3标题文字添加标题文字添加

加载模型成功后，往往需要对模型的视图进行调整，以得到最佳的观察角度。具体有以下几种方式。平移：Ctrl+鼠标左键，可以任意方向拖动模型进行平面移动。缩放：鼠标滚轮，向前滚动滚轮，模型就会放大；向后滚动滚轮，模型就会缩小。视角切换：Ctrl+Shift+鼠标左键，可以在空间中任意切换视角，观察模型的各个细节。图2-4标题文字添加标题文字添加2.加载工具加载过程如图2-5~图2-8所示。图2-5标题文字添加标题文字添加图2-6图2-7标题文字添加标题文字添加图2-8标题文字添加标题文字添加3.加载周边模型加载过程如图2-9~图2-39所示。图2-9标题文字添加标题文字添加图2-10图2-11标题文字添加标题文字添加图2-12图2-13标题文字添加标题文字添加图2-14图2-15标题文字添加标题文字添加图2-16图2-17标题文字添加标题文字添加图2-18图2-19标题文字添加标题文字添加图2-20图2-21标题文字添加标题文字添加图2-22图2-23标题文字添加标题文字添加图2-24图2-25标题文字添加标题文字添加图2-26图2-27标题文字添加标题文字添加图2-28图2-29标题文字添加标题文字添加图2-30图2-31标题文字添加标题文字添加图2-32图2-33标题文字添加标题文字添加图2-34图2-35标题文字添加标题文字添加图2-36图2-37标题文字添加标题文字添加图2-38图2-39标题文字添加标题文字添加二、创建工业机器人系统现在，工业机器人工作站的布局基本设置完毕，下一步就是为机器人创建系统，这样就可以进行相关的仿真操作。创建工业机器人系统的方法有以下三种。（1）根据布局创建系统。这种方法适用于当前布局完毕的工作站。（2）应用已定义系统到工作站。在系统库中，根据机器人应用类型的不同已经预定义了很多种机器人系统模板（包括小型机器人、中型机器人、重型机器人、喷涂导轨机器人、特殊用途机器人等），用户可根据实际情况进行选择，快速完成系统的创建。（3）添加现有系统到工作站。如果已经有定义好的系统，可通过对话框找到该系统的存放路径进行加载。根据布局创建系统过程如图2-40～图2-45所示。标题文字添加标题文字添加图2-40标题文字添加标题文字添加图2-41图2-42标题文字添加标题文字添加图2-43图2-44标题文字添加标题文字添加图2-45标题文字添加标题文字添加任务二创建工件坐标系及示教运动轨迹路径工作任务实践操作（1）创建工业机器人工件坐标系。（2）创建示教运动轨迹路径。一、创建工业机器人工件坐标系

工件坐标系是用来描述工件位置的坐标系。工件坐标系由两个框架构成：用户框架和对象框架。所有的编程位置将与对象框架关联，对象框架与用户框架关联，而用户框架与大地坐标系关联。工件坐标系创建过程如图2-46~图2-51所示。标题文字添加标题文字添加图2-46标题文字添加标题文字添加图2-47标题文字添加标题文字添加图2-48图2-49标题文字添加标题文字添加图2-50图2-51标题文字添加标题文字添加二、创建示教运动轨迹路径

在RobotStudio中对机器人动作进行编程时，需要使用目标点（位置）和路径（向目标点移动的指令序列）。常见的机器人运动轨迹路径的创建方式有两种：空路径和自动路径。空路径一般用于手动进行路径规划，通过完成若干目标点的示教，生成整个运动轨迹。自动路径一般用于较复杂运动轨迹的生成，尤其可根据导入的第三方3D模型的曲线特征自动转换成机器人可识别的规划路径，相比手动示教方式更加省时方便，且能够保证轨迹精度。本任务介绍手动示教运动轨迹的创建方法，在后续章节会重点介绍自动路径的生成方法。手动示教路径的创建过程如图2-52~图2-66所示。标题文字添加标题文字添加图2-52图2-53标题文字添加标题文字添加图2-54图2-55标题文字添加标题文字添加图2-56图2-57标题文字添加标题文字添加图2-58图2-59标题文字添加标题文字添加图2-60图2-61标题文字添加标题文字添加图2-62图2-63标题文字添加标题文字添加图2-64图2-65标题文字添加标题文字添加图2-66

至此，通过手动示教的方式，机器人的运动轨迹指令程序全部创建完毕，为后面进行轨迹仿真做好了准备。标题文字添加标题文字添加任务三仿真运行工业机器人的轨迹及录制视频工作任务实践操作（1）仿真运行工业机器人的轨迹。（2）录制机器人仿真视频。一、仿真运行工业机器人的轨迹实现过程如图2-67~图2-73所示。标题文字添加标题文字添加图2-67标题文字添加标题文字添加图2-68图2-69标题文字添加标题文字添加图2-70图2-71标题文字添加标题文字添加图2-72图2-73标题文字添加标题文字添加二、录制机器人仿真视频1.录制仿真录像

录制过程如图2-74~图2-76所示。图2-74标题文字添加标题文字添加图2-75图2-76标题文字添加标题文字添加2.制作exe可执行文件制作过程如图2-77~图2-79所示。图2-77图2-78标题文字添加标题文字添加图2-79工业机器人工作站的创建工作全部完成，最后保存工作站文件。标题文字添加标题文字添加robotstudio设置好路径之后机器人并不按照路径行走？1.“基本”菜单下，点击“路径”按钮下的小三角，然后点击“空路径”，此时在左侧的“路径和目标点”浏览树下创建一个空路径“Path_10”。2.在右下角的示教指令区域，设定合适的机器人运动指令，并设置合适的指令参数。3.点击“示教指令”按钮，为机器人示教Home点，示教完成后在“Path_10”下出现示教指令。知识小结项目三RobotStudio的建模功能标题文字添加标题文字添加标题文字添加标题文字添加标题文字添加标题文字添加·掌握基本的3D模型的创建方法和常规设置·掌握机械装置的创建流程和技巧·掌握通过几何体搭建模型并创建工具的方法教学目标标题文字添加标题文字添加任务一创建工业机器人工作站工作任务实践操作（1）使用RobotStudio建模功能创建3D模型。（2）对3D模型进行常规设置。

RobotStudio的建模功能比较简单，可以进行常见的矩形体、圆柱体、圆锥体、锥体、球体等3D模型的创建。如果在机器人工作站中，对周边模型要求不高时，可以使用该功能创建基本的模型来满足需求，提高仿真验证的效率，节约一定的时间。标题文字添加标题文字添加

如果对周边模型的要求很高，可以通过专业的第三方建模软件（如Pro/ENGINEER、SolidWorks等）进行建模，并转换成特定格式（如.sat格式）导入至RobotStudio中使用。下面就通过实际操作来演示基本建模功能的使用方法。一、使用RobotStudio建模功能创建3D模型创建3D模型的过程如图3-1~图3-11所示。至此，基本的3D模型创建完毕。在操作过程中可以看到，创建每一个模型时都需要对空间位姿（基座中心点、方向）和形状特征参数进行设置。掌握每一种参数的特性，就可以创建出符合预期目标的模型。标题文字添加图3-1标题文字添加1.创建矩形体图3-2标题文字添加图3-3标题文字添加2.创建圆锥体图3-4标题文字添加图3-5标题文字添加3.创建圆柱体图3-6标题文字添加图3-7标题文字添加4.创建锥体图3-8标题文字添加图3-9标题文字添加5.创建球体图3-10标题文字添加图3-11标题文字添加二、对3D模型进行常规设置在刚创建的模型对象上右击，在弹出的快捷菜单中有很多对模型进行设置的选项，如保存为库文件、导出几何体、设定位置、放置、设定颜色、重命名等。图3-12~图3-17是对模型名称和颜色进行设置的演示。首先是对模型名称进行重命名的操作，便于在后续的使用过程中进行辨识。图3-12标题文字添加

其余部件名称按照同样的方法依次进行修改，最后的名称效果如图3-13所示。完成所有的操作后，可将工作站保存在指定目录下。保存时，为了保证不同版本RobotStudio之间的兼容性，建议保存的路径和文件名使用英文字符。图3-13标题文字添加

然后开始对模型的颜色进行个性化的设置。颜色设置的主要目的是增加不同模型间的辨识度，同时使整体显示效果更加美观。图3-14标题文字添加图3-15标题文字添加

其余模型颜色按照同样的方法依次进行修改，每个模型的颜色都是唯一的，最后的颜色效果如图3-16所示。模型设置完成后可将其导出，如图3-17所示。图3-16标题文字添加图3-17标题文字添加任务二机械装置的创建工作任务实践操作（1）创建一个旋转装置的模型。（2）设定旋转装置的机械运动特性。

在机器人工作站中，动态的模型演示效果会给人更加直观的视觉感受，使其更容易理解整个工作站的工作原理和运行效果。机械装置的创建类型包括机器人、工具、外轴、设备、输送链等几种。下面创建的是一个简单的旋转装置，转子能够沿着轴进行一定角度的旋转。熟悉创建过程中的操作步骤，掌握其中的操作技巧，为以后进一步的深入学习打下坚实的基础。标题文字添加一、创建一个旋转装置的模型这里创建一个旋转装置，它主要由两部分组成：轴和转子。创建过程如图3-18~图3-30所示。图3-18标题文字添加图3-19图3-20标题文字添加图3-21图3-22标题文字添加图3-23图3-24标题文字添加图3-25图3-26标题文字添加图3-27图3-28标题文字添加图3-29图3-30标题文字添加二、设定旋转装置的机械运动特性

设定过程如图3-31~图3-45所示。图3-31标题文字添加图3-32图3-33标题文字添加图3-34图3-35标题文字添加图3-36图3-37标题文字添加图3-38图3-39标题文字添加图3-40图3-41标题文字添加图3-42图3-43标题文字添加图3-44图3-45最后，保存工作站至指定目录，注意保存路径和文件名使用英文字符。标题文字添加任务三通过几何体搭建模型并创建工具工作任务实践操作（1）利用导入几何体部件创建夹具模型。（2）通过机械装置方法创建夹具。

和RobotStudio相比，专业的第三方建模软件能够绘制更加复杂、更加精细的模型。下面的例子就是采用导入几何体的方法将夹具的各个组成部分加载进来，在RobotStudio中进行组装，进而利用创建机械装置的方法将组件生成能够在机器人末端使用的工具。该工具可以被保存为库文件，以便随时进行调用。系统库里面的工具一般包括两个坐标系：本地坐标系和工具坐标系。本地坐标系一般与机器人末端的法兰盘坐标系Tool0重合，用于安装工具，完成定位；工具坐标系位于工具的末端，在工具完成安装后即作为机器人的工具坐标系。标题文字添加一、利用导入几何体部件创建夹具模型创建夹具之前首先将夹具的各个部分依次进行导入并组装，形成夹具的最终形态。创建过程如图3-46~图3-65所示。图3-46标题文字添加图3-47标题文字添加

主体L1作为夹具的基座部分，是固定不变的。安装时，不仅夹具法兰盘上面的本地坐标系需要和机器人末端的法兰盘坐标系Tool0重合，而且两个法兰盘的机械孔位也要一一对应。基于此，需要对夹具法兰盘的坐标系进行本地原点及方向的调整，保证上述两点全部符合要求。图3-48标题文字添加图3-49图3-50标题文字添加图3-51

此时，夹具基座L1的本地坐标系的原点及方向全部设定完成。在以后的安装中，夹具就能够处于正确的姿态上。下面开始是两个气爪部件L2、L3的安装过程演示。首先是对两个部件进行空间位姿的调整，接着完成两个部件在基座主体L1上的安装。图3-52标题文字添加图3-53图3-54标题文字添加图3-55图3-56标题文字添加图3-57图3-58标题文字添加图3-59图3-60标题文字添加图3-61图3-62标题文字添加

“校准针”的作用是在创建工具过程中校准气爪L2、L3夹紧的位置，并辅助生成夹具的工具坐标系框架。调整“校准针”位姿，将其放置在气爪抓取产品的位置。使用测量工具“最短距离”，可测得“校准针”应沿着Z轴正方向移动108mm的距离。为通过“创建机械装置”方法开始创建工具的操作做好准备。图3-63标题文字添加图3-64图3-65标题文字添加“校准针”位姿调整完毕，下面开始创建工具。二、通过机械装置方法创建夹具创建的过程如图3-66~图3-89所示。图3-66标题文字添加图3-67图3-68标题文字添加图3-69图3-70标题文字添加图3-71图3-72标题文字添加图3-73标题文字添加新建工具坐标系的空间位置位于“校准针”尖端，只是相对于本地坐标系沿着Z轴正方向偏移一定的距离，方向并没有变化。经过测量，该距离是123mm，因此，在下面创建工具数据时，直接在“位置”的Z轴文本框填入上述数值即可，其他数值和方向均为0。图3-74标题文字添加如果在创建工具数据之前已经在空间某位置成功建立了工具坐标系框架，可选中“从目标点/框架中选择值”复选框，直接选取坐标系框架即可。图3-75标题文字添加图3-76图3-77标题文字添加图3-78图3-79标题文字添加图3-80图3-81标题文字添加图3-82图3-83标题文字添加图3-84图3-85标题文字添加图3-86图3-87标题文字添加图3-88图3-89至此，创建工具的整个过程全部完成。可将创建的工具“tGripper”保存为库文件，便于随时调用。最后，将整个机器人工作站进行保存，注意路径和文件名的格式。标题文字添加如何将自己画的图形导入的ROBOTSTUDIO里?知识拓展首先在电脑上打开visio2010软件，绘制一个半圆图形点击左侧【更多形状】，弹出下拉菜单，选择【新建模具】，此时在形状列表下方打开一个新的模具。右键点击该新建模具，弹出下拉菜单，点击【属性】选项，可以为新建模具修改名称。然后将已经绘制好的半圆拖到新建模具即可，同时可修改图形名称。图形拖到新建模具之后，点击右侧的【保存】按钮，弹出保存对话框，点击确定，即可将图形保存到我的形状里。然后关闭该模具，点击【更多形状】，弹出下拉菜单，再点击【我的形状】，即可找到刚刚保存的形状了。点击该形状之后，即可打开该模具，然后将图形拖拉到绘图面板，就可以直接使用标题文字添加怎样把几何体导入ABB虚拟机器人软件里？知识拓展1.简单的几何体在robotstudio里直接能够绘制，“建模”-“固体”2.用第三方的3D软件做好模型，保存stp格式。把该文件直接拖到robotstudio窗口里项目四工业机器人离线轨迹编程标题文字添加标题文字添加标题文字添加·学会提取工件的轨迹曲线·学会创建自动路径的方法·学会调整机器人的目标点及轴配置参数·学会完善轨迹路径·学会使用离线轨迹编程辅助工具教学目标标题文字添加标题文字添加任务一创建工业机器人工作站（1）提取加工工件的焊接曲线。（2）创建固定的工件坐标系。（3）自动生成焊接路径。（4）路径目标点的调整。（5）路径轴配置参数的调整。（6）完善离线轨迹路径并仿真。实践操作工作任务

在工业机器人工作站的加工过程中，常常会遇到各种各样的曲线，有简单的直线、圆弧曲线，而更多的是复杂的不规则曲线。如果采用传统的描点法进行示教编程，对于复杂的不规则曲线来说，意味着需要操作者花费大量的时间和精力去逐点示教。而为了保证工艺精度，丰富的现场经验必不可少。总之，采用传统的描点法的工作效率较低。现在随着图形化编程的出现，将根据第三方建模软件的3D模型的曲线特征转换成机器人能够直接使用的轨迹曲线的方法越来越多。只需要保证3D模型的精度，生成的轨迹曲线就能够很好地满足工艺精度要求。这种方法大大提高了工作效率，越来越受到青睐。一、提取加工工件的焊接曲线提取曲线过程如图4-1~图4-11所示。找到“RSTask4-1Unfinished.rspag”的打包文件并解压，如图4-1所示。解压后的工作站如图4-2所示。图4-1图4-2解压后的工作站

这里想要提取的焊接曲线是沿着加工工件的外围走一周，首先要考虑的就是如何准确地提取出来。因为工件外形较为复杂，很难一次性提取完整，所以需要根据工件的外形特征，通过“表面边界”的方法多次分段提取，最后根据目标要求组成所需要的加工轨迹。图4-3图4-4图4-5图4-6图4-7图4-8图4-9图4-10图4-11二、创建固定的工件坐标系创建的工件坐标系一般以固定装置的某些特征点为基准，这样可以保证加工工件的定位精度。这里使用工装的其中一个支架上的固定点作为工件坐标系基准，创建过程如图4-12~图4-18所示。图4-12图4-13图4-14图4-16图4-15图4-17图4-18三、自动生成焊接路径自动路径创建过程如图4-19~图4-23所示。图4-19图4-20图4-21反转：反转路径命令可以改变路径内目标点的序列，使机器人从最后一个目标点移动到第一个目标点。参照面：生成的目标点Z轴方向与选定表面垂直。图4-22近似值参数：线性：为每个目标生成线性指令，圆弧作为分段线性处理。圆弧运动：在圆弧特征处生成圆弧指令，在线性特征处生成线性指令。常量：生成具有恒定间距的点。最小距离：设置两生成点间最小距离，小于该最小距离的点将被过滤掉。最大半径：在将圆弧视为直线前确定圆的半径大小，直线视为半径无限大的圆。公差：设置生成点所允许的几何描述的最大偏差。图4-23四、路径目标点的调整路径目标点的调整过程如图4-24~图4-34所示。图4-24图4-25图4-26

此时就需要对目标点处的工具姿态进行调整，否则机器人不能到达目标点。可通过查看工具在各个目标点处的姿态确认调整过程如何顺利进行。图4-27图4-28图4-29图4-30图4-31在处理大批量的目标点时，由于目的是将所有目标点处的工具姿态调整为一致的，所以可进行批量修改。这里将其他目标点的姿态调整至与“Target_10”目标点相同。按住Shift键，用鼠标选中除“Target_10”外的其余目标点，进行批量调整。图4-32图4-33图4-34五、路径轴配置参数的调整对于任意目标点，如果机器人能够到达，可能会存在多种关节轴的配置情况。这时就需要选择合适的轴配置参数，保证机器人能够以最优的姿态抵达目标点位置。目标点的轴配置参数的调整过程如图4-35~图4-48所示。图4-35图4-36图4-37图4-38图4-39图4-40图4-41图4-42图4-43运行完毕后，看到消息框中报“转角路径故障”，这是转弯半径数值设置有误造成的，需要进行修正，消除该故障。图4-44图4-45图4-46图4-47图4-48六、完善离线轨迹路径并仿真运行1.完善离线轨迹路径在整个离线轨迹路径中，除去在加工工件上的目标点以外，还要有起始接近点、结束离开点以及安全位置点。实现过程如图4-49~图4-67所示。首先添加起始接近点pApproach，这里设定其相对于“Target_10”沿着本身的Z轴负方向偏移100mm的距离。用同样的方法添加结束离开点pDepart。首先复制目标点“Target_350”，接着将新生成的目标点重命名为“pDepart”，然后通过“偏移位置”沿着Z轴的负方向偏移100mm的距离，最后将该目标点添加至路径“Path_10”的最后一行。下面开始添加安全位置点pHome，这里将机器人的机械原点作为Home点。图4-49图4-50图4-51图4-52图4-53图4-54图4-55图4-56图4-57图4-58图4-59图4-60图4-61图4-62图4-63图4-64图4-65图4-66图4-672.仿真运行验证结果实现过程如图4-68~图4-71所示。图4-68图4-69图4-70图4-71任务二认识离线轨迹编程常用工具实践操作工作任务（1）使用机器人的碰撞监控功能。（2）使用TCP跟踪功能。（3）使用计时器功能。一、使用机器人的碰撞监控功能通过RobotStudio可检测和记录工作站内对象之间的碰撞。如在机器人的工作过程中，工具和工件表面之间必须时刻保持在一定的合理范围内，否则就会造成工艺参数不能有效达成，从而导致工件加工失败。另外，碰撞监控功能可提前验证机器人是否会与周边设备发生动作干涉，如果发生碰撞，技术人员可以及时更改机器人的工作轨迹，避免事故的发生。使用碰撞监控功能的过程如图4-72~图4-80所示。图4-72碰撞集包含两组对象：ObjectA和ObjectB，可将对象放入其中以检测两组之间的碰撞。当ObjectA内任何对象与ObjectB内任何对象发生碰撞时，此碰撞将显示在图形视图里并记录在输出窗口内。可在工作站内设置多个碰撞集，但每一碰撞集仅能包含两组对象。通常在工作站内为每个机器人创建一个碰撞集。对于每个碰撞集，机器人及其工具位于一组，而不想与之发生碰撞的所有对象位于另一组。如果机器人拥有多个工具或握住其他对象，可以将其添加到机器人的组中，也可以为这些设置创建特定碰撞集。每一个碰撞集可单独启用和停用。由于工具“LaserGun”的TCP位置相对于工具的尖端是沿着Z轴正方向偏移了5mm，这里设定8mm，那么在机器人运行过程中，可监测工具与工件之间的距离是否在设定范围内。图4-73图4-74图4-75接近丢失：如果两组对象ObjectA和ObjectB之间的距离小于该数值，那么就会显示设定的颜色（这里设定的是黄色）。碰撞：如果两组对象ObjectA和ObjectB之间发生了碰撞，那么就会显示设定的颜色（这里设定的是红色）。图4-76

如图4-77所示，在机器人执行轨迹的过程中，工具和工件之间的颜色会随着距离的变化而变化。图4-77图4-78图4-79图4-80碰撞检测是否有效是可以进行设置的，如要设置始终或仅在仿真期间设置检测碰撞，请遵照下列步骤：“在仿真时”单选按钮：碰撞检测只在仿真期间处于活动状态（即在虚拟控制器中运行RAPID程序时）。“总是”单选按钮：即使手动移动对象或检测可达性，碰撞检测也始终处于活动状态。“碰撞时暂停/停止模拟”复选框：选中它，发生碰撞时，模拟将在时间切片模式中暂停，或在自由运行模式中停止。“记录碰撞至输出窗口”复选框：选中它，碰撞日志将显示在输出窗口中，否则将不显示。“记录碰撞至文件”复选框：选中它，然后在下方的文本框中输入日志文件的名称和路径，将创建一个记录碰撞的单独文件，否则将不会创建日志文件。二、使用TCP跟踪功能TCP跟踪功能用于在仿真期间通过画一条跟踪TCP的彩线而目测机器人的关键运动。使用TCP跟踪功能的过程如图4-81~图4-89所示。图4-81弹出的对话框如图4-82所示。图4-82下面分别说明对话框中的各个选项的功能。1.“TCP跟踪”选项卡（1）“使用TCP跟踪”复选框：选中此复选框可对选定机器人的TCP路径启动跟踪。（2）跟踪长度：指定最大轨迹长度（以毫米为单位）。（3）追踪轨迹颜色：当未启用任何警告时显示跟踪的颜色。要更改提示颜色，请单击彩色框。（4）提示颜色：当“警告”选项卡中所定义的任何警告超过临界值时，显示跟踪的颜色。要更改提示颜色，请单击彩色框。（5）“清除轨迹”按钮：单击此按钮可从图形窗口中删除当前跟踪。2.“警告”选项卡（1）“使用仿真提醒”复选框：选中此复选框可对选定机器人启动仿真提醒。（2）“在输出窗口显示提示信息”复选框：选中此复选框可在超过临界值时查看警告消息。如果未启用TCP跟踪，则只显示警报。（3）TCP速度：指定TCP速度警报的临界值。（4）TCP加速度：指定TCP加速度警报的临界值。（5）手腕奇异点：指定在发出警报之前关节五与零点旋转的接近程度。（6）关节限值：指定在发出警报之前每个关节与其限值的接近程度。图4-83图4-84图4-85图4-86图4-87图4-88图4-89三、使用计时器功能计时器功能用于测量某个过程中在两个触发点之间所花的时间，以及整个过程的时间。这两个触发点被称为开始触发器和结束触发器。在设置计时器后，计时器将在开始触发器发生时开始，并在结束触发器发生时停止。使用计时器功能过程如图4-90~图4-95所示。图4-90图4-91图4-92如果用到计时器的地方很多，也可以添加新的计时器。图4-93图4-94图4-95操作完毕后，保存工作站至指定路径。机器人示教编程和离线编程的区别？知识拓展机器人示教编程一般是通过手持示教器让器人运动到目标点，选择机器人运动指令，逐点记录。示教编程在实际应用中主要存在以下问题：1、示教编程过程繁琐、效率低。2、精度完全是靠示教者的目测决定，而且对于复杂的路径示教编程难以取得令人满意的效果。离线编程是在不接触机器人真实工作的环境中在虚拟的情况下对要生成的轨迹进行规划、生成、仿真、后置，最后将代码拷到机器人本体上机器人就会按照我们已经生成的轨迹进行工作了。相比于在线示教编程离线编程的优点是：1、减少机器人的停机时间，当对下一个任务进行编程时，机器人仍可在生产线上进行工作。2、使编程者远离了危险的工作环境。3、适用范围广，可对各种机器人进行编程，并能方便的实现优化编程。4、可对复杂任务进行编程。5、便于修改机器人程序。项目五虚拟示教器的使用标题文字添加标题文字添加标题文字添加·了解示教器的相关知识·掌握虚拟示教器的常见功能·掌握虚拟示教器的使用技巧·学会工具坐标系TCP的标定方法教学目标标题文字添加标题文字添加任务一认识虚拟示教器及其常用功能工作任务实践操作（1）示教器的概念。（2）虚拟示教器的常用功能。一、示教器的概念示教器是一种手持装置，是机器人进行手动操纵、程序编写、参数配置及监控等操作的控制装置。图5-1所示为不同型号的示教器实物。任务一认识虚拟示教器及其常用功能标题文字添加标题文字添加图5-1不同型号的示教器实物标题文字添加标题文字添加而虚拟示教器是在仿真软件RobotStudio中使用的，它以现场编程所用的示教器为模型，使用方法与现场示教器基本相同，图5-2所示即为虚拟示教器。图5-2虚拟示教器通过对虚拟示教器的操作，可以帮助操作人员熟悉现场示教器的使用方法，安全简便，不会出现意外事故。标题文字添加标题文字添加二、虚拟示教器的常用功能1.更改虚拟示教器界面显示语言虚拟示教器的默认界面是英文的，为了方便操作，需要更改为中文界面。而在这之前，需要通过创建一个简单的机器人系统来配合完成操作。前面具体操作步骤请参考项目二中的内容，注意以下两点：（1）机器人模型选择“IRB1600”，使用默认参数设置。（2）工具选用“Binzelair22”。创建机器人系统并修改中文界面的过程如图5-3~图5-19所示。图5-3标题文字添加标题文字添加图5-4图5-5标题文字添加标题文字添加图5-6图5-7标题文字添加标题文字添加图5-8图5-9标题文字添加图5-10标题文字添加标题文字添加机器人系统建立完毕后，开始更改示教器的界面语言。图5-11标题文字添加标题文字添加打开的示教器初始界面语言为英文，主界面如图5-12所示。图5-12标题文字添加标题文字添加图5-13图5-14标题文字添加标题文字添加图5-15图5-16标题文字添加标题文字添加此后，虚拟示教器将自动关闭。重新打开虚拟示教器，界面语言就发生变化了。图5-17标题文字添加标题文字添加图5-18图5-19标题文字添加标题文字添加通过虚拟示教器的状态栏，可以查看机器人的常用信息。A：机器人的状态（手动、全速手动和自动）。B：机器人的系统信息。C：机器人的电机状态（电机开启、电机关闭、防护装置停止）。D：机器人的程序运行状态。E：当前机器人或外轴的使用状态。2.机器人的手动操纵机器人的手动操纵模式分为三种：单轴运动、线性运动、重定位运动。1）单轴运动模式一般ABB机器人由六个关节组成，每个关节都由一个伺服电机驱动，如图5-20所示。标题文字添加标题文字添加图5-20标题文字添加标题文字添加如果每次只操纵一个关节轴运动，就称为单轴运动。在介绍如何进行手动操纵之前，首先需要认识虚拟示教器右侧各个按键的名称和功能，如图5-21所示。图5-21标题文字添加标题文字添加按照图5-21中标示，各个按键的功能说明如下。A：急停按钮。B：使能按钮。C：操纵杆。D：通电/复位。E：限速手动。F：全速手动。G：自动。H：可编程按键。I：机器人/外轴的切换按钮。J：线性运动/重定位运动的切换按钮。K：关节运动轴2-3/轴4-6的切换按钮。L：增量开关。M：运行/前进/后退/停止按钮。单轴运动操纵过程如图5-22~图5-30所示。标题文字添加标题文字添加图5-22图5-23标题文字添加标题文字添加图5-24图5-25标题文字添加标题文字添加图5-26图5-27标题文字添加标题文字添加注意：手动操纵时，不要超过关节轴的运动范围，否则虚拟示教器上会有报警信息提示。这时只要反方向操纵关节轴，回到工作范围之内即可。图5-28标题文字添加标题文字添加图5-29标题文字添加标题文字添加机器人的轴4-6的操纵方法与轴1-3相同，这里不做过多介绍，仿照前面的步骤进行操作即可。图5-30标题文字添加标题文字添加2）线性运动模式机器人的线性运动指的是安装在机器人第六轴法兰盘上的工具中心点（TCP）在空间中做线性运动。在机器人的线性运动中，要为工具选择指定的工具坐标系，而本机器人系统中还没有为新的工具进行标定。注意：为了简单直观地认识机器人线性运动的相关操作，这里直接采用任务5-2对工具数据tooldata的标定结果，关于工具数据的标定方法详见任务5-2。线性运动过程如图5-31~图5-37所示。图5-31标题文字添加标题文字添加图5-32图5-33标题文字添加标题文字添加图5-34图5-35标题文字添加标题文字添加图5-36图5-37标题文字添加标题文字添加3）重定位运动模式机器人的重定位运动指的是机器人第六轴法兰盘上的TCP在空间中绕着坐标轴旋转的运动。重定位运动过程如图5-38~图5-45所示。图5-38标题文字添加标题文字添加图5-39图5-40标题文字添加标题文字添加图5-41图5-42标题文字添加标题文字添加图5-43图5-44标题文字添加标题文字添加图5-45标题文字添加标题文字添加3.机器人操纵的快捷菜单在快捷菜单中包含各种各样的机器人参数和设置，通过快捷菜单可以快速地进行参数的配置，以适应现场操纵机器人的需要。下面简单介绍快捷菜单的组成和功能参数。1）手动操纵快捷菜单手动操纵快捷菜单的操作过程如图5-46~图5-49所示。图5-46标题文字添加标题文字添加图5-47标题文字添加标题文字添加按照图5-47中的字母索引对相关功能进行简单的介绍。A：选择当前使用的工具数据。B：选择当前使用的工件坐标。图5-48标题文字添加标题文字添加图5-49标题文字添加标题文字添加C：操纵杆的速率设置，步长是10%，按“+”速率递增，按“-”速率递减。D：增量开/关。E：坐标系选择：大地坐标、基坐标、工具坐标、工件坐标。F：动作模式选择：轴1-3、轴4-6、线性运动、重定位运动。2）增量快捷菜单增量快捷菜单用于调整机器人在不同的动作模式时运动步长的大小，分为小、中、大、开/关和自定义等模式。增量设置过程如图5-50~图5-56所示。图5-50标题文字添加标题文字添加图5-51图5-52标题文字添加标题文字添加图5-53图5-54标题文字添加标题文字添加图5-55图5-56标题文字添加标题文字添加3）运行模式快捷菜单运行模式包括两种：单周和连续，即程序运行循环一次或者连续多次。运行模式用于调试程序，确认运行效果是否达到目标要求。运行模式设置过程如图5-57所示。图5-57运行模式设置过程标题文字添加标题文字添加4）步进模式快捷菜单步进模式用于调试控制程序中的各条运行指令，过程如图5-58所示。图5-58步进模式设置过程标题文字添加标题文字添加5）速度快捷菜单速度快捷菜单用于设置机器人的运行速度，过程如图5-59所示。图5-59速度设置过程最后保存该工作站文件至指定位置。标题文字添加标题文字添加实践操作任务二认识及标定工具数据tooldata工作任务（1）认识工具数据tooldata。（2）标定工具数据tooldata。一、认识工具数据tooldata工具数据tooldata用于描述安装在机器人第六轴法兰盘上工具的TCP、质量、重心等参数数据。tooldata会影响机器人的控制算法（如计算加速度）、速度与加速度监控、力矩监控、碰撞监控和能量监控等，因此，工具数据tooldata需要正确设置。默认工具tool0为机器人在手腕处预定义的一个工具坐标系，一个或多个新的工具坐标系可定义为tool0的偏移值。tool0的TCP就位于该坐标系的原点。根据工具坐标系的具体情况可以使用4点法、6点法、9点法等进行标定。形状不规则的工具可使用4个点来标定新工具坐标系的工具中心点。图5-60所示就是采用4点法进行标定的示意图。图5-60采用4点法进行标定的示意图标题文字添加标题文字添加若需改变坐标系方向，再加两个方向延伸点标定坐标系方向，即6点标定法。若对TCP精度要求较高，标定坐标系原点时可以采用更多的点位（最多9个点）。6点标定法设定过程如下。（1）在空间中建立一个固定的参考点，然后移动机器人，使其工具尖点接近参考点，记录为点1。（2）变换工具姿态，再次接近参考点，记录为点2。依次记录点3、点4，完成工具原点的标定。（3）移动机器人，依次记录延伸器点X、延伸器点Z，标定新的工具坐标系方向，最终完成整个工具坐标系的标定。二、标定工具数据tooldata下面就开始新的工具坐标系的标定，过程如图5-61~图5-93所示。打开本项目任务一中建立的机器人工作站。下面开始调整这三个对象的空间位置，将每个对象在Z轴方向上均下调130mm。标题文字添加标题文字添加图5-61图5-62标题文字添加标题文字添加图5-63图5-64标题文字添加标题文字添加图5-65图5-66标题文字添加标题文字添加图5-67图5-68标题文字添加标题文字添加图5-69图5-70标题文字添加标题文字添加图5-71图5-72标题文字添加标题文字添加图5-73图5-74标题文字添加标题文字添加图5-75图5-76标题文字添加标题文字添加图5-77图5-78标题文字添加标题文字添加图5-79图5-80标题文字添加标题文字添加图5-81图5-82标题文字添加标题文字添加图5-83图5-84标题文字添加标题文字添加图5-85图5-86标题文字添加图5-87标题文字添加标题文字添加

在工具参数表中，根据实际情况设定工具的质量mass（单位：kg）和重心位置数据（该重心是基于tool0的偏移值，单位：mm）。图5-88标题文字添加标题文字添加图5-89图5-90标题文字添加标题文字添加图5-91图5-92标题文字添加标题文字添加图5-93至此，工具数据tooldata的标定全部完成。回到“手动操纵”界面后，可继续进行其他操作。最后，保存机器人工作站文件至指定位置即可。标题文字添加标题文字添加手动模式移动机器人的四种运动模式是什么？知识拓展通常可将机器人运动轴分为本体轴和外部轴两类。本体轴属于机器人本身，外部轴包括基座轴和工装轴。目前在大部分商用工业机器人系统中，存在四类可以使用的坐标系，关节坐标系、直角坐标系、工具坐标系和用户坐标系。其中，关节坐标系和直角坐标系在机器人手动操作和作业示教中运用最多。手动操纵工业机器人是通过手动操纵示教器上的机器人运动轴按键将机器人在某一或某几个坐标系下移动到某个位置的方法。一般采用点动和连续移动两种方式来实现。点动机器人主要用在离目标位置较近的场合，而连续移动机器人则用在离目标位置较远的场合。标题文字添加标题文字添加在示教和手动操作机器人时的注意事项有哪些?知识拓展1、打开机器人总开关后，必须先检查机器人在不在原点位置，如果不在，请手动跟踪机器人返到原点，严禁打开机器人总开关后，机器人不在原点时按启动按钮启动机器人。2、打开机器人总开关后，检查外部控制盒外部急停按钮有没有按下去，如果按下去了就先打上来，然后点亮示教盒上的伺服灯，再去按启动按钮启动机器人，严禁打开机器人总开关后，外部急停按钮按下去生效时，按启动按钮启动机器人。如果当外部急停按钮按下去生效时，按启动按钮启动机器人时，马上选择手动模式把打开的程序关闭，再选择自动模式，点亮伺服灯，按复位按钮让机器人继续工作。3、在机器人运行中，需要机器人停下来时，可以按外部急停按钮、暂停按钮、示教盒上的急停按钮，如需再继续工作时，可以按复位钮让机器人继续工作。4、在机器人运行时暂停下来修改程序的情况下，选择手动模式后进行修改程序，当改完程序后，一定要注意程序上的光标必须和机器人现有的位置一致，然后再选择自动模式，点亮伺服灯，按复位按钮让机器人继续工作。5、当发生故障或报警时，请把报警代码和内容记录下，以便向技术人员提供解决问题。项目六RobotStudio的工程仿真应用标题文字添加·认识搬运工具坐标系的设定、工件坐标系的设置、有效载荷数据的设置·掌握示教目标点的操作·掌握机器人控制程序·认识搬运应用中的常用指令·认识搬运程序编写技巧教学目标标题文字添加标题文字添加标题文字添加标题文字添加工作任务实践操作（1）解压并仿真火花塞工作站。（2）保存工作站目标状态。任务一仿真运行火花塞搬运工作站一、解压并仿真火花塞工作站找到工作站压缩文件“RSTask6-1_SparkingPlug.rspag”，如图6-1所示。图6-1工作站压缩文件标题文字添加标题文字添加双击该压缩文件进行解压，解压后的机器人工作站如图6-2所示。图6-2解压后的机器人工作站标题文字添加标题文字添加在本工作站中，火花塞搬运效果已经预先制作完成，通过演示可看到机器人将火花塞从工装板的一侧搬运至另一侧，如图6-3所示。图6-3火花塞完成搬运过程后的效果标题文字添加标题文字添加二、保存工作站目标状态保存工作站目标状态的操作步骤如图6-4、图6-5所示。图6-4标题文字添加标题文字添加图6-5标题文字添加标题文字添加工作任务任务二火花塞搬运过程反向通过对工具坐标系和工件坐标系进行标定，以及若干目标点的示教，实现火花塞的搬运过程反向，即通过修改程序，实现火花塞从左侧托盘搬运至右侧托盘。（1）工具坐标系的标定。（2）工件坐标系的标定。（3）基准目标点的示教。（4）仿真运行查看搬运效果。标题文字添加标题文字添加实践操作一、工具坐标系的标定本工作站中，搬运火花塞的工具较为规整，可以直接测量出相关数据。如图6-6所示，工具坐标系相对于tool0沿着Z轴正方向偏移了123mm，重心则沿着Z轴正方向偏移了60mm，再加上工具本身的质量是1kg，将这些工具数据在示教器中进行设置即可。图6-6标题文字添加标题文字添加表6-1显示了需要设置的工具数据，按表逐项进行设置，其余参数使用默认值即可。设置过程如图6-7~图6-12所示。表6-1工具tGripper数据参数名称参数数值RobotholdTRUEtransX0Y0Z123rotq11q20q30q40标题文字添加标题文字添加参数名称参数数值mass1cogX0Y0Z60标题文字添加标题文字添加首先将模式切换为手动，这样才能对工具坐标系进行标定。图6-7图6-8标题文字添加标题文字添加图6-9图6-10标题文字添加标题文字添加图6-11图6-12至此，工具坐标系标定完毕。标题文字添加标题文字添加二、工件坐标系的标定本工作站中共有两个工件坐标系，分别是“WobjPick”和“WobjPlace”。标定时统一采用三点法。1.工件坐标系“WobjPick”的标定首先进行“WobjPick”的标定，标定过程如图6-13~图6-33所示。图6-13标题文字添加标题文字添加图6-14图6-15标题文字添加标题文字添加图6-16标题文字添加标题文字添加在标定工件坐标系的过程中，可使用工作站中的辅助校准针进行标定。此时辅助校准针处于隐藏状态，需要通过属性修改使其变为可见。图6-17标题文字添加标题文字添加图6-18图6-19标题文字添加标题文字添加为便于操作，可将工作站围栏暂时隐藏。图6-20图6-21标题文字添加标题文字添加图6-22图6-23标题文字添加标题文字添加图6-24图6-25标题文字添加标题文字添加图6-26图6-27标题文字添加标题文字添加图6-28图6-29标题文字添加标题文字添加图6-30图6-31标题文字添加标题文字添加图6-32图6-33标题文字添加标题文字添加2.工件坐标系“WobjPlace”的标定接着进行“WobjPlace”的标定，标定过程如图6-34~图6-52所示。图6-34标题文字添加标题文字添加图6-35图6-36标题文字添加标题文字添加图6-37图6-38标题文字添加标题文字添加图6-39图6-40标题文字添加标题文字添加图6-41图6-42标题文字添加标题文字添加图6-43图6-44标题文字添加标题文字添加图6-45图6-46标题文字添加标题文字添加图6-47图6-48标题文字添加标题文字添加图6-49图6-50标题文字添加标题文字添加图6-51图6-52标题文字添加标题文字添加三、基准目标点的示教本工作站中需要示教的基准目标点有三个，分别是拾取基准点“pPickBase”、放置基准点“pPlaceBase”和工作原位“pHome”。在示教过程中，有一点需要注意，即示教过程中当前使用的工具坐标系和工件坐标系需要与控制程序的指令保持一致，如图6-53所示，否则会出现错误警告。图6-53标题文字添加标题文字添加1.示教拾取基准点“pPickBase”首先示教“pPickBase”，使用的工具坐标系是“tGripper”，工件坐标系是“WobjPick”，如图6-54所示，和图6-53中专用程序rTeachPos（）的指令一致。图6-54标题文字添加标题文字添加示教过程如图6-55~图6-57所示。图6-55标题文字添加标题文字添加图6-56图6-57标题文字添加标题文字添加2.示教放置基准点“pPlaceBase”接着示教“pPlaceBase”，使用的工具坐标系是“tGripper”，工件坐标系是“WobjPlace”，如图6-58所示，和图6-53中专用程序rTeachPos（）的指令一致。图6-58标题文字添加标题文字添加示教过程如图6-59~图6-63所示。图6-59标题文字添加标题文字添加图6-60图6-61标题文字添加标题文字添加图6-62图6-63标题文字添加标题文字添加3.示教工作原位“pHome”最后示教“pHome”，使用的工具坐标系是“tGripper”，工件坐标系是“Wobj0”，如图6-64所示，和图6-53中专用程序rTeachPos（）的指令一致。图6-64标题文字添加标题文字添加示教过程如图6-65~图6-68所示。图6-65图6-66标题文字添加标题文字添加图6-67图6-68标题文字添加标题文字添加四、仿真运行查看搬运效果

仿真运行查看搬运效果如图6-69、图6-70所示。图6-69标题文字添加标题文字添加图6-70标题文字添加标题文字添加工作任务任务三火花塞搬运状态个性化设置通过前面任务的练习，对整个工作站的运行状态已经基本掌握。在此基础上，熟悉全部控制程序，了解每一程序模块的功能和作用。本任务旨在通过修改控制程序，实现火花塞搬运的个性化效果，目的在于进一步加深对机器人程序的掌握程度。（1）熟悉机器人程序各功能模块的作用。（2）修改机器人程序达到目标搬运效果。（3）验证搬运效果。实践操作想要实现火花塞搬运的个性化效果，首先要通篇了解机器人控制程序的组成，各功能模块的作用，主要搬运语句的含义以及搬运过程中使用的编写技巧。下面开始查看机器人的各个例行程序模块。标题文字添加标题文字添加一、熟悉机器人程序各功能模块的作用在“RAPID”选项卡中找到例行程序，如图6-71所示。图6-71标题文字添加标题文字添加这样就可以看到所有的例行程序，下面是含有注释的程序语句。MODULEMainModulePERStooldatatGripper:=［TRUE,［［0,0,123］,［1,0,0,0］］,［1,［0,0,60］,［1,0,0,0］,0,0,0］］;PERSwobjdataWobjPick:=［FALSE,TRUE,"",［［825.809,-381.703,629］,［1,4.42101E-07,0,0］］,［［0,0,0］,［1,0,0,0］］］;PERSwobjdataWobjPlace:=［FALSE,TRUE,"",［［825,130,554］,［1,1.29967E-06,0,0］］,［［0,0,0］,［1,0,0,0］］］;PERSloaddataLoadEmpty:=［0.001,［0,0,0.001］,［1,0,0,0］,0,0,0］;PERSloaddataLoadFull:=［0.1,［0,0,5］,［1,0,0,0］,0,0,0］;!定义工具数据tGripper，工件坐标系WobjPick和WobjPlace，空载有效载荷数据LoadEmpty，负载有效载荷数据LoadFullPERSrobtargetpHome:=［［869.9,0,987］,［0.000243566,6.18971E-08,-1,-1.50761E-11］,［0,0,-1,0］,［9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09］］;PERSrobtargetpPickBase:=［［66.05,25.09,17.19］,［1.12185E-06,0.706817,-0.707396,-1.90659E-07］,［-1,-1,-2,0］,［9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09］］;标题文字添加标题文字添加PERSrobtargetpPlaceBase:=［［65.20,24.27,16.71］,［8.59739E-07,-1.48192E-09,-1,1.52813E-06］,［0,-1,0,0］,［9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09］］;PERSrobtargetpPick:=［［106.05,25.09,17.19］,［1.12185E-06,0.706817,-0.707396,-1.90659E-07］,［-1,-1,-2,0］,［9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09］］;PERSrobtargetpPlace:=［［105.2,24.27,16.71］,［8.59739E-07,-1.48192E-09,-1,1.52813E-06］,［0,-1,0,0］,［9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09］］;!定义机器人工作原位pHome，拾取基准位置pPickBase，放置基准位置pPlaceBase，机器人拾取位置pPick和机器人放置位置pPlacePERSnumnPickH:=150;PERSnumnPlaceH:=100;PERSnumnOffsX:=40;PERSnumnOffsY:=40;PERSnumnCount:=2;!定义机器人拾取安全高度nPickH，放置安全高度nPlaceH，相邻物料X方向偏移距离nOffsX，相邻物料Y方向偏移距离nOffsY和计数器nCount标题文字添加标题文字添加PERSspeeddatavMinSpeed:=［200,100,1000,5000］;PERSspeeddatavMidSpeed:=［500,200,1000,5000］;PERSspeeddatavMaxSpeed:=［800,300,1000,5000］;!定义低速vMinSpeed、中速vMidSpeed、高速vMaxSpeed的速度数据PROCMAIN()rInitAll;!调用初始化程序WHILETRUEDOrPick;rPlace;ENDWHILE!通过While循环反复调用拾取程序rPick和放置程序rPlaceENDPROCPROCrInitAll()ConfL＼Off;ConfJ＼Off;!关闭轴配置监控，机器人自主选择合适的轴配置数据，可有效避免轴配置发生报