《工业机器人编程与仿真》课件-虚拟示教器的使用-任务一

项目五虚拟示教器的使用教学目标了解示教器的相关知识掌握虚拟示教器的常见功能学会虚拟示教器的使用技巧学会工具坐标系TCP的标定方法任务一认识虚拟示教器及其常用功能工作任务1.示教器的概念2.虚拟示教器的常用功能实践操作一、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。

图5-1不同型号的示教器实物

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。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，需要将它更改为中文界面。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。1.在“名称”文本框中输入“TestforFlexPendant”，单击“下一个”按钮。图5-32.单击“下一个”按钮。图5-43.单击“选项”按钮。图5-54.在“Secondlanguage”中选择“644-5Chinese”。图5-65.在“Hardware”中选择“709-xDeviceNet”，单击“确定”按钮。图5-76.单击“完成”按钮。图5-8

7.“控制器状态”颜色变成“绿色”，机器人系统创建成功。图5-98.单击“保存”按钮。9.在“文件名”文本框中输入要保存的名字“RSTask5-1”，单击“保存”按钮。图5-10

机器人系统建立完毕后，开始更改示教器的界面语言的操作。10.在“控制器”选项卡中，单击“示教器”—“虚拟示教器”。图5-11

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5-1211.单击“ABB”选项卡。12.单击“ControlPanel”选项。图5-1313.单击“Language”选项。图5-1414.选择“Chinese”选项，单击OK按钮。图5-1515.单击Yes按钮。图5-16

此后，虚拟示教器将自动关闭。重新打开示教器，界面语言就发生变化了。16.在“控制器”选项卡中单击“示教器”—“虚拟示教器”。图5-17

17.虚拟示教器的语言变更为简体中文。图5-1818.单击虚拟示教器的状态栏。ABCDE图5-19

通过状态栏，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：机器人的电动机状态（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。轴1轴2轴3轴6轴5轴4

图5-20

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

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。J：线性运动/重定位运动的切换。K：关节运动轴2-3/轴4-6的切换。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。1.将机器人状态从“自动”切换至“限速手动”。2.机器人状态显示为“手动”。图5-223.单击使能按钮Enable。4.机器人状态显示为“电机开启”。图5-235.单击“ABB”选项卡中的“手动操纵”。图5-246.单击“动作模式”。图5-257.选择“轴2-3”，单击“确定”按钮。图5-267-1.也可单击“轴2-3/轴4-6切换键”进行选择。7-2.此处会实时显示机器人轴2-3/轴4-6单轴运动、线性运动、重定位运动的切换状态。8.根据“位置”和“操纵杆方向”指示，通过“操纵杆”对轴2-3进行操作。图5-27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。9.单击“确认”按钮，反方向操纵关节轴回到工作范围内。图5-2810.通过“操纵杆”使机器人的轴2-3的位置达到图中位置附近。图5-29

机器人的轴4-6的操纵方法与轴2-3相同，这里不做过多介绍，仿照前面的步骤进行操作即可。11.通过“操纵杆”使机器人的轴4-6的位置达到图中位置附近。图5-302）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。1.单击“ABB”选项卡中的“手动操纵”。图5-312.单击“动作模式”。图5-323.选择“线性”，单击“确定”按钮。图5-334-1.也可单击“线性运动/重定位运动切换键”进行选择。4.单击“工具坐标”。图5-345.选中对应的工具“tWeldGun”，单击“确定”按钮。图5-356.操作右侧“操纵杆”的各个方向，使工具的TCP点在空间中做线性运动。图5-367.任意的线性运动后机器人的空间姿态。图5-373）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点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。1.单击“ABB”选项卡中的“手动操纵”。图5-38

2.单击“动作模式”。图5-393.选择“重定位”，单击“确定”按钮。图5-404.“坐标系”由系统自动选择为“工具坐标”。4-1.也可单击“线性运动/重定位运动切换键”进行选择。图5-415.单击“工具坐标”。图5-42

6.选中工具“tWeldGun”，单击“确定”按钮。图5-437.操作右侧“操纵杆”的各个方向，使机器人绕着TCP点作姿态调整。图5-44

8.任意的重定位运动后机器人的空间姿态。图5-45

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。

下面就简单介绍一下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。1.单击快捷菜单。2.单击“手动操纵”。3.单击“显示详情”。图5-46ABCDEF图5-47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。4.单击“工具数据”。图5-48B：选择当前使用的工件坐标。5.单击“工件坐标”。图5-49C：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、基座标、工具坐标、工件坐标。F：动作模式选择：轴2-3、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。2.单击“增量”。1.单击“快捷菜单”。3.单击“显示值”。图5-504.单击右侧的“小增量”模式，左侧显示对应增量的步长值。图5-515.单击右侧的“中增量”模式，左侧显示对应增量的步长值。图5-526.单击右侧的“大增量”模式，左侧显示对应增量的步长值。图5-537.单击右侧的“用户模块”模式，左侧显示对应增量的步长值。图5-548.单击任意一种增量的值，可进行自定义的数值设置。图5-559.单击右侧的“无”模式，将关闭增量。图5-563）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。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。1.单击“快捷菜单”。2.单击“运行模式”。3.选择“单周”或“连续”，进行运行模式的切换。图5-574）步进模式