工业机器人应用技术（第三版）课件 3.2 导入模型库和几何体

第三篇体验篇——工业机器人虚拟仿真任务二导入模型库和几何体第三篇体验篇——工业机器人虚拟仿真掌握测量工具、捕捉工具及作用；能使用RobotStudio进行测量模型数值并能创建简单模型；会导入模型库和几何体；会对机器人工作站进行布局。3.2导入模型库和几何体任务描述在本任务中，掌握测量工具、捕捉工具及作用，了解模型导入的方法。通过本任务的学习，对搬运工作站中的轨迹练习平台中的部分模型进行测量模型数值（点到点、角度、直径和最短距离）并能创建简单模型。会导入模型库和几何体，并能对机器人工作站进行布局。3.2导入模型库和几何体知识储备测量工具：“建模”菜单中的控件可以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，如图3-16所示。在RobotStudio中建立了模型，可能时间长了，忘了模型的具体数值，比如：长方体的长、宽、高等，这时可以采用测量工具测量两点之间的距离、角度、直径、最短距离等模型的数值，得到所要的模型数值。3.2导入模型库和几何体图3-16测量工具测量工具及作用如下：1.点到点：测量任意两点间的距离。2.角度：角度测量。3.直径：测量圆的直径。4.最短距离：测量两部件之间的最小距离。3.2导入模型库和几何体捕捉工具：在软件中，经常使用捕捉3D模型上的点，根据不同情况进行选择，如图3-17所示。3.2导入模型库和几何体图3-17捕捉工具1.捕捉对象：捕捉对象所有点。2.捕捉中心：捕捉中心点。3.捕捉中点：捕捉线段的中点。4.捕捉末端：捕捉末端或角位。5.捕捉边缘：捕捉边缘点。6.捕捉重心：捕捉重心点。7.捕捉本地原点：捕捉对象的本地原点。8.捕捉网格：捕捉UCS的网络点。3.2导入模型库和几何体模型导入：使用RobotStudio可以对机器人和工作站进行创建、编程和仿真。用户可以在图形化环境中观看机器人执行程序的过程。RobotStudio提供了三种模型导入的方法，分别为“ABB模型库”、“导入模型库”和“导入几何体”，如图3-18所示。3.2导入模型库和几何体图3-18RobotStudio模型导入“导入模型库”与“导入几何体”的区别：从根本上讲，几何体就是CAD文件。这些文件在导入后可以复制到RobotStudio工作站内。模型库文件是指在RobotStudio中已另存为外部文件的对象。导入工作站时，将会创建工作站至模型库文件的链接。此外，除几何数据外，模型库文件可以包含RobotStudio特有的数据。例如，如果将工具另存为模型库，工具数据将与CAD数据保存在一起。3.2导入模型库和几何体3.2.1建模功能的使用一、测量模型数值

本节中学习对搬运工作站中的轨迹练习平台进行测量，如图3-19所示。3.2导入模型库和几何体图3-19轨迹练习平台1.测量两点间的距离测量图3-19中D和E两点间的距离，具体步骤如下所示：（1）打开“建模功能的使用.rsstn”工作站，找到需测量的D、E两点。选择“建模”，单击“测量”中的“点到点”，如图3-20所示。3.2导入模型库和几何体图3-20点到点（2）选择“捕捉末端点”捕捉工具，如图3-21所示。3.2导入模型库和几何体图3-21捕捉末端点（3）将鼠标移动到轨迹练习平台上，选取D、E两点。捕捉到D、E两点时，显示为一个小球形状，单击即被选中。可测量出两点间的距离为80.00mm，如图3-22所示。3.2导入模型库和几何体图3-22选取D、E两点注意：使用测量工具时，与捕捉工具配合，才能达到理想的效果。2.测量角度测量图3-19中线段AB和线段BC之间夹角的角度，具体步骤如下所示：（1）打开“建模功能的使用.rsstn”工作站，找到需测量角度的A、B、C三点。选择“建模”，单击“测量”中的“角度”，如图3-23所示。3.2导入模型库和几何体图3-23角度（2）选择“捕捉末端点”捕捉工具，如图3-21所示。（3）将鼠标移动到轨迹练习平台上，此时先将鼠标移动到角点上（B点），并选择两条边上的点（A点、C点）。即可测量出焦点与两条边所呈角度为60.00°，如图3-24所示。3.2导入模型库和几何体图3-21捕捉末端点图3-24选取A、B、C三点注意：测量角度时，先捕捉选择角的顶点，再选择两边的点。3.测量直径测量图3-19中H圆的直径，具体步骤如下所示：（1）打开“建模功能的使用.rsstn”工作站，找到需测量直径的H圆。选择“建模”，单击“测量”中的“直径”，如图3-25所示。3.2导入模型库和几何体图3-25直径（2）选择“捕捉边缘”捕捉工具，如图3-26所示。（3）将鼠标移动到轨迹练习平台上，此时用捕捉边缘工具沿着H圆边缘取任意3点（如图中标注），即可测量出H圆的直径为60.00mm，如图3-27所示。3.2导入模型库和几何体图3-26捕捉边缘图3-27任意选取三点4.测量最短距离测量图3-19中轨迹练习平台和机器人五轴两部件间的最短距离，具体步骤如下所示：（1）打开“建模功能的使用.rsstn”工作站，找到需测量最短距离的两个部件轨迹练习平台和机器人五轴。选择“建模”，单击“测量”中的“最短距离”，如图3-28所示。3.2导入模型库和几何体图3-28最短距离（2）此时选择部件轨迹练习平台和机器人五轴，即可测量出两部件的最短距离为528.18mm，如图3-29所示。3.2导入模型库和几何体图3-29选择部件二、创建简单模型当使用RobotStudio进行机器人的仿真验证时，如节拍、到达能力等，如果对周边模型要求不是非常细致的表达时，可以用简单的等同实际大小的基本模型进行代替，从而节约仿真验证的时间。如果需要细致的3D模型，可以通过第三方的建模软件进行建模，并通过*.sat格式导入到RobotStudio中来完成建模布局的工作。3.2导入模型库和几何体本节中建立一个蓝色长方体模型，要求与搬运工作站中的轨迹练习平台长宽高相同，如图3-30所示。（1）打开“建模功能的使用.rsstn”工作站，测量轨迹练习平台的长宽高。用“点对点”测量出长为390mm，宽为250mm，高为10mm。（长、宽的测量采用相同方法）3.2导入模型库和几何体图3-30建立长方体模型（2）选择“建模”，单击“固体”中的“矩形体”，如图3-31所示，即打开“创建方体”选项卡。（3）按照测试出的长度、宽度和高度进行设置，单击“创建”，如图3-32所示。3.2导入模型库和几何体图3-31固体菜单图3-32参数设置（4）创建完成后，如果长方体的位置不合适，可以利用“移动”工具或“旋转”工具拖动至合适的位置，如图3-33所示。3.2导入模型库和几何体图3-33长方体移动位置（5）右键单击长方体部件，在弹出的快捷菜单中选择“修改”，再选择“设定颜色”，如图3-34所示。3.2导入模型库和几何体图3-34选择“设定颜色”（6）弹出“颜色”对话框，选择蓝色后单击“确定”，颜色即修改完成，如图3-35所示。3.2导入模型库和几何体图3-35“颜色”对话框3.2.2导入模型库和几何体一、导入模型库导入模型库，用户可以导入设备、几何体、变位机、机器人、工具以及其它物体到工作站库内。模型库内的文件是单独保存的RobotStudio对象。通常情况下，程序库文件中的组件作为外部文件被锁住而不能进行编辑。因此，要修改导入的模型库对象必须首先断开该链接，修改完成后重新建立。具体导入模型库的步骤如下所示：1.在“文件”功能选项卡中，选择“新建”，单击“创建”，创建一个新的空工作站。3.2导入模型库和几何体3.2导入模型库和几何体2.在“基本”菜单中，打开“导入模型库”，如图3-36所示。3.点击“导入模型库”按钮，用户可以导入设备、几何体、变位机、机器人、工具以及其它物体到工作站库内，如图3-37所示。图3-36导入模型库图3-37导入模型库3.2导入模型库和几何体二、导入几何体导入几何体具体步骤如下所示：1、在“文件”功能选项卡中，选择“新建”，单击“创建”，创建一个新的空工作站。2、在“基本”菜单中，打开“导入模型库”，如图3-38所示。图3-38导入几何体3.2导入模型库和几何体3、单击“导入几何体”按钮后，选择“浏览几何体”就会弹出文档位置窗口，再选择已保存的CAD文件，单击“打开”按钮后，就完成几何体的导入了，如图3-39所示。图3-39浏览几何体3.2.3机器人工作站布局基本的工业机器人工作站包含工业机器人及工作对象。在让机器人运行前，需要对工作站进行布局。本小节任务按照如图3-40所示的具体要求，对搬运工作站进行布局。3.2导入模型库和几何体图3-40搬运工作站布局3.2导入模型库和几何体通过前面小节中的内容，读者已会将机器人、模型和几何体导入至工作站中，本处不再赘述。本小节中，将会采用多种方式进行布局移动。具体步骤如下：1.打开“机器人工作站布局.rsstn”工作站。选中“工具支架”，右击“工具支架”，选择“位置”——“设定位置”，如图3-41所示。图3-41设定位置3.2导入模型库和几何体2.选择所要放置的位置，如图3-42所示，单击“应用”，单击“关闭”。3.按照同样的方法，移动输送链1、输送链2，如图3-43所示。图3-42选择所要放置的位置图3-43移动输送链3.2导入模型库和几何体4.若采用“设定位置”，需要稍作调整。选择“”，移动稍作调整，如图3-44所示。图3-44选择“”3.2导入模型库和几何体5.按照上述方式移动“堆放平台1”。需将“堆放平台2”紧贴至“堆放平台1”。右击“堆放平台2”，选择“位置”→“放置”→“两点”，如图3-45所示。6.选中捕捉工具的“选择部件”和“捕捉末端”，单击“主点-从”的第一个坐标框，如图3-46所示。图3-45选择“两点”图3-46单击“主点-从”的第一个坐标框3.2导入模型库和几何体7.选择“堆放平台2”的第一个点，如图3-47所示。8.单击“主点-从”的第二个坐标框，选择“堆放平台1”的第一个点，如图3-48所示。图3-47选择第一个点图3-48选择“堆放平台1”的第一个点3.2导入模型库和几何体9.单击“主点-从”的第三个坐标框，选择“堆放平台2”的第二个点，如图3-49所示。10.单击“主点-从”的第四个坐标框，选择“堆放平台1”的第二个点，如图3-50所示。图3-49选择“堆放平台2”的第二个点图3-50选择“堆放平台1”的第二个点3.2导入模型库和几何体11.单击“应用”，单击“关闭”，完成“堆放平台2”紧贴至“堆放平台1”，如图3-51所示。12.按照上述方式移动“轨迹练习平台”，如图3-52所示。图3-51“堆放平台2”紧贴至“堆放平台1”图3-52移动“轨迹练习平台”3.2导入模型库和几何体13.右击“轨迹练习平台”，单击“位置”→“旋转”，如图3-53所示。14.输入旋转deg“90”，绕着Z轴旋转90°，如图3-54所示。图3-53单击“旋转”图3-54输入“90”3.2导入模型库和几何体15.单击“应用”，单击“关闭”。若需要稍作调整，选择“”，移动稍作调整，如图3-55所示。16.通过以上步骤，工作站布局调整完成，如图3-56所示。图3-55选择“”图3-56工作站调整完成

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