《工业机器人离线仿真》课件-1 搬运仿真工作站

搬运仿真工作站工业机器人离线仿真01仿真逻辑设计02程序编写03Smart组件运用04仿真调试学习内容仿真逻辑设计1学习重点学习难点1.smart子组件的运用1.搬运任务的规划及编程实现2.基本指令运用解压工作站压缩包为了实现仿真功能，设计仿真逻辑，可以创建3个smart组件产生工件传送并停止smart用来实现产生工件并传送至线尾，工件夹取放置smart组件用来实现吸取工件和放置工件。工件传送消失smart组件用来实现工件传送至线尾消失。配置机器人I/O信号添加1个数字量输出信号do_gripper，用以控制夹爪的松紧添加1个数字量输入信号di_boxinpos，机器人接受该信号为1时，开始动作1.在【控制器】选项卡中，展开【配置】选项，点击I/OSystem配置机器人I/O信号添加1个数字量输出信号do_gripper，用以控制夹爪的松紧添加1个数字量输入信号di_boxinpos，机器人接受该信号为1时，开始动作2.右键点击【Signal】，新建信号。弹出对话框中，输入信号名称，选择信号类型及指派信号所属设备。配置机器人I/O信号添加1个数字量输出信号do_gripper，用以控制夹爪的松紧添加1个数字量输入信号di_boxinpos，机器人接受该信号为1时，开始动作3.完成后，点击【确定】，提示重启控制器。在这里可以将所有信号都配置完成后再重启。在【控制器】选项卡下，展开【重启】，点击【重启动（热启动）】等待重启完成。程序编写2使用运动指令编程基于此次搬运任务，在工作站中，已经为大家示教了机器人的3个目标点，即抓取点、放置点及安全点。程序编写如下：PROCmain()MoveJhome,v1000,fine,Tool1\WObj:=wobj0;MoveJoffs(pick,0,0,100),v1000,fine,Tool1\WObj:=wobj0;WaitDIdi_boxinpos,1;MoveLoffs(pick,0,0,0),v800,fine,Tool1\WObj:=wobj0;setdo_gripper;WaitTime0.5;

MoveLoffs(pick,0,0,150),v800,fine,Tool1\WObj:=wobj0;MoveJoffs(put,0,0,150),v800,fine,Tool1\WObj:=wobj0;MoveLoffs(put,0,0,0),v800,fine,Tool1\WObj:=wobj0;Resetdo_gripper;WaitTime0.5;MoveLoffs(put,0,0,150),v800,fine,Tool1\WObj:=wobj0;ENDPROCSmart组件运用3smart组件产生工件传送并停止产生工件传送并停止smart在【建模】选项卡下，点击【Smart组件】新建一个Smart组件。右键点击【重命名】修改名称为产生工件传送并停止。产生工件传送并停止smart在该Smart组件下，可以添加组件实现丰富的功能。也可以在【设计】页面下完成属性和信号的连接。产生工件传送并停止smart为了能够产生工件，在【动作】选项中，添加第一个子组件【source】，该组件实现复制一个图形组件。产生工件传送并停止smart属性:Source-设定复制的对象Copy-已创建的复制对象Parent-增加拷贝的位置，如果有同样的父对象为源则无效Position-拷贝的位置Orientation-拷贝的方向Transient-在临时仿真过程中对已创建的复制对象进行标记。防止发生内存错误。PhysicsBehavior-规定副本的物理行为输入:Execute-当输入为1时，创建一个拷贝输出:Executed-当复制完成，输出信号为1Source产生工件传送并停止smart难点：1.在这里选择需要复制的对象为“工件产生点”。2.复制品的位置，需要通过捕捉工件的本地原点。3.可以人为点击输入信号【Execute】，查看是否能复制以及复制的位置是否正确。产生工件传送并停止smart在仿真时，需要通过信号输入让source组件不断产生新工件，这时候可以在【信号和属性】选项下，添加【Timer】组件产生工件传送并停止smart在仿真时，在指定的距离间隔脉冲输出一个数据信号属性:StartTime-第一个脉冲之前的时间Interval-脉冲宽度Repeat-指定信号脉冲是重复还是单次CurrentTime-输出当前时间输入:Active-设定为high(1)时，激活计时器Reset-设定为high(1)时，复位当前计时输出:Output-变成high(1)然后变成low(0)在指定的间隔距离Timer产生工件传送并停止smart难点：1.在这里第一个脉冲之前的时间可以设置为0.1S，如果设置为0秒，第一个脉冲会在设置的脉冲宽度后才产生。2.点击【Active】可以人为激活计时器，在这里设置为激活状态。添加完成后，点击设计，连接这两个smart组件的信号，这样就实现了每间隔固定时间会产生一个复制品的仿真效果。产生工件传送并停止smart完成到这一步后，我们可以仿真调试看看，是否能不断的产生新工件。在仿真前，保存仿真状态。点击播放，查看左侧是否有复制品产生以及位置是否正确。产生工件传送并停止smart在仿真过程中，需要产生的复制品沿着传送带移动。产生的复制品不断的在增加，这需要多个smart组件共同实现该效果。在【本体】选项下添加【LinearMover】组件，该组件实现指定对象沿某一方向运动。在【其他】选项下添加【Queue】组件，该组件可以将多个对象编成一个组，进行统一的操作。产生工件传送并停止smart属性:Object-移动的对象Direction-对象移动方向Speed-对象移动速度Reference-参考的坐标系ReferenceObject-参考对象输入:Execute-设定为high(1)时，移动对象LinearMover产生工件传送并停止smartQueue属性:Back-设置进入队列的对象Front-在队列的第一个对象NumberOfObjects-队列中对象的数量输入:Enqueue-添加后面的对象到队列中Dequeue-将队列中第一个对象从队列中移除Clear-清空队列Delete-删除队列和工作站中第一个对象DeleteAll-清除队列和删除所有工作站的对象产生工件传送并停止smart难点：1.LinearMover中移动的对象应为Queue。不能指定为某一复制品。原因在于传送带上移动的对象是不断变化的。2.LinearMover的输入信号Execute设置为1。这样只要队列中有对象，就会移动。不需要额外给输入信号。3.Queue中不需要做设置，需要通过属性连接。添加完成后，点击设计，进行相应的信号和属性连接。产生工件传送并停止smart完成到这一步后，我们可以仿真调试看看，是否能不断的产生新工件，并沿着传送带移动。产生工件传送并停止smart沿着传送带移动的对象到达传送带末端后要停止运动，【Queue】组件具有将队列中的第一个对象从队列里移出的功能，移出后，队列里的第一个对象就不再移动了。这里可以添加一个传感器用于检测对象移动到传送带末端。产生工件传送并停止smartPlaneSensor属性:Origin-平面的原点Axis1-平面的轴1方向Axis2-平面的轴2方向SensedPart-传感器检测到的对象输入:Active-设定为high(1)时，激活传感器输出:SensorOut-当对象与平面相交时变成high(1)产生工件传送并停止smart难点：1.平面传感器的位置设置。平面是由原点、两条轴线确定一个平面的。传感器平面应该设置为竖直的，且传感器应在能检测到物体的前提下，越小越好。2.传感器应一直为激活状态，即Active保持为1。产生工件传送并停止smart添加平面传感器完成后，进入【设计】页面，继续补齐信号和属性的连接。完成后可以启动仿真，查看是否能完整的实现第一个功能-产生工件传送并停止。产生工件传送并停止smart当平面传感器检测到工件后，机器人才能开始抓取工件。所以需要将传感器检测到工件的信号传递给机器人。这就需要为整个smart添加一个输出信号。点击【输出】，新建一个数字量输出信号。产生工件传送并停止smart信号新增完成后，将传感器输出信号连接至该信号。产生工件传送并停止smart在【仿真】页面下，点击【工作站逻辑】后，点击【设计】。点击机器人控制器展开项，将信号添加进来。产生工件传送并停止smart将smart组件的输出信号与机器人的输入信号连接起来，实现传感器检测到工件的信号与机器人输入信号的传递。产生工件传送并停止smart可能出现的问题：3.工件移动到传送带末端不停止，检查平面传感器是否激活状态，传感器是否检测到了其他物体。2.产生的工件不沿传送带移动，检查LinerMover中移动的对象是否设置为Queue。1.不能产生新工件，检查source组件中复制的对象是否设置了。smart组件工件夹取放置工件夹取放置smart在【建模】选项卡下，再新建一个Smart组件。右键点击【重命名】修改名称为工件夹取放置。夹爪夹紧松开的动作需要用到组件PoseMover。该组件可以运动机械装置关节到一个已定义的姿态。由于机器人是通过一个输出信号控制夹爪夹紧和松开，需要对信号做一个逻辑取反处理，需要用到组件PoseMoverMechanism-设定需要移动的机械装置Pose-设定需要运动的姿态Duration(Double)-运行时间输入:Execute-设定为high(1)时，开始或返回到移动Pause-设定为high(1)时，暂停移动Cancel-设定为high(1)时，取消移动输出:Executed-当移动完成后变成high(1)Executing-当移动的时候变成high(1)Paused-当移动被暂停变为high(1)工件夹取放置smartLogicGate属性:Operator-逻辑操作符。主要有与、或、取反、异或和延迟。Delay-设定逻辑运算延迟时间输入:InputA-第一个输入InputB-第二输入输出:Output-逻辑运算结果工件夹取放置smart难点：1.需要添加2个PoseMover组件，移动的机械装置设置为机械装置夹爪，一个姿态设为夹紧，另一个姿态设为松开。2.机械装置运动时间设置为0S。3.逻辑运算修改为NOT。添加完成后，点击设计，连接smart组件的信号，实现夹爪夹紧松开的仿真效果。工件夹取放置smart由于是通过机器人程序控制夹爪动作，在这里还要进行工作站逻辑连接，将机器人的输出信号与Smart组件的输入信号连接，实现信号的传递。进入【工作站逻辑】页面，在【设计】页面，连接信号。完成后，可以对这一部分功能进行仿真，可以看到机器人夹爪会有夹紧松开动作，但是工件并没有被夹住随夹爪一起移动。还需要继续添加组件。工件夹取放置smart要实现当夹爪夹紧后，工件随夹爪一起移动，当夹爪松开后，工件不再跟随夹爪一起移动。需要用到3个组件：安装子组件、拆除子组件和线性传感器。工件夹取放置smart安装一个对象属性:Parent-安装的父对象Flange-机械装置或工具数据安装到Child-安装对象Mount-移动对象到其父对象Offset-当进行安装时，位置与安装的父对象相对应的偏移Orientation-当进行安装时，方向与安装的父对象相对应的角度输入:Execute-设定为high(1)时，执行安装输出:Executed-当安装完成，变成high(1)Attacher工件夹取放置smart难点：工件夹取放置smart4.Mount不选中，仿真时如果出现安装时工件位置变化明显，可能是勾选了Mount,进而安装时出现本地原点重合。3.当前位置即安装位置，故安装的位置偏移及角度为0，不需要额外设置。2.安装对象在这里暂不设置，因为安装的对象不断在变化，无法指定某一确定对象。1.安装的父对象应设置为夹爪拆除一个已安装对象属性:Child-已安装的对象KeepPosition-如果是false,已安装对象回到原始的位置。输入:Execute-设定为high(1)时，执行拆除输出:Executed-当拆除完成时，变成high(1)Detacher工件夹取放置smart检测是否有对象与两点之间连线相交属性:Start-起点End-结束点Radius-感应半径SensedPart-传感器检测到的部件SensedPoint-传感器与对象相交的点坐标输入:Active-设定为1时，激活传感器输出:SensorOut-当对象与线段相交时变成high(1)LinerSensor工件夹取放置smart难点：1.传感器的设置基本原则：能够准确的检测到需要检测的对象情况下，传感器越小越好。或者将可能被误检测的对象设为不可被传感器检测。2.传感器要激活，传感器smart要安装到夹爪上跟随机器人一起运动。3.将传感器设置为竖直方向的。将机器人的姿态先移动至抓取点这样更方便捕捉点工件夹取放置smart添加完成后，点击设计，继续连接smart组件的信号，连接完成后，仿真查看效果，是否实现夹爪夹紧松开工件的仿真效果。工件夹取放置smartsmart组件工件传送消失工件传送消失smart在【建模】选项卡下，再新建一个Smart组件。右键点击【重命名】修改名称为工件传送消失。在传送带起始端设置一个面传感器检测机器人放下的工件，在传送