《工业机器人离线编程（ABB）》》配套PPT课件

《工业机器人离线编程（ABB）》》配套PPT课件,工业机器人离线编程（ABB）,工业,机器人,离线,编程,ABB,配套,PPT,课件 2-1 安装工业机器人离线编程仿真软件RobotStudio一、工作任务1、学会下载RobotStudio。2、学会RobotStudio的正确安装。二、实践操作1、下载RobotStudio本课程所用软件版本为RobotStudio6.01，课程中的案例在6.01以下版本中可能无法正常打开或使用，请及时更新软件。二、实践操作1、下载RobotStudio本课程所用软件版本为RobotStudio6.01，课程中的案例在6.01以下版本中可能无法正常打开或使用，请及时更新软件。二、实践操作2、安装RobotStudio二、实践操作2、安装RobotStudio二、实践操作2、安装RobotStudio三、总结为了确保RobotStudio能够正确的安装，请注意以下的事项：1、计算机的系统配置建议如下：硬件要求CPUi5或以上内存2G或以上硬盘空闲20G以上显卡独立显卡操作系统WIN7或以上三、总结为了确保RobotStudio能够正确的安装，请注意以下的事项：2、操作系统中的防火墙可能会造成RobotStudio的不正常运行，如无法连接虚拟控制器这样的问题，所以建议关闭防火墙或对防火墙的参数进行恰当的设定。4-2 工业机器人周边模型的放置一、工作任务1、导入周边模型2、利用Freehand工具栏操作周边模型3、摆放周边模型二、实践操作1、导入周边模型u在图4-14工作站基础上进行周边模型导入的操作u导入方法与导入机器人模型类似：基本导入模型库设备propeller table（图4-15）完成导入（图4-16）图4-14 基本工作站 图4-15 导入周边模型 图4-16 完成周边模型导入二、实践操作图4-17 显示机器人工作区域 图4-18 机器人工作区域2、利用Freehand工具栏操作周边模型1)显示机器人工作区域，如图4-17 图4-18。图4-18中的白色区域为机器人可达范围，工作对象应调整到机器人的最佳工作范围二、实践操作2、利用Freehand工具栏操作周边模型2)Freehand工具栏，如图4-19图4-22。先根据操作需要选择合适的坐标系统，对部件的操作Freehand有移动、旋转两种方式，具体操作如下：图4-19 参考坐标系统图4-20 移动图4-21 旋转图4-22 手动关节二、实践操作2、利用Freehand工具栏操作周边模型3)移动，如图4-23图4-26坐标：大地坐标选择方式：选择部件 点击移动 点击部件（出现移动坐标系）拖动箭头即可移动 图4-24 沿X轴方向移动图4-25 沿Y轴方向移动图4-26 沿Z轴方向移动图4-23 移动操作二、实践操作2、利用Freehand工具栏操作周边模型4)旋转，如图4-27图4-30坐标：本地坐标选择方式：选择部件 点击旋转 点击部件（出现旋转坐标系）拖动箭头即可旋转图4-28 延X轴方向旋转图4-29 延Y轴方向旋转图4-30 延Z轴方向旋转图4-27 旋转二、实践操作3、摆放周边模型1)将工作对象导入并放置在机器人工作区域内的合适位置，图4-35。图4-31 导入模型后的基本工作站二、实践操作3、摆放周边模型2)用“两点法”将“Curve Thing”放置到小桌子上，图4-36 图4-41。图4-32 两点法摆放模型-1在“Curve Thing”上单击右键放置两点。选中“选择部件”和“捕捉末端”。单击“主点-从”的第一个坐标框。选中第1点，点击图4-33 两点法摆放模型选择合适的捕捉方式-2图4-34 两点法摆放模型坐标信息-3图4-35 两点法摆放模型选择第1个点-4二、实践操作3、摆放周边模型2)用“两点法”将“Curve Thing”放置到小桌子上。依次选中第2、3、4点，点击，对应点的坐标值显示于坐标框中，单击应用即可完成。图4-36 两点法摆放模型选择第2、3、4点-5二、实践操作3、摆放周边模型2)用“两点法”将“Curve Thing”放置到小桌子上。图4-37 完成放置二、实践操作3、摆放周边模型3)根据模型的结构选择合适的放置方法，可以自行练习“一点法、框架法”等放置方法。三、总结通过基本菜单完成周边模型的导入。利用Freehand工具栏完成手动操作周边模型。利用“两点法”完成模型间的位置放置，练习其他放置方法。4-5 工作站系统仿真运行与视频录制一、工作任务1、仿真运行机器人轨迹2、将机器人的仿真录制成视频二、实践操作1、仿真运行机器人轨迹操作步骤如图4-80图4-84图4-80 工作站同步到RAPID基本同步同步到RAPID或者“右击Path_10同步到RAPID”。图4-81 同步到RAPID选项设置勾选需要同步的项目，一般全部勾选，单击“确定”。仿真仿真设定进入点：Path_10“确定”。图4-82仿真设定进入点二、实践操作1、仿真运行机器人轨迹操作步骤如图4-80图4-84。图4-83 播放仿真仿真播放。即可看到机器人按照之前示教的轨迹运动。图4-84保存工作站单击“保存”，保存工作站。二、实践操作2、将机器人的仿真录制成视频1）将工作站中机器人的运行录制成视频图4-85 屏幕录像机参数设置文件选项屏幕录像机设置录像参数确定。图4-86 仿真录像仿真仿真录像播放。仿真“查看录像”保存。图4-87 查看仿真录像视频4-1二、实践操作2、将机器人的仿真录制成视频2）将工作站制作成exe可执行文件图4-88 录制视图仿真播放录制视图。图4-89 保存录制的视图录制完成后，在弹出保存对话框中指定保存位置，修改文件名，后单击“确定”。打开EXE文件，单击“Play”,开始机器人的运行。图4-90 运行录制的视图三、总结将工作站数据同步到RAPID，实现仿真设定，完成示教轨迹的仿真运行。将机器人的仿真录制成视频并将工作站生成EXE可执行文件，完成视频和EXE文件的查看。5-2 第三方模型的导入一、工作任务1、第三方模型的导入二、实践操作1、第三方模型的导入使用RobotStudio进行机器人的仿真验证时，如果需要使用精细的3D模型或仿真精度要求较高，可以通过第三方的建模软件（如AutoCAD、UG、ProE、SolidWorks等）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。二、实践操作1、第三方模型的导入本节以工业机器人码垛工作站所需模型为例，使用AutoCAD完成建模并保存为*sat格式，如图5-25、5-26所示。以便后续导入到RobotStudio中来完成工作站构建。二、实践操作1、第三方模型的导入打开RobotStudio软件，选择“基本”或“建模”功能选项卡，单击“导入几何体”，然后选择浏览几何体找到所需的3D模型单击“打开”，即可完成几何体的导入，如图5-27、5-28所示。二、实践操作1、第三方模型的导入导入几何体完成后如图5-29、5-30所示，但导入的模型其位置并不是我们的工作站所需要的位置，还要根据需求进行相应的调整。三、总结1、学会导入第三方3D模型5-5 创建工具一、工作任务1、设定工具的本地原点2、创建工具坐标系框架3、创建工具4、安装验证工具二、实践操作 创建工业机器人工作站时，工业机器人法兰盘末端经常会安装用户自定义的工具。我们希望用户自定义的工具能够像RobotStudio模型库中的工具一样，安装时能够自动安装到机器人法兰盘末端并保证坐标方向一致，并且能够在工具的末端自动生成工具坐标系，从而避免工具方面的误差。如图5-97、5-98所示。本节将以导入的3D模型来创建具有机器人工作站特性的工具。二、实践操作1、设定工具的本地原点工具安装过程中的原理：工具模型的本地坐标系与机器人法兰盘坐标系Tool0重合，工具末端的工具坐标系框架即作为机器人的工具坐标系。具体步骤如下：1）在工具法兰盘端创建本地坐标系框架；2）在工具末端创建工具坐标系框架。二、实践操作1、设定工具的本地原点新建空工作站并保存为5-5 example，如图5-99、5-100所示。二、实践操作1、设定工具的本地原点在“建模”功能选项卡中，单击“导入几何体”“浏览几何体”，找到所要导入的模型单击“打开”，完成模型UserTool的导入，如图5-101、5-102所示。二、实践操作1、设定工具的本地原点导入模型UserTool的“工具末端”和“工具法兰盘末端”，如图5-103、5-104所示。二、实践操作1、设定工具的本地原点通过“三个点”方式重置UserTool，将其法兰盘所在平面与XY平面重合，如图5-105、5-106所示（第一个点及其坐标设置）。二、实践操作1、设定工具的本地原点第二、三个点及其坐标设置，如图5-107、5-108所示，单击“应用”完成放置，如图5-109所示。二、实践操作1、设定工具的本地原点UserTool绕Y轴旋转180，右键单击UserTool选择“位置”“旋转”，设定旋转度数和方向，然后单击“应用”，如图5-1105-112所示。二、实践操作1、设定工具的本地原点UserTool沿Z轴移动一段距离，单击Freehand中的“移动”菜单，选中UserTool，拖动Z轴坐标向正方向一段距离，如图5-113、5-114所示。二、实践操作1、设定工具的本地原点设定UserTool法兰盘本地原点，右键单击UserTool选择“修改”“设定本地原点”，捕捉法兰盘中心作为本地原点的位置，方向设为（180,0,0），然后单击“应用”，如图5-1155-117所示。二、实践操作1、设定工具的本地原点设定UserTool位置，右键单击UserTool，选择“位置”“设定位置”，位置设为（0,0,0），方向设为（0,0,0），然后单击“应用”，如图5-1185-120所示。二、实践操作2、创建工具坐标系框架单击“框架”，选择“创建框架”，捕捉UserTool末端圆心作为框架的位置，方向设为（0,0,0），然后单击“创建”，如图5-1215-123所示。二、实践操作2、创建工具坐标系框架右键单击“框架1”，选择“设定为表面的法线方向”，捕捉UserTool末端表面，方向设为（0,0,0），然后单击“应用”，如图5-1245-126所示。二、实践操作2、创建工具坐标系框架沿Z轴正方向移动框架5mm，右键单击“框架1”,选择“设定位置”，位置设为（0,0,5），方向设为（0,0,0），然后单击“应用”，如图5-1275-129所示。二、实践操作3、创建工具在“建模”功能选项卡中，单击“创建工具”，选择使用已有部件：UserTool，框架选择选择：框架1，单击添加按钮，然后单击“应用”，如图5-1305-133所示。二、实践操作4、安装验证工具导入机器人模型，在“基本”功能选项卡中，单击“ABB模型库”，选择IRB1200机器人模型，单击“确定”完成导入，如图5-1345-135所示。二、实践操作4、安装验证工具左键单击MyNewTool，按住左键不松并拖到其到IRB1200上，然后在弹出的“更新位置”窗口单击“是（Y）”，完成工具的安装，如图5-1365-138所示。三、总结1、设定工具的本地原点2、创建工具坐标系框架3、创建工具4、安装验证工具6-2 激光切割机器人目标点调整及轴配置一、工作任务1、机器人目标点调整2、机器人轴配置参数调整二、实践操作 在6-1任务中，我们已经根据工件边缘曲线自动生成了一条机器人运行轨迹Path_10，但是机器人暂时还不能直接按照此轨迹进行运动，因为可能部分目标点姿态机器人难以到达。在6-2任务中，我们对机器人目标点的姿态进行调整，从而让机器人能够达到各个目标点。二、实践操作1、机器人目标点调整打开6-1 example，另存为6-2 example。在“基本”功能选项卡中，单击“路径和目标点”，选择要查看的目标点，然后右键单击可以查看该点处的工具，如图6-18、6-19所示。二、实践操作1、机器人目标点调整图6-19中部分目标点处，如“Target_10”处的工具姿态，机器人难以到达该目标点，有必要进行适当调整使机器人能够顺利达到该处。二、实践操作1、机器人目标点调整右键单击目标点“Target_10”，单击“修改目标”，选择“旋转”；“参考”选择“本地”，“旋转（deg）”设为：90、Z轴，单击“应用”，如图6-206-22所示。二、实践操作1、机器人目标点调整处理目标点时可以批量进行，Shift+鼠标左键选中剩余的所有目标点，然后统一进行调整，如图6-23、6-24所示。二、实践操作1、机器人目标点调整单击“参考”输入框，选择目标点“Target_10”；“对准轴”设为：X，“锁定轴”设为：Z，单击“应用”，如图6-25、6-26所示。二、实践操作2、机器人轴配置参数调整机器人到达目标点，可能需要多个关节轴配合运动。因此，需要为多个关节轴配置参数，也就是说要为自动生成的目标点调整轴配置参数。右键单击目标点“Target_10”，单击“参数配置”，选择合适的轴配置参数，单击“应用”，如图6-27、6-28所示。二、实践操作2、机器人轴配置参数调整选择轴配置参数时，可查看“配置参数”框中的“关节值”，以作参考，如图6-29、6-30所示。二、实践操作2、机器人轴配置参数调整“之前”：目标点原先的轴配置参数对应的各关节轴度数。“当前”：当前勾选的轴配置参数岁对应的各关节轴度数。若要详细设定机器人达到该目标点时各关节轴的度数，可勾选“包含转数”。二、实践操作2、机器人轴配置参数调整在路径属性中，可以为所有目标点自动调整轴配置参数。右键单击“Path_10”，选择“配置参数”中的“自动配置”。然后，右键单击“Path_10”，选择“沿着路径运动”，进行路径验证，如图6-31、32所示。三、总结1、机器人目标点调整2、机器人轴配置参数调整6-4 碰撞监控与TCP检测一、工作任务1、机器人碰撞监控功能的使用2、机器人TCP跟踪功能的使用二、实践操作 在工作站仿真过程中，规划好机器人运行轨迹后，一般需要验证当前机器人轨迹是否会与周边设备发生干涉，则可使用碰撞监控功能进行检测；此外，机器人执行完运动后，我们需要对轨迹进行分析，机器人轨迹到底是否满足需求，则可通过TCP跟踪功能将机器人运行轨迹记录下来，用做后续分析资料。二、实践操作1、机器人碰撞监控功能的使用RobotStudio模拟仿真的一个重要任务就是验证轨迹可行性，即验证机器人在运行过程中是否会与周边设备发生碰撞。任务6-4就是在前面任务的基础上，进行碰撞检测，从而发现问题和解决问题。二、实践操作1、机器人碰撞监控功能的使用双击打开工作站6-4 example-1，在“仿真”功能选项卡中，单击“创建碰撞监控”，如图6-55所示。展开“碰撞检测设定_1”，显示ObjectsA和ObjectsB两组对象，如图6-56所示。二、实践操作1、机器人碰撞监控功能的使用ObjectsA中的任何对象与ObjectsB中的对象发生碰撞，此碰撞信息都将显示在图形视图里并记录在输出窗口中。一个工作站可以设置多个碰撞集，但每一个碰撞集只能包含两组对象。二、实践操作1、机器人碰撞监控功能的使用任务6-4中需要检测工件、平台与工具MyTool是否会发生碰撞。在“布局”窗口中，鼠标左键单击需要检测的对象，不要松开，将其拖到相应的组别，如图6-57、6-58所示。二、实践操作1、机器人碰撞监控功能的使用右键单击“碰撞检测设定_1”，选择“修改碰撞监控”，如图6-59所示。“修改碰撞设置”对话框如图6-60所示。二、实践操作1、机器人碰撞监控功能的使用“修改碰撞设置”的有关参数：接近丢失：选择的两组对象之间的距离小于该数值时，则颜色提示。碰撞：选择的两组对象之间发生了碰撞，则颜色提示。二、实践操作1、机器人碰撞监控功能的使用此处我们先采用图6-60所示的默认参数，然后手动拖动工具MyTool与工件发生碰撞，查看一下碰撞效果，如图6-61、6-62所示。二、实践操作1、机器人碰撞监控功能的使用本任务中接近丢失设定为1mm，则机器人执行过程中可以监控机器人工具与工件之间的距离是否过远，若过远则不显示接近丢失颜色；同时，可监控工具与工件之间是否发生碰撞，若碰撞则显示碰撞颜色，如图6-63、6-64所示。二、实践操作2、机器人TCP跟踪功能的使用机器人运行过程中，我们可以监控TCP的运行轨迹及运动速度，作为后续分析资料利用。在“修改碰撞设置”中关闭“碰撞监控功能”，单击“仿真”功能选项卡中的“监控”，打开“仿真监控”对话框，如图6-656-67所示。二、实践操作2、机器人TCP跟踪功能的使用为便于观察和记录TCP轨迹，先隐藏工作站中的所有目标点和路径，在基本功能选项卡中，单击“显示/隐藏”，取消勾选“全部目标点/框架”、“全部路径”，如图6-68所示。二、实践操作2、机器人TCP跟踪功能的使用设置机器人运行轨迹追踪提示颜色：黄色；警告提示颜色：红色；跟踪长度：100000.00mm（足够观察轨迹）；TCP速度：350mm/s。设置过程如图6-69、6-70所示。二、实践操作2、机器人TCP跟踪功能的使用在“仿真”功能选项卡中，单击“播放”，开始记录机器人运行轨迹并监控机器人运行速度是否超出限值，如图6-71、6-72所示。二、实践操作2、机器人TCP跟踪功能的使用机器人运行完成后，可根据记录的机器人轨迹进行分析，如图6-73所示。若想清除记录的轨迹，可在“仿真监控”对话框中，单击“清除轨迹”，如图6-74所示三、总结1、机器人碰撞监控功能的使用2、机器人TCP跟踪功能的使用7-1 创建搬运码垛工作站一、工作任务1、解包工作站压缩包2、导入并放置工作站3D模型3、创建机器人用夹具二、实践操作 ABB工业机器人在搬运应用方面有诸多成熟的案例，在食品、医药、化工、机械制造、3C等领域均有广泛的应用。采用机器人搬运可大幅提高生产效率、节省劳动力成本、提高定位精度并降低搬运过程中的产品损坏率。本项目就搬运普通产品为例创建搬运码垛工作站。工作站利用IRB120机器人将产品从输送带末端搬到垛板上，并按照垛型要求进行码垛。工作站整体布局如图7-1、7-2所示。二、实践操作 本工作站只提供相应的3D模型，需要自行搭建工作站依次完成I/O配置、程序数据创建、目标点示教、程序编写及调试，最终完成整个工作站的搬运和码垛过程。二、实践操作1、解包工作站压缩包双击压缩包文件“7-1 example_搬运码垛工作站.rspag”，如图7-3所示。工作站解包向导，如图7-4所示。根据提示，单击“下一个”，选择和设置合适的解包路径（注意路径中不能出现中文字符），如图7-5所示。图7-3 搬运码垛工作站压缩包图7-4 工作站解包向导图7-5 选择目标文件夹二、实践操作1、解包工作站压缩包选择相应的RobotWare，如图7-6所示。解包准备就绪，单击“完成”，等待解压完成，如7-7所示。解包完成，单击“关闭”。图7-6 选择RobtoWare图7-7 解包准备就绪图7-8 解包完成二、实践操作2、导入并放置工作站3D模型在“基本”功能选项卡，单击“浏览几何体”，选择“导入几何体”，导入码垛_输送链1的3D模型，如图7-9、7-10所示。7-9 浏览导入几何7-10 导入码垛_输送链1二、实践操作2、导入并放置工作站3D模型码垛_输送链1的3D模型导入完成后，还需要设置其位置，如图7-11、7-12所示。7-11 码垛_输送链1导入完成7-12 设定码垛-输送链1的位置二、实践操作2、导入并放置工作站3D模型码垛_输送链1的位置设置完成，如图7-13所示。7-13 完成码垛-输送链1的位置设定二、实践操作2、导入并放置工作站3D模型导入码垛_输送链2的3D模型，如图7-14、7-15所示。7-14 导入码垛-输送链27-15 码垛-输送链2导入完成二、实践操作2、导入并放置工作站3D模型码垛_输送链2的3D模型导入完成后，还需要设置其位置，如图7-16、7-17所示。7-16 设定码垛-输送链2的位置7-17 完成码垛-输送链2的位置设定二、实践操作2、导入并放置工作站3D模型导入码垛工件1、2，如图7-18、7-19所示。7-18 导入码垛工件1和27-19 码垛工件1和2导入完成二、实践操作2、导入并放置工作站3D模型导入码垛堆放平台1、2，如图7-20、7-21所示。7-20 导入码垛堆放平台1和27-21 码垛堆放平台1和2导入完成二、实践操作2、导入并放置工作站3D模型设定码垛堆放平台1的位置，如图7-22、7-23所示。7-22 设定码垛-堆放平台1的位置7-23 完成码垛-堆放平台1的位置设定二、实践操作2、导入并放置工作站3D模型设定码垛堆放平台2的位置，如图7-24、7-25所示。7-24 设定码垛-堆放平台2的位置7-25 完成码垛-堆放平台2的位置设定二、实践操作2、导入并放置工作站3D模型导入夹爪及夹爪基座，如图7-26、7-27所示。7-26 导入夹爪及基座7-27 夹爪及基座导入完成二、实践操作2、导入并放置工作站3D模型为便于观察和操作，现将夹爪以外的其他部件和机器人隐藏，如图7-28、7-29所示。7-28 隐藏其他部件7-29 局部放大的夹爪部件二、实践操作3、创建机器人用的夹爪工具在“建模”功能选项卡，单击“创建机械装置”，为机器人创建夹爪工具，如图7-30、7-31所示。7-30 创建机械装置7-31 机械装置命名为夹爪二、实践操作3、创建机器人用的夹爪工具设置机械装置的名称和类型，如图7-31、7-32所示。7-32 机械装置类型为工具7-31 机械装置命名为夹爪二、实践操作3、创建机器人用的夹爪工具创建机械装置的名链接，如图7-337-35所示。7-33 创建链接L17-34 创建链接L27-35 创建链接L3二、实践操作3、创建机器人用的夹爪工具创建机械装置的名链接，如图7-36、7-37所示。7-36 创建关节J17-37 创建关节J2二、实践操作3、创建机器人用的夹爪工具创建机械装置的名链接，如图7-38、7-39所示。7-38 创建工具数据7-39 工具数据位置坐标及方向二、实践操作3、创建机器人用的夹爪工具编译机械装置，创建机械装置的姿态，如图7-40、7-41所示。7-40 编译机械装置7-41 创建机械装置姿态二、实践操作3、创建机器人用的夹爪工具创建夹爪闭合姿态、夹爪张开姿态，如图7-42、7-43所示。7-42 创建夹爪闭合姿态7-43 创建夹爪张开姿态二、实践操作3、创建机器人用的夹爪工具设置夹爪机械装置不同姿态的转换时间，如图7-447-46所示。7-44 设置转换时间7-45 设置转换时间输入框7-46 设置转换时间为3s二、实践操作3、创建机器人用的夹爪工具机械庄稼创建完毕，关闭机械装置创建窗口，如图7-47、7-48所示。7-47 关闭创建机械装置7-48 夹爪工具创建完成三、总结1、解包工作站压缩包2、导入并放置工作站3D模型3、创建机器人用夹具1-1 工业机器人离线编程应用一、工作任务1、了解工业机器人常用编程方法。2、了解工业机器人离线编程与在线示教编程的优缺点。3、了解工业机器人离线编程系统的构架。4、工业机器人离线编程系统的应用。二、实践操作工业机器人编程方法示教编程机器人语音编程离线编程工业机器人常用编程方法二、实践操作工业机器人常用编程方法1.示教编程示教编程是一项成熟的技术，它是目前大多数工业机器人的编程方式。采用这种方法时，程序编制是在机器人现场进行的。示教编程也称为在线示教编程。2.机器人语言编程机器人语言编程是指采用专用的机器人语言来描述机器人的运动轨迹。目前应用于工业中的机器人语言是动作级和对象级语言。二、实践操作工业机器人常用编程方法3.离线编程离线编程是在专门的软件环境下，用专用或通用程序在离线情况下进行机器人轨迹规划编程的一种方法。离线编程程序通过支持软件的解释或编译产生目标程序代码，最后生成机器人路径规划数据。一些离线编程系统带有仿真功能，可以在不接触实际机器人机器工作环境的情况下，在三维软件中提供一个和机器人进行交互作用的虚拟环境。在为您的机器人编程时，离线编程可与建立机器人应用系统同时进行。二、实践操作工业机器人离线编程与在线示教编程的比较工业机器人离线编程与在线示教编程各自具有自身的特点，如表1-1所示。示教编程离线编程需要实际机器人系统和工作环境编程时机器人停止工作在实际系统上试验程序编程的质量取决于编程者的经验难以实现复杂的机器人运行轨迹需要机器人系统和工作环境的图形模型编程时不影响机器人工作通过仿真试验程序可用CAD方法进行最佳轨迹规划可实现复杂运行轨迹的编程二、实践操作工业机器人离线编程与在线示教编程的比较通过对比可见：1减少机器人不工作时间。当对机器人下一个任务进行编程时，机器人仍可在生产线上工作，变成不占用机器人的工作时间。2使用范围广，离线编程系统可对机器人的各种工作对象进行编程。3便于和CAD/CAM系统结合，做CAD/CAM/Robotics一体化。4可使用高级计算机编程语言对复杂任务进行编程。5离线编程系统便于修改机器人程序。6使编程者远离危险的编程环境。二、实践操作工业机器人离线编程系统的组成离线编程系统是当前机器人实际应用的一个必要手段，也是开发和研究任务级规划方式的有力工具。离线编程系统主要由用户接口、机器人系统三维几何构型，运动学计算、轨迹规划、三维图形动态仿真、通信接口和误差校正等部分组成，其相互关系如图1-1所示。二、实践操作工业机器人离线编程系统的组成1.用户接口工业机器人一般提供两个用户接口，一个用于示教编程，另一个用于语言编程。示教编程可以用示教器直接编制机器人程序。语言编程则是用机器人语言编制程序，使机器人完成给定的任务。2.机器人系统的三维几何构型离线编程系统中的一个基本功能是利用图形描述对机器人和工作单元进行仿真，这就要求对工作单元中的机器人所有的卡具、零件和刀具等进行三维实体几何构型。目前用于机器人系统三维几何构型的主要有以下三种方法：结构的立体几何表示、扫描变换表示、边界表示。二、实践操作工业机器人离线编程系统的组成3运动学计算运动学计算就是利用运动学方法在给出机器人运动参数和关节变量的情况下，计算出机器人的末端位姿；或者是在给定末端位姿的情况下计算出机器人的关节变量值。4轨迹规划在离线编程系统中，除需要对机器人的静态位置进行运动学计算之外，还需要对机器人的空间运动轨迹进行仿真。5三维图形动态仿真机器人动态仿真是离线编程系统的重要组成部分，它能逼真地模拟机器人的实际工作过程，为编程者提供直观的可视图形，进而可以检验编程的正确性和合理性。二、实践操作工业机器人离线编程系统的组成6通信接口在离线编程系统中，通信接口起着连接软件系统和机器人控制柜的桥梁作用。7误差校正离线编程系统中的仿真模型和实际的机器人模型之间存在误差。产生误差的原因主要是由于机器人本身结构上的误差、工作空间内难以准确确定物体（机器人、工件等）的相对位置和离线编程系统的数字精度等。二、实践操作工业机器人离线编程系统的应用工业自动化市场竞争压力日益加剧。客户在生产中要求更高的效率以降低价格提高质量。若让机器人编程在新产品生产之前话费时间检测或试运行是行不通的，因为这要停止现有的生产以对新的或修改的部件进行重新编程。冒险制造刀具和固定装置而不首先验证到达距离及工作区域已不再是首选方法。现代生产厂家在设计阶段就会对新部件的可制造性进行检查。在产品制造的同时对机器人系统进行编程，可提早开始产品生产，缩短上市时间。离线编程在实际机器人安装前通过可视化及确认解决方案和布局来降低风险，并通过创建更加精确的路径来获得更高的部件质量。早期的机器人只具有简单的动作功能，采用固定的程序进行控制，动作适应性较差。随着机器人技术的发展及对机器人功能要求的提高，需要一台机器人通过相应的程序完成各种工作，并具有较好的通用性。三、总结工业机器人离线编程的应用日益广泛。1-2常用离线编程软件介绍常用离线编程软件ABBRobotStudioYASKAWAMotoSimEGFANUCRoboGUIDEKUKASim一、常用离线编程软件1ABBRobotStudio离线编程软件介绍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。如图1-1、1-2、1-3。二、常用离线编程软件1ABBRobotStudio离线编程软件介绍RobotStudio允许您使用离线控制器，即在您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还允许您使用真实的物理IRC5控制器（简称为“真实控制器”）。二、常用离线编程软件1ABBRobotStudio离线编程软件介绍当RobotStudio随真实控制器一起使用时，我们称它处于在线模式。当在未连接到真实控制器或在连接到虚拟控制器的情况下使用时，我们说RobotStudio处于离线模式。二、常用离线编程软件1ABBRobotStudio离线编程软件介绍RobotStudio提供以下安装选项：完整安装。自定义安装：允许用户自定义安装路径并选择安装内容。最小化安装：仅允许您以在线模式运行RobotStudio。RobotStudio具体安装方式将会在第二章中详细阐述。二、常用离线编程软件2FANUCRoboGuide离线编程软件介绍RoboGuide是发那科机器人公司提供的一个离线编程工具，它是围绕一个离线的三维世界进行模拟，在这个三维世界中模拟现实中的机器人和周边设备的布局，通过其中的TP示教，进一步来模拟它的运动轨迹。如图1-4、1-5所示。二、常用离线编程软件2FANUCRoboGuide离线编程软件介绍通过模拟可以验证方案的可行性同时获得准确的周期时间。RoboGUIDE是一款核心应用软件，具体的还包括搬运、弧焊、喷涂等其他模块。它的仿真环境界面是传统的Windows界面，由菜单栏，工具栏，状态栏等组成。二、常用离线编程软件3YASKAWAMotoSimEG离线编程软件介绍MotoSimEG具有离线编程功能，可以在PC上机器人路径、速度和其他参数（工具中心点、用户帧、I/O监视器）。用户可以移动虚拟机器人，输入数据来编制机器人程序，并且将其下载到机器人控制器。如图1-6、1-7所示。二、常用离线编程软件3YASKAWAMotoSimEG离线编程软件介绍MotomansMotoCal软件和选择滤波器时，MotoSimEG中的最小程序或无润色的程序可以下载到机器人控制器中。二、常用离线编程软件3YASKAWAMotoSimEG离线编程软件介绍MotoSimEG软件包（）完整的软件包：除了包含所有简化包的效果，还有PDE和INVOATE，一个3D概念设计和一个针对于2D或3D的协作工具。二、常用离线编程软件3YASKAWAMotoSimEG离线编程软件介绍MotoSimEG软件包（）简化软件包：和MotoSimEG完整版包含同样的软件。提供周期计算，冲突检测和到达分析。简化版是针对已经拥有CAD程序的用户。二、常用离线编程软件3YASKAWAMotoSimEG离线编程软件介绍MotoSimEG组件：采样系统单元；定位器；附件二、常用离线编程软件4KUKASimPro离线编程软件介绍KUKASimPro专为库卡机器人离线编程而开发。通过与KUKA.OfficeLite实时对接，该产品实现了虚拟的库卡控制、周期时间分析和机器人程序的生成。KUKA.SimPro是KRSim的改进版本。KUKASimPro主要有四部组成：KUKA.SimViewerKUKA.SimLayoutKUKA.SimProKUKA.OfficeLite二、常用离线编程软件4KUKASimPro离线编程软件介绍KUKA.SimViewer：可对仿真结果进行最佳显示。KUKA.SimLayout：可以生成KUKA机器人系统的3D布局，可以进行仿真和工作流程检查。可以快速生成和比较不同的布局、设备选择、机器人任务。如图1-8、1-9、1-10所示。二、常用离线编程软件4KUKASimPro离线编程软件介绍KUKA.SimPro：专为库卡机器人离线编程而开发。可以与虚拟库卡机器人控制器实时连接，这样就可以进行周期分析和生成机器人程序。KUKA.SimPro同样用来建立KUKA.SimPro和KUKA.SimLayout的参变量部件。KUKA.OfficeLite：它可以在任何PC机上离线创建和优化KUKA机器人程序，与标准KRC软件相同。二、常用离线编程软件三、总结工业机器人离线编程的应用日益广泛，根据自身需求选择相应的工业机器人和离线编程软件。2-2 RobotStudio的授权管理一、工作任务1、了解RobotStudio软件授权的作用。2、掌握RobotStudio授权的操作。二、实践操作1、关于RobotStudio的授权在第一次正确安装RobotStudio以后，软件提供30天的全功能高级版免费试用。30天以后，如果还未进行授权操作的话，则只能使用基本版的功能。二、实践操作1、关于RobotStudio的授权基本版：提供所选的RobotStudio功能，如配置，编程和运行虚拟控制器。还可以通过以太网对实际控制器进行编程，配置和监控等在线操作。高级版：提供RobotStudio所有的离线编程功能和多机器人仿真功能。高级版中包含基本版中的所有功能。要使用高级版需进行激活。RobotStudio的授权购买可以与ABB公司进行联系购买。针对学校使用RobotStudio软件用于教学用途的话，是有特殊优惠政策，详情请发邮件到进行查询。二、实践操作2、RobotStudio激活授权的操作单机许可证只能激活一台电脑的RobotStudio软件。网络许可证可在一个局域网内建立一台网络许可证服务器，给局域网内的RobotStudio客户端进行授权许可，客户端的数量与由网络许可证所决定。在激活之前，请将电脑连接互联网。因为RobotStudio可以通过互联网进行激活，这样操作会便捷很多。在授权激活后，如果电脑系统出现问题并重新安装RobotStudio的话，将会造成授权失效。二、实践操作2、RobotStudio激活授权的操作二、实践操作2、RobotStudio激活授权的操作二、实践操作2、RobotStudio激活授权的操作三、总结为了确保RobotStudio能够正确的授权，请注意以下的事项：1、在激活之前，请将电脑连接互联网。因为RobotStudio可以通过互联网进行激活，这样操作会便捷很多。2、在授权激活后，如果电脑系统出现问题并重新安装RobotStudio的话，将会造成授权失效。3-1 RobotStudio离线编程软件界面认识一、工作任务1、了解RobotStudio离线编程软件的主要组成2、掌握RobotStudio离线编程软件默认界面的恢复操作方法二、实践操作1、RobotStudio离线编程软件界面本课程所用软件版本为RobotStudio6.01，课程中的案例在6.01以下版本中可能无法正常打开或使用，请及时更新软件。如图3-1所示。二、实践操作1、RobotStudio离线编程软件界面RobotStudio6.01主菜单包括：文件、基本、建模、仿真、控制器（C）、RAPID、Add-Ins七个功能，如图3-2所示。二、实践操作1、RobotStudio离线编程软件界面“文件”功能选项卡会打开 RobotStudio 后台视图，其中显示当前活动的工作站的信息和元数据、列出最近打开的工作站并提供一系列用户选项（创建新工作站、连接到控制器、将工作站保存为查看器等），如图3-2所示。二、实践操作1、RobotStudio离线编程软件界面“基本”功能选项卡主要是创建工作站系统，包含创建系统、建立工作站、编程路径、设置和摆放物体所需的控件等，如图3-3所示。二、实践操作1、RobotStudio离线编程软件界面“建模”功能选项卡主要是创建工作站所需各种模型、包含创建、CAD操作、测量、Freehand、机械等5个选项，如图3-4所示。二、实践操作1、RobotStudio离线编程软件界面“仿真”功能选项卡对工作站进行仿真操作、包含创建、仿真控制、碰撞监控、监控、信号分析、录制短片、输送链跟踪等7个功能，如图3-5所示。二、实践操作1、RobotStudio离线编程软件界面“控制器”功能选项卡主要是对虚拟控制器进行的相关操作、包含虚拟控制器（VC）的同步、配置和分配给它的任务控制措施。它还包含用于管理真实控制器的控制功能，如图3-6所示。二、实践操作1、RobotStudio离线编程软件界面“RAPID”功能选项卡主要是对RAPID程序进行操作、包含RAPID程序编辑、RAPID文件的管理以及用于RAPID程序编程的其他控件，如图3-7所示。二、实践操作1、RobotStudio离线编程软件界面“Add-Ins”功能选项卡、包含PowerPacs和VSTA的相关控件，如图3-8所示。二、实践操作2、RobotStudio离线编程软件默认界面的恢复初学RobotStudio时，经常会遇到因误操作把界面操作窗口关闭的情况，从而无法找到对应的操作对象和查看相关的信息。如图3-9所示。二、实践操作2、RobotStudio离线编程软件界面恢复默认恢复操作方法1：自定义快捷工具栏默认布局，恢复默认的窗口布局，如图3-10。恢复操作方法2：自定义快捷工具栏窗口，恢复选中的窗口布局，如图3-11。三、总结1、通过实操训练掌握RobotStudio离线编程软件默认界面的恢复操作方法