工业机器人虚拟仿真（高职）PPT全套完整教学课件

工业机器人虚拟仿真项目１工业机器人虚拟仿真软件01项目1工业机器人虚拟仿真软件02项目2RobotStudio虚拟仿真软件的操作03项目3通用型虚拟仿真软件的操作04项目4不同行业工作站的仿真案例近年来，我国的生产制造业发展迅猛，但由于部分技术尚处于不成熟阶段，生产中难免存在工艺欠佳、产品返工等问题，从而严重制约了生产效率的进一步提高。虚拟现实技术与虚拟仿真技术的发展，为生产制造过程中遇到的问题带来了新的解决方案。伴随着信息时代的到来，3C（Computer、Communication、Control）技术制造业不断被广泛应用，传统的制造方式正在不断地发生变革。生产线建模和仿真的出现使得生产组织模式得到了彻底改变。制造业的竞争优势已经从大规模生产模式转向以快速反应和灵活多变为基础的生产模式。在快速多变的市场需求下，快速响应，迅速配置制造业资源，规划产线布局，适应瞬息万变的市场需要是企业生产的必然发展趋势。当企业在生产设备、加工设备等制造资源恒定的情况下，可以通过优化生产线调度，改变加工工艺的顺序，重新进行生产线布局规划，极大程度地提高设备利用率，从而实现生产能力的提高。目录任务1工业机器人虚拟仿真的概述任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域任务1工业机器人虚拟仿真的概述任务1工业机器人虚拟仿真的概述通过本任务，同学们可以了解虚拟仿真技术的概念、作用和发展历史，认识常用工业机器人虚拟仿真软件，并学会安装RobotStudio软件和RobotArt软件。任务描述任务1工业机器人虚拟仿真的概述虚拟仿真又称虚拟现实技术或模拟技术，就是用一个虚拟的系统模仿真实系统的技术。狭义上讲，虚拟仿真是指二十世纪四十年代伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一类试验研究的新技术；广义上说，虚拟仿真在人类认识自然界客观规律的历程中一直被有效地使用着。由于计算机技术的发展，仿真技术逐步自成体系，成为继数学推理、科学实验之后人类认识自然界客观规律的第三类基本方法，而且正在发展成为人类认识、改造和创造客观世界的一项通用性、战略性技术。同时，人们对仿真技术的期望也越来越高。过去，人们只用仿真技术来模拟某个物理现象、设备或简单系统；今天，人们要求能用仿真技术来描述复杂系统，甚至由众多不同系统组成的系统体系。这就要求仿真技术需要进一步发展，并吸纳、融合其他相关技术。知识准备一、虚拟仿真技术概念任务1工业机器人虚拟仿真的概述在二十世纪五十年代中期，塞尔弗里奇开发了历史上第一个仿真软件。仿真软件的发展可分为三个较为典型的阶段：

1.第一阶段在第二次世界大战的末期，仿真技术在火炮控制和飞行控制动力学研究推动下，开启了发展的道路。其具体发展历程可概括为：二十世纪四十年代第一台通用电子模拟计算机研制成功，随后，在五十年代末至六十年代，随着宇宙飞船和导弹轨道动力学的发展，仿真技术被运用于核电站建设与阿波罗登月计划中，五十年代末第一台混合计算机系统被用于洲际导弹的仿真。知识准备二、虚拟仿真技术发展历程任务1工业机器人虚拟仿真的概述

2.第二阶段二十世纪的七十年代，随着国际政治军事格局的改变，仿真技术的发展速度越来越快，发展的领域也越来越宽。除了在军事领域的普遍运用，仿真技术还被运用于民航客机的驾驶培训中。这在某种程度上标志着仿真技术步入成熟阶段。七十年代末，由于世界范围内冷战状态的缓和，世界各个国家的投资重点都由军事建设转为经济建设。然而，在现代战争中，先进武器的研制成本、操作人员的培训费用、研究开发人员的培养成本等也越来越高。在投入资金缩小的情况下，仿真技术为以上种种问题的解决提供了经济有效的渠道，仿真技术步入成熟阶段。知识准备二、虚拟仿真技术发展历程任务1工业机器人虚拟仿真的概述

3.第三阶段在经历了发展阶段和成熟阶段后，以美国国防高级研究计划局与美国陆军共同制定与执行的SIMNET（SimulatorsNetwork）研究计划和美国三军组建的先进科学半实物仿真试验室为标志，仿真技术在二十世纪的八十年代迈进了发展的高级阶段。伴随着社会的不断发展，仿真技术在现代工程技术中的作用也日益突出。其不但在航天、化工、通信、电子等各个工程领域广泛地被运用，而且在教育、经济、生物等各个非工程领域也被大力地推广和运用，成为了现代高科技的重要力量之一。知识准备二、虚拟仿真技术发展历程任务1工业机器人虚拟仿真的概述计算机仿真技术是企业生产信息化、数字化、网络化的集成，为企业提供了一种新型的包含生产源、工艺流程、仓储及管理等多种动态信息的系统分析方法。它以可视化系统模型代替传统的数学方法分析模型，提供了实时化车间仿真，并能在实际生产前提供合理的生产评估。它可以通过评估产品执行情况寻找生产过程潜在问题，可以通过改变其响应仿真参数而达到优化车间生产系统的目的。因此，计算机仿真的应用就是产品及工艺在发展初期的基本保障。通过虚拟仿真技术，可以进行车间的静态建模及全局物流仿真，验证厂房布局是否合理，评估年度产能是否达标，为寻找生产系统工艺瓶颈提供解决手段，能够实现理论计算，仿真设计及评估验证一体化，为生产决策提供数据化支持，为优化车间物流路径提供了建设性建议，为实现观测车间作业情况提供可视化模型，从而用以指导物流系统的前期规划设计与后期运作管理，达到节省资源、降低成本、提升质量、提高产能的社会效益和经济效益；并具备实验性、量化性、重复性、快速性等科学层面及经济层面的众多优点，在规划及解决复杂生产系统的多目标离散动态系统决策问题上具有重要意义。知识准备三、虚拟仿真技术作用任务1工业机器人虚拟仿真的概述传统方法无法应对生产线的快速化设计，无法满足小批量、多品种产品的及时化生产，对生产前的设计、实施与控制也很难达到预期效果。如何合理配置生产制造单元中的各项资源，从而达到最优利用，是当前制造系统迫切需要解决的问题。随着计算机技术的进一步发展，仿真软件在人机交互和结果输出上的优点将愈发明显，作用也将远远胜过单纯的仿真语言，可以直接进行图形建模，输出需求报表并进行合理的数据设计。物流系统仿真模型不但可以体现系统的物理特征和逻辑特征，而且可以直接表达改善后的系统状态，以便对系统进行准确而直观的进一步分析。目前，应用较多的工业机器人仿真软件有RobotStudio、RobotMaster和RobotArt。它们可以实现机器人系统仿真模型的搭建，可以通过输入参数获得系统的输出参数，并为实际生产提供可靠的参考意见。知识准备三、虚拟仿真技术作用任务1工业机器人虚拟仿真的概述通常来讲，机器人编程方法可分为示教在线编程和离线编程两种。示教编程难以实现复杂的机器人运行轨迹，而且示教的质量取决于编程者的经验。与示教编程相比，离线编程有如下优势：

(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)通过仿真功能，要预知可能会发生的问题，从而将问题消灭在萌芽阶段。

(3)适用范围广，可对各种机器人进行编程，并能方便地实现优化编程。

(4)可对复杂任务进行编程。

(5)便于修改机器人程序。知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述按照适用的机器人品牌范围分类，离线编程软件可以分为通用型和厂家专用型两大阵营。

(1)通用：RobotArt、RobotMaster、Robomove、RobotCAD、DELMIA。

(2)厂家专用：RobotStudio、RoboGuide、KUKASim。目前，国内品牌最出名的离线编程软件是RobotArt，该软件可以在官网免费下载，注册试用账号后即可使用。国外的编程软件主要有RobotMaster、RobotWorks、Robomove、RobotCAD、DELMIA、RobotStudio和RoboGuide等。知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述

1.RobotArt

RobotArt软件是在航空航天背景下开发的，是目前国内品牌离线编程软件中的佼佼者。该软件可以根据虚拟场景中的零件形状，自动生成加工轨迹。该软件支持大部分主流的机器人品牌，包括国内的一些机器人品牌。软件根据几何数模的拓扑信息生成机器人运动轨迹，融合了轨迹仿真、路径优化和后置代码等功能，同时集碰撞检测、场景渲染、动画输出于一体，可快速生成效果逼真的模拟动画。该软件广泛应用于打磨、去毛刺、焊接、激光切割、数控加工等领域。如图1－1所示为RobotArt离线编程仿真软件的界面。知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述其具体优点如下：

(1)支持多种格式的三维CAD模型，可导入扩展名为step、igs、stl、x_t、prt（UG）、prt（ProE）、CATPart、sldpart等格式的文件。

(2)支持多种品牌工业机器人离线编程操作，如ABB、KUKA、Fanuc、Yaskawa、Staubli、KEBA系列、新时达、广数等。

(3)支持多种工艺包，如切割、焊接、喷涂、去毛刺、数控加工。

(4)支持将整个工作站仿真动画发布到网页、手机端。缺点是目前该软件还不支持一些小品牌的机器人仿真。知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述

2.RobotMaster

RobotMaster来自加拿大，由上海傲卡自动化代理。由于该软件是基于MasterCAM开发的，所以可以很方便地生成数控加工轨迹，但MasterCAM本身动辄十几万或几十万的价格，让人有些望尘莫及。如图1－2所示为RobotMaster软件界面：知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述

3.RobotWorks

RobotWorks是来自以色列的机器人离线编程仿真软件。由于该软件是基于SolidWorks而开发的，所以在使用时，需要先购买SolidWorks。主要功能如下：（1）全面的数据接口。RobotWorks是基于SolidWorks平台开发的，支持IGES、DXF、DWG、PrarSolid、Step、VDA和SAT等格式文件的导入。（2）强大的工业机器人数据库。系统支持市场上主流的工业机器人，提供各大品牌工业机器人各个型号的三维数模。

知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述（3）完美的仿真模拟。独特的机器人加工仿真系统可对机器人手臂、工具与工件之间的运动进行自动碰撞检查和轴超限检查，自动删除不合格路径并调整，还可以自动优化路径，减少空跑时间。（4）开放的工艺库定义。系统提供了完全开放的加工工艺指令文件库，用户可以按照自己的实际需求自行定义添加设置自己的独特工艺，添加的任何指令都能输出到机器人加工数据里面。优点：生成轨迹方式多样，支持多种机器人，支持外部轴。缺点：RobotWorks基于SolidWorks，而SolidWorks本身不带CAM功能，所以编程烦琐，机器人运动学规划策略智能化程度低。知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述

4.RobotCAD

RobotCAD是德国西门子旗下的软件，该软件相当庞大，重点应用于生产线仿真，价格也是同软件中较为昂贵的软件之一。该软件支持离线点焊，支持多台机器人仿真，支持非机器人运动机构仿真和精确的节拍仿真，RobotCAD主要应用于产品生命周期中的概念设计和结构设计两个前期阶段。其主要特点包括：（1）与主流的CAD软件（如NX、CATIA、IDEAS）无缝集成。（2）实现工具工装、机器人和操作者的三维可视化。（3）可以用于制造单元、测试以及编程的仿真。缺点：价格昂贵，离线功能较弱，由于该软件界面采用Unix移植过来的界面，所以显得人机界面不友好。如图1－3所示为RobotCAD软件界面：知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述

5.DELMIA

DELMIA是法国达索旗下的CAM软件，DELMIA有6大模块，其中Robotics解决方案涵盖汽车领域的发动机、总装和白车身（Body－in－White），航空领域的机身装配和维修维护，以及一般制造业的制造工艺等方面。使用DELMIA机器人模块，用户能够容易地实现以下功能：（1）从可搜索的含有超过400种以上的机器人的资源目录中，下载机器人和其他的工具资源。（2）利用工厂布置规划工程师所完成的工作。（3）加入工作单元中工艺所需的资源进一步细化布局。缺点：DELMIA属于专家型软件，操作难度太高，不适宜新人学习，需要机器人专业研究人员才能使用，价格昂贵。知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述

6.RobotStudio

RobotStudio是瑞士ABB公司配套的软件，是机器人本体商中软件做得最好的一款。RobotStudio支持图形化编程、编辑和调试机器人系统。与RobotArt和RobotMaster相比，该软件专用性较强，只支持ABB自家机器人。如图1－4所示为RobotStudio软件界面：知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述

RobotStudio包括如下功能：（1）CAD导入。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）AutoPath功能。该功能通过使用待加工零件的CAD模型，只需数分钟便可自动生成跟踪加工曲线所需要的机器人位置（路径）。（3）程序编辑器。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的方式运行。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。知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述（5）可达性分析。通过Autoreach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。（6）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上完成。（7）事件表。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。该功能是一种十分理想的调试工具。

知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述（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）VBA功能。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）直接上传和下载。整个机器人程序无需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。该软件的缺点是只支持本公司品牌机器人，与其他品牌机器人间的兼容性很差。知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述

7.Robomove

Robomove来自意大利，因其公司名叫QD，有时也直接称呼它为QD。该软件同样支持市面上大多数品牌的机器人，机器人加工轨迹由外部CAM导入，与其他软件不同的是，Robomove走的是私人定制路线，根据实际项目进行定制。此外，与RobotArt和RobotMaster相比，Robomove本身是不带轨迹生成能力的，只支持轨迹导入功能，需要借助CATIA或UG等CAM软件生成轨迹，然后由Robomove来仿真。缺点：需要操作者对机器人有较为深厚的理解，策略智能化程度与RobotMaster有较大差距。知识准备四、常用工业机器人虚拟仿真软件的介绍任务1工业机器人虚拟仿真的概述请在此输入或复制你的内容，PPT设计以文字精练概括为主……请在此输入或复制你的内容，PPT设计以文字精练概括为主……任务实施常用工业机器人虚拟仿真软件安装一、RobotStudio的安装任务1工业机器人虚拟仿真的概述下面以官网提供的试用版软件为例，介绍软件的安装过程。

1.工具/软件（1）一台可正常工作的电脑。（2）ABB官网下载最新的RobotStudio软件。

2.方法/步骤（1）ABB官网上提供RobotStudio软件的试用版，可以直接从官网上下载。下载完成后，解压，进入解压文件夹，找到setup.exe，双击进行安装。（2）选择安装语言，这里我们选择了“中文（简体）”，点击“确定”，如图1－5所示。任务实施常用工业机器人虚拟仿真软件安装一、RobotStudio的安装任务1工业机器人虚拟仿真的概述（3）直接点击“下一步”，选择“我接受该许可证协议中的条款”，并点击“下一步”，如图1－6和图1－7所示。任务实施常用工业机器人虚拟仿真软件安装一、RobotStudio的安装任务1工业机器人虚拟仿真的概述（4）“接受”该隐私声明，如果无必要，不建议更改安装文件夹，点击“下一步”，如图1－8和图1－9所示。任务实施常用工业机器人虚拟仿真软件安装一、RobotStudio的安装任务1工业机器人虚拟仿真的概述（5）在安装类型选择时，默认选择的“完整安装”，如果有特殊需求的可选择“自定义”。选择完成后点击“下一步”，点击“安装”，如图1－10、1－11所示。任务实施常用工业机器人虚拟仿真软件安装一、RobotStudio的安装任务1工业机器人虚拟仿真的概述（6）这时软件进入了自动安装的过程（如图1－12），稍等几分钟，待安装完成后，点击“完成”（如图1－13），桌面上就能看到RobotStudio的快捷方式（如图1－14）。任务实施常用工业机器人虚拟仿真软件安装一、RobotStudio的安装任务1工业机器人虚拟仿真的概述任务实施常用工业机器人虚拟仿真软件安装一、RobotStudio的安装任务1工业机器人虚拟仿真的概述（7）双击RobotStudio的快捷方式，即可进入该软件。由于是试用版，首次打开该软件会提示注册许可，可以直接关闭该提示后试用，进入如图1－15所示软件界面。任务实施常用工业机器人虚拟仿真软件安装一、RobotStudio的安装任务1工业机器人虚拟仿真的概述

RobotArt是由北京华航唯实机器人科技有限公司开发出来的一款商业化机器人离线编程软件。该软件广泛应用于打磨、去毛刺、焊接、激光切割、数控加工等领域。

1.工具/软件（1）从官网上下载最新版本的RobotArt软件。（2）在官网上注册用户试用账号、密码或者从商家购买正式账号、密码。（3）系统：Win7/Win8/Win10（32位、64位）。（4）网络状况：联网，可访问Internet。（5）推荐配置：4G以上内存，Inteli5或同类性能以上CPU，1G以上独立显卡。任务实施常用工业机器人虚拟仿真软件安装二、RobotArt的安装任务1工业机器人虚拟仿真的概述

2.方法/步骤（1）单击从官网上下载的安装程序如：RobotArt2015_x86_Setup.exe，会弹出如图1－16所示的安装向导对话框。任务实施常用工业机器人虚拟仿真软件安装二、RobotArt的安装任务1工业机器人虚拟仿真的概述（2）单击“下一步”，会弹出如图1－17所示的许可证协议对话框。任务实施常用工业机器人虚拟仿真软件安装二、RobotArt的安装任务1工业机器人虚拟仿真的概述（3）如果您接受此协议，请单击“我接受”，会弹出如图1－18所示的安装路径对话框，如果您不接受此协议，请您单击“取消”，退出安装程序。（4）安装程序默认将软件安装到C盘的＼ProgramFiles（x86）＼CHLRob＼RobotArt＼2015目录。任务实施常用工业机器人虚拟仿真软件安装二、RobotArt的安装任务1工业机器人虚拟仿真的概述（5）单击“安装”开始进行安装。在安装过程结束后会弹出如图1－19所示的提示对话框，单击“完成”便完成了RobotArt的安装过程。任务实施常用工业机器人虚拟仿真软件安装二、RobotArt的安装目录任务1工业机器人虚拟仿真的概述任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域通过本任务，同学们可以了解虚拟仿真技术在打磨、码垛、涂胶和焊接等工业领域的应用情况。任务描述任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域很多精细部件及工业零部件需要进行打磨抛光，以往都是人工作业，不仅费时，而且效果也不一定好，工作现场产生的空气污染和噪声还会对作业者的身心健康造成一定的伤害，现在有了打磨抛光机器人，很多作业都可以交给机器人来做。打磨抛光机器人用于替代传统人工进行工件的打磨抛光工作，主要用于工件的表面打磨、棱角去毛刺、焊缝打磨、内腔内孔去毛刺、孔口螺纹口加工等工作，可应用于卫浴五金行业、IT行业、汽车零部件、工业零件、医疗器械、木材建材家具制造和民用产品等行业。下面让我们来看一下打磨抛光机器人具体应用案例。知识准备一、工业机器人打磨应用领域介绍任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域案例1汽车门机器人打磨（如图1－20）知识准备一、工业机器人打磨应用领域介绍任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域案例2机器人在飞机起落架零件高精度打磨上的应用（如图1－21、1－22）知识准备一、工业机器人打磨应用领域介绍任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域使用虚拟仿真软件（CAD/CAM）确定机器人的轨迹和姿势，打磨抛光机器人可用于打磨飞机起落架零件等高精度复杂形状零件，对起落架的复杂凹凸形状进行高精度打磨抛光。知识准备一、工业机器人打磨应用领域介绍任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域在物料轻便、生产量小的场合，采用人工码垛的方式，常常是经济可取的，特别是在人力资源丰富的中国，基本上都是采用人工码垛。然而，在生产量恒定的情况下，长时间地进行人工码垛作业常常会造成弯腰疲劳和重复劳动疲劳。近年来，全自动码垛机器人技术发展甚为迅猛，这种发展趋势是和当今制造领域出现的多品种、少批量的发展趋势相适应的，机器人码垛机具有柔性工作能力，能够同时处理多种物料和码垛多个料垛，愈来愈受到广大用户的青睐。码垛机器人（如图23所示）就是在生产线末端用机器代替人工进行智能码垛的设备。码垛机器人将输送机输送来的袋装、箱装或其他包装形状的产品按照客户工艺要求的工作方式自动堆叠成垛，可堆码多层，然后推出，便于叉车运至仓库储存，属于工业机器人的一种。知识准备二、工业机器人码垛应用领域介绍任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域知识准备二、工业机器人码垛应用领域介绍任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域码垛机器人可以集成在任何生产线中，为生产现场提供智能化、自动化、网络化。码垛机器人可以码垛袋装、桶装、箱装、瓶装、盒装等多种常见包装类型的物体，因而需要将这些形状的产品进行码垛的企业都需要码垛机器人来大展拳脚。常见的码垛机器人应用行业有：饲料行业、化肥行业、食品行业、饮料行业、日化行业和粮油行业等等。码垛机器人的优点在于减轻了操作工人的劳动强度，提高了工作效率，节省人工，降低了生产成本；整机无移动的电缆和电气元件，保证了操作人员的人身安全；整体设备具有结构简单合理、操作使用灵活、性能可靠好用等特点。知识准备二、工业机器人码垛应用领域介绍任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域目前，我国大多数工厂的生产线上工件的焊接成型仍由人工完成，其劳动强度大、生产效率低，而且具有一定的危险性，已经满足不了生产自动化的发展趋势。在汽车制造行业，零部件上的焊缝会承受非常高的动态荷载，其中拖车轴的质量尤为重要，因此拖车轴的焊接就成为焊接技术中最具有挑战性的任务之一。为了在保证最高零部件质量的同时保证无限的灵活性，就必须采用可靠的焊接工艺和最先进的生产技术。知识准备三、工业机器人焊接应用领域介绍任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域案例1汽车制造中创新型机器人焊接系统（如图1－24）知识准备三、工业机器人焊接应用领域介绍任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域案例2电梯门生产中高度灵活的机器人单元（如图1－25）知识准备三、工业机器人焊接应用领域介绍任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域案例3农业机械用工业机器人工作站（如图1－26）知识准备三、工业机器人焊接应用领域介绍任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域图中所示机器人焊接系统由含有两个机器人系统的工作站组成，两个机器人系统以倒置的状态安装在C型龙门支柱上。这两个机器人系统可在地面导向机构上移动，配备有两个旋转—转环—提升定位器。夹持直径、夹持高度和长度都为5m。除此之外，也可装卸质量最大为4500kg的工件。刀具中心点（TCP）校准是自动实施的，以便能确保一贯的高应用质量。知识准备三、工业机器人焊接应用领域介绍任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域随着汽车工业制造技术的不断发展，机器人涂胶在汽车制造领域的应用越来越广泛。使用涂胶机器人可以降低废品率和产品成本，提高了机床的利用率，降低了工人误操作带来的残次零件风险等。与普通人工涂胶相比，涂胶机器人涂胶品质更高；使用涂胶机器人涂胶节约喷漆和喷剂；使用涂胶机器人涂胶可以有更佳的过程控制；使用涂胶机器人涂胶具有更高的灵活性；使用涂胶机器人进行涂胶的显著优势就是增加产量、效率。知识准备四、工业机器人涂胶应用领域介绍任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域案例川崎涂胶机器人在汽车玻璃涂胶方面的应用（如图1－27）知识准备四、工业机器人涂胶应用领域介绍任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域川崎涂胶机器人采用日本KAWASAKI六轴机器人RS020N，负载20kg，悬置安装在一个框架的安装板上（框架与地面固定），负责对前后挡风玻璃的涂胶。完成每次涂胶动作后，机器人应做枪嘴的自动清理，保证胶枪嘴的清洁。可靠性、稳定性高，玻璃对中装置的重复对中定位精度应达±0.2mm；系统柔性高，对不同尺寸和不同类型的玻璃具有良好的适应性，可适用于多车型的柔性生产；降低了人工劳动强度；具有良好的外部接口，和其他外设协同工作；系统支持多种不同类别的汽车玻璃产品。知识准备四、工业机器人涂胶应用领域介绍任务2工业机器人虚拟仿真的应用领域结合图1－20至图1－27，了解工业机器人虚拟仿真技术在打磨、码垛、涂胶和焊接等工业领域的应用情况。任务实施演示完毕谢谢收看工业机器人虚拟仿真项目2

RobotStudio虚拟仿真软件的操作

RobotStudio软件是ABB公司专门开发的工业机器人仿真软件，它具有CAD模型导入、自动路径生成、程序编辑器、路径优化和碰撞检测等功能。当前，工业自动化的市场竞争压力日益加剧，为了降低生产成本，提高成品质量，在生产线上花费大量时间进行设备调试或者检测是行不通的。RobotStudio可以帮助用户在电脑上轻松模拟现场生产过程，让客户了解开发和组织生产过程的情况。目录任务1模型的导入及定位任务2创建机械装置及工具任务3目标点的创建及轨迹生成仿真任务4碰撞监控任务5

RAPID编程任务6创建事件管理器及Smart组件任务7

RobotStudio的在线操作任务1模型的导入及定位任务1模型的导入及定位通过本任务的学习，同学们应该掌握在RobotStudio虚拟仿真软件中导入及定位模型的方法；学会创建不同的坐标系。任务描述任务1模型的导入及定位使用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2－1所示。知识准备一、导入模型与变更属性任务1模型的导入及定位

1.ABB模型库点击“ABB模型库”按钮（如图2－2所示），用户可以从相应的列表中选择所需的机器人、变位机和导轨。知识准备一、导入模型与变更属性任务1模型的导入及定位

2.导入模型库点击“导入模型库”按钮（如图2－3所示），用户可以导入设备、几何体、变位机、机器人、工具以及其他物体到工作站库内。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，在修改完成后重新建立。知识准备一、导入模型与变更属性任务1模型的导入及定位

3.导入几何体单击“导入几何体”按钮后，选择“浏览几何体位置”就会弹出文档位置窗口（如图2－4所示），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。知识准备一、导入模型与变更属性任务1模型的导入及定位知识准备一、导入模型与变更属性任务1模型的导入及定位根据之前所学习的方法，我们导入模型后，在软件界面左侧“浏览器”栏的“布局”框内选中所导入的模型，此时单击鼠标右键，出现选项列表，点击“位置”选项，再点击“放置”选项，就出现了5种放置方法，如图2－6所示。知识准备一、导入模型与变更属性任务1模型的导入及定位“一个点”：从一个位置到另一个位置而不改变对象的方位。“两点”：根据起始行和结束行之间的关系。对象将会移动并与第一个点相匹配，再进行旋转与第二个点相匹配。“三点法”：根据起始平面和结束平面之间的关系。对象将会移动并与第一个点相匹配，再进行旋转与第三个点相匹配。“框架”：一个位置移动到目标位置或框架位置，同时根据框架方位更改对象的方位。“两个框架”：对象位置随终点坐标系的方位改变。由一个相关联的坐标系移到另外的坐标系。每个对象都有各自的坐标系，我们称之为“本地坐标系”，且对象的尺寸都在此坐标系中完成定义。如果使用其他坐标系对象作为参考，用以表示位置，则该位置是所用的这个坐标系的原点。知识准备一、导入模型与变更属性任务1模型的导入及定位使用“设定本地原点”命令（如图2－7所示），可重新定位对象的本地坐标系，而非对象本身。知识准备一、导入模型与变更属性任务1模型的导入及定位导入的集合模型可以更改其颜色、外观等特性（如图2－8所示）。知识准备一、导入模型与变更属性任务1模型的导入及定位在RobotStudio中，用户可以使用默认坐标系或用户定义的坐标系进行元素和对象的相互关联。知识准备二、创建坐标系任务1模型的导入及定位工件坐标系通常用来表示实际工件的位置。它由两个坐标系组成，分别是用户框架以及目标框架（工件框架），后者是前者的子框架。在对机器人进行编程时，所有目标点（位置）都与工作对象的目标框架相关。如果未指定其他工作对象，目标点将与默认的Wobj0关联，Wobj0始终与机器人的基座保持一致。创建工件坐标的步骤如下：（1）在“Home（基本）”选项卡的“PathProgramming（路径编程）”组中，单击“Other（其他）”的下拉框，然后单击“CreateWorkobject（创建工件坐标）”。将显示“CreateWorkobject（创建工件坐标）”对话框。知识准备二、创建坐标系任务1模型的导入及定位（2）在“Misc数据”组内：输入工具名称。在“机器人握住工件”列表中，选择工件是否由机器人握住。在“被机械单元移动”列表中，选择相应的选项。在“编程”列表中，选择“True”或“False”。（3）在“用户坐标框架”组中，执行下列操作之一：在值框中单击，为工作对象输入“位置X、Y、Z”和“旋转度rx、ry、rz”的值，以设置用户框架的位置。使用“取点创建框架”确定用户坐标框架。知识准备二、创建坐标系任务1模型的导入及定位（4）在“ObjectFrame（工件坐标框架）”组内，执行下列操作之一重新定义工件框架相对于用户框架的位置：单击“Values”框，在“位置X，Y，Z”框输入值以确定工件坐标框架的位置。单击“Values”框，在“旋转rx，ry，rz”框中，选择“RPY（EulerZYX）”或“四元数”，然后输入旋转值。使用“取点创建框架”确定工件坐标。（5）在“同步属性”组中，为新的工件坐标输入相应的值。（6）单击“创建”按钮，新工件坐标将被创建并显示在“路径和目标点”浏览器中，机器人节点下的“工件坐标&目标点”节点下。知识准备二、创建坐标系任务1模型的导入及定位知识准备二、创建坐标系任务1模型的导入及定位用户要仿真机器人工具，就需要工具的工具数据。如果导入预定义的工具或使用“创建工具向导”创建工具，那么系统将会自动创建工具数据，否则，用户必须自行创建工具数据。创建工具数据的步骤如下：（1）在“布局”浏览器中，确保要创建工具数据的机器人已设置为活动任务。（2）在“基本”选项卡的“路径编程”组中，单击“其他”，然后单击“工具数据”。这将打开“创建工具数据”对话框。知识准备二、创建坐标系任务1模型的导入及定位（3）在“Misc数据”组内：输入工具名称。在“机器人握住工具”列表中，选择工具是否由机器人握住。（4）在“工具坐标框架”组内：定义工具的位置“X，Y，Z”。定义工具的旋转“rx，ry，rz”。知识准备二、创建坐标系任务1模型的导入及定位（5）在“加载数据”组内：输入工具重量。输入工具重心。输入工具惯性。（6）在“同步属性”组内：在“存储类型”列表中，选择PERS或TASKPERS。若想在使MultiMove模式下使用该工具数据，则选择TASKPERS。在“模块”列表中，选择要声明工具数据的模块。（7）单击“创建”，工具数据在图形窗口中显示为坐标系。知识准备二、创建坐标系任务1模型的导入及定位如图2－12所示，导入完成的装配练习几何体。请依照所学知识，导入并完成几何体的装配。任务实施一、导入装配练习几何体任务1模型的导入及定位本节所介绍的一个简易化的轨迹工作站由机器人、工具和轨迹板等组成，如图2－13所示。搭建轨迹台工作站的一般步骤如下：（1）从“ABB模型库”导入机器人；（2）从“模型库—设备”导入工具并安装；（3）从“导入几何体”导入轨迹台并确认轨迹台位于机器人工作区域内。最后优化工作站布局。任务实施二、工作站搭建目录任务1模型的导入及定位任务2创建机械装置及工具任务3目标点的创建及轨迹生成仿真任务4碰撞监控任务5

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RobotStudio的在线操作任务2创建机械装置及工具任务2创建机械装置及工具考虑到在实际工作中RobotStudio内提供的工具和设备可能无法满足用户需求，所以除了ABB模型库里提供的工具设备外，RobotStudio还支持将CAD模型创建为带工具数据的库文件。通过本节课的学习，同学们可以掌握如何在RobotStudio创建机械装置及工具。任务描述任务2创建机械装置及工具用户创建自定义工具需要完成导入工具几何体，调整几何体的安装位置，TCP设置等流程。

1.导入工具几何体首先在“基本”选项卡下点击“导入几何体”按钮，然后在弹出的“浏览几何体”对话框内，找到所需几何体的存储路径，选中所需导入的几何体，点击“打开”，即可将所需的几何体导入到工作站内。在图2－14中，以“夹爪吸盘工具”为例，将其导入工作站。任务实施一、创建工具任务2创建机械装置及工具

2.安装位置调整先以大地坐标系为参照，摆放好工具的姿态，如图2－15所示。任务实施一、创建工具任务2创建机械装置及工具

3.创建TCP框架创建框架的步骤如下（如图2－16）：（1）在“基本”选项卡下点击“框架”选项的下拉框，选择“创建框架”。（2）捕捉夹爪末端制作框架1。（3）捕捉吸盘末端制作框架2。任务实施一、创建工具任务2创建机械装置及工具

4.创建工具在“建模”菜单栏中进行如下操作，并在设置完成后点击“下一个”，如图2－17所示。（1）点击创建工具。（2）命名名称“tool_new”。（3）选择组件（已有组件）。（4）设置参数。任务实施一、创建工具任务2创建机械装置及工具

5.TCP信息设置将TCP信息设置如下，如图2－18所示。（1）将TCP名称命名为“jiazhua”。（2）选择“框架_1”。（3）点击向右按钮键。任务实施一、创建工具任务2创建机械装置及工具参照上一个步骤的方法制作“xipan”工具，并点击“完成”，如图2－19。任务实施一、创建工具任务2创建机械装置及工具做完上面几个步骤后，可在主界面看到以下信息（如图2－20）：（1）在“布局”菜单栏可以看到工具“tool_new”的工具标志出现。（2）在“基本”选项卡的“工具”下拉菜单中可以看到新建的两个TCP。任务实施一、创建工具任务2创建机械装置及工具

6.保存库文件按照图2－21所示方法将工具保存为库文件。在导入模型的下拉菜单中，点击浏览库文件，可以导入已经保存过的库文件。任务实施一、创建工具任务2创建机械装置及工具

1.导入模型具体的流程如下：（1）重新导入一个新的“A02夹爪吸盘工具_2”模型，并且用3点法放置，使之与工具重合。（2）将工具“tool_new”隐藏。（3）将吸盘等部件删除，只保留机械装置部件并根据情况进行部件之间的组合。如图2－22所示。任务实施二、创建机械装置任务2创建机械装置及工具

2.创建机械装置创建机械装置的步骤如图2－23所示：（1）将“夹爪_L1”“夹爪_L2”“夹爪_L3”从组件中移出来。（2）创建机械装置。（3）修改名称以及选择装置类型。图223创建机械装置任务实施二、创建机械装置任务2创建机械装置及工具3.工具的机械装置创建具体创建方法如下：（1）右击链接，并添加链接。（2）修改名称，选择组件“夹爪_L1”。（3）勾选“设置为BaseLink”。（4）设置完成点击“应用”，如图2－24所示。任务实施二、创建机械装置任务2创建机械装置及工具使用相同的方法制作L2、L3，在设置参数的过程中，注意不要勾选“设置为BaseLink”，如图2－25所示。任务实施二、创建机械装置任务2创建机械装置及工具进行“创建接点”设置，设置完成后点击“应用”。具体步骤如下：（1）父链接选择L1，子链接选择L2。（2）设置名称，关节类型。（3）第一个位置到第二个位置确定子链接的运动方向。（4）关节限位值，如图2－26所示。任务实施二、创建机械装置任务2创建机械装置及工具用相同的方法制作J2，在设置参数的过程中，注意父链接选择L1，子链接选择L3，如图2－27所示。任务实施二、创建机械装置任务2创建机械装置及工具进行“创建姿态”设置，设置完成后点击“应用”，方法如下：（1）编译机械装置。（2）添加姿态。（3）设置名称以及设置关节值，如图2－28所示。任务实施二、创建机械装置任务2创建机械装置及工具使用相同的方法制作“合姿态2”（如图2－29），在设置参数的过程中注意关节值的位置。任务实施二、创建机械装置任务2创建机械装置及工具“转化时间”设置，方法如下：（1）点击设置转换时间。（2）设置转换时间，如图2－30所示。任务实施二、创建机械装置任务2创建机械装置及工具将工具的机械装置安装到工具上面，按照以下步骤设定：（1）将工具机械装置隐藏。（2）将工具显示为可见，并将其中的机械装置部件隐藏，如图2－31所示。任务实施二、创建机械装置任务2创建机械装置及工具安装工具机械装置，按照以下步骤设定：（1）将工具机械装置勾选为“可见”。（2）将工具机械装置安装到工具“tool_new”的任意部件上，不需要更新位置，如图2－32所示。任务实施二、创建机械装置任务2创建机械装置及工具

4.创建机械装置（设备）参照“创建机械装置（工具）”中所讲述的步骤方法，创建汽缸设备机械装置，如图2－33所示。任务实施二、创建机械装置任务2创建机械装置及工具修改机械装置的操作如下：（1）在“布局”菜单里面，右击机械装置，点击“修改机械装置”。（2）可在此处修改机械名称、机械装置类型、链接等信息，如图2－34所示。任务实施二、创建机械装置任务2创建机械装置及工具1.根据上文所述内容，创建夹爪和吸盘工具。2.参照文中所讲述的方法，创建夹爪和吸盘工具的机械装置。3.参照文中所讲述的方法，创建汽缸设备机械装置。任务实训目录任务1模型的导入及定位任务2创建机械装置及工具任务3目标点的创建及轨迹生成仿真任务4碰撞监控任务5

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RobotStudio的在线操作任务3目标点的创建及轨迹生成仿真任务3目标点的创建及轨迹生成仿真使用RobotStudio，用户可以最终生成机器人的运动轨迹并对轨迹进行仿真。如果生成的轨迹不满足要求，用户还可以对轨迹进行修改和优化。任务描述任务3目标点的创建及轨迹生成仿真在目标点创建和轨迹生成仿真之前，需要先生成工业机器人系统。使用“机器人系统”按钮，用户可以选择从布局创建系统或从已有的系统库中创建系统，还可以新建系统。创建系统的一般步骤如下：（1）在“基本”选项卡中点击“机器人系统”，再选择“从布局”打开创建向导，如图2－35所示。任务实施一、生成工业机器人系统任务3目标点的创建及轨迹生成仿真（2）首先确认系统名称，RobotWare版本和配置系统选项（如默认语言、工业网络和PCInterface等），如图2－36和2－37所示，然后点击“完成”按钮。任务实施一、生成工业机器人系统任务3目标点的创建及轨迹生成仿真（3）系统创建完成之后，在RobotStudio软件输出窗口中显示如图2－38所示提示信息。任务实施一、生成工业机器人系统任务3目标点的创建及轨迹生成仿真生成工业机器人系统之后，需要创建工件坐标系和配置工具数据，具体的创建方法请参考项目2中相关课程的介绍。任务实施二、创建工件坐标系和工具数据任务3目标点的创建及轨迹生成仿真使用同步命令，可以保存和加载包含RAPID模块的文本文件，还可以从工作站创建RAPID程序。在RobotStudio中对机器人动作进行编程时，需要使用目标点和路径功能。（1）目标点：机器人要达到的坐标点，表2－2为目标点所包含的信息。（2）路径：到达目标点的运动指令顺序。机器人将按路径中定义的目标点顺序移动。任务实施三、创建目标点和路径任务3目标点的创建及轨迹生成仿真

1.创建目标点如图2－39所示，点击“目标点”后，会出现以下三个选项：（1）创建目标点：键入或拾取目标点的位置和方向，不会添加和机器人轴有关的配置。（2）创建关节坐标Jointtarget：可直接键入机器人各关节数值。（3）从边缘创建目标点：通过在图形窗口中沿几何体表面选择点，可以创建目标点和运动指令。每个边缘点中都图240示教目标点与示教指令包含属性信息可以定义机器人目标点相对于边缘的位置。任务实施三、创建目标点和路径任务3目标点的创建及轨迹生成仿真在图2－40中的红色方框内选项所代表的含义如下：（1）示教目标点：目标点为当前TCP在工件坐标系的位置及机器人的配置。（2）示教指令：以当前的TCP在工件坐标系里的位置添加目标点和到目标点的指令路径。当指令为MoveAbsj时添加关节坐标Jointtarget。任务实施三、创建目标点和路径任务3目标点的创建及轨迹生成仿真选中目标点并单击鼠标右键，在出现的选项框内可对目标点进行复制、删除、重命名、添加到路径、更改坐标系、查看目标处工具和修改目标位置等操作，如图2－41所示。任务实施三、创建目标点和路径任务3目标点的创建及轨迹生成仿真

2.运动轨迹编程（1）首先点击“基本”选项卡下“路径”选项下拉框的“空路径”选项，会在“路径与步骤”下出现新路径“Path_10”，如图2－42所示。任务实施三、创建目标点和路径（2）确认工具和工件的坐标系，如图2－43所示。任务3目标点的创建及轨迹生成仿真（3）设定运动指令，并将机器人移动至目标点，然后进行示教，如图2－44所示。重复此步骤直至符合要求，运动轨迹编程设置完成。任务实施三、创建目标点和路径任务3目标点的创建及轨迹生成仿真离线轨迹编程具体步骤如下：（1）首先确认工具和工件的坐标系，然后设定运动指令（如图2－45）。（2）在“路径”选项下选择“自动路径”选项（如图2－46）。任务实施四、离线轨迹编程任务3目标点的创建及轨迹生成仿真（3）拾取曲线或边界，并设定偏移量和公差参数等，在相关选项设置完成后，点击“创建”即可，如图2－47所示。任务实施四、离线轨迹编程任务3目标点的创建及轨迹生成仿真

1.修改目标点姿态在定义目标点时，要确保该点的定义能够高效地执行任务。如图2－48所示，如果不符合要求，需要重新调整目标点的方向，直到符合要求为止。任务实施五、轨迹优化任务3目标点的创建及轨迹生成仿真轨迹优化的操作步骤如下：（1）目标点姿态调整。首先查看并修改第一目标点的姿态，然后将剩余目标点与第一点对齐，如图2－49所示。任务实施五、轨迹优化任务3目标点的创建及轨迹生成仿真（2）检查可达性。检查机器人和工具是否能到达路径内的所有目标点，如图2－50所示。任务实施五、轨迹优化任务3目标点的创建及轨迹生成仿真

2.轴配置参数调整当控制器计算机器人到达目标点各轴的位置时，一般会找到多个配置机器人轴的解决方案，如图2－51所示。对于那些将机器人手动操作到所需位置之后示教的目标点，所使用的配置值将存储在目标点信息中。通过指定或计算创建的目标点可能不存在有效配置或不止一个配置方案等情况，如图2－51和图2－52所示。当出现不存在有效配置的情况时，可能的解决方案就是重新定位工件，重新定位目标点（如果过程接受）或者添加外轴（用以移动工件或机器人，从而提高可到达性）。针对机器人有多个轴配置解决方案的情况，可为每个目标指定一个有效的配置，确定机器人以某一固定姿态到达目标点。任务实施五、轨迹优化任务3目标点的创建及轨迹生成仿真

3.路径的轴配置参数首先选中需要配置的路径，然后点击鼠标右键并根据实际需求选择“自动配置”即可，如图2－54所示。任务实施五、轨迹优化任务3目标点的创建及轨迹生成仿真

RobotStudio的仿真性能不仅准确而且切实可行，在RobotStudio中进行的模拟仿真与车间中实际使用的真实机器人程序和配置文件一致，就像程序运行在实际的控制器上一样。如图2－55所示。在开始生产前，利用RobotStudio模拟和调试生产过程，可以优化编程路径并缩短循环时间。任务实施六、仿真设定和运行任务3目标点的创建及轨迹生成仿真

1.路径修改和完善一般通过系统自动生成的路径会有一些瑕疵，为此，不但需要检验系统生成的路径点，而且还需要在“路径和步骤”下，手动添加机器人起始点（home点）、结束点（home点）和逼近点（start点），进行程序路径的修改和完善，如图2－56所示。任务实施六、仿真设定和运行任务3目标点的创建及轨迹生成仿真

2.同步到RAPID在“RAPID”选项卡的访问权限组中，单击“同步”图标下面的箭头，然后单击“同步到RAPID”。或者在“基本”选项卡下“路径和目标点”的“控制器”组上单击右键，也可找到“同步到RAPID”选项，如图2－57所示。任务实施六、仿真设定和运行任务3目标点的创建及轨迹生成仿真在选择了“同步到RAPID”选项后，会弹出“同步到RAPID”选项框。在列表中选择要同步的元素，最后单击确定，如图2－58所示。同步到RAPID已完成信息将会显示在输出窗口中。任务实施六、仿真设定和运行任务3目标点的创建及轨迹生成仿真将RobotStudio工作站同步到虚拟控制器时，路径将转换为相应的RAPID程序。目标点的相关信息同步到虚拟控制器后，将转换成数据类型为robtarget的实例。从RobotStudio项目中生成RAPID代码并启用仿真程序。任务实施六、仿真设定和运行任务3目标点的创建及轨迹生成仿真

3.仿真设定（1）单击“仿真”选项卡，在“配置”组中选择“仿真设定”按钮，打开“仿真设定”面板，如图2－59所示。任务实施六、仿真设定和运行任务3目标点的创建及轨迹生成仿真（2）在“RAPID”选项卡中选择“RAPID任务”，在出现的选项框中选择在仿真时要激活的任务，如图2－60所示。（3）在“RAPID”选项卡中单击“运行模式”按钮的下拉框，选择“连续”或“单周循环”，如图2－61所示。任务实施六、仿真设定和运行任务3目标点的创建及轨迹生成仿真（4）从SimulatedObjects（仿真对象）列表选择任务，如图2－62所示。任务实施六、仿真设定和运行任务3目标点的创建及轨迹生成仿真（5）从Entrypoint（进入点）列表选择进入点，如图2－63所示。任务实施六、仿真设定和运行任务3目标点的创建及轨迹生成仿真在“仿真设定”面板可以设置执行配置程序顺序，设定程序执行的综合任务（如进入点）以及运行执行模式。用户可以创建包含不同仿真对象的仿真场景，还可以将具有预定义状态的场景连接，以确保在运行场景前对所有的项目对象应用正确的状态。如果希望仿真特定部件或单元的某个部分（未包含单元的所有仿真对象），可以设置一个新场景并添加需要仿真的对象。设置仿真面板包含内容见表2－3。任务实施六、仿真设定和运行任务3目标点的创建及轨迹生成仿真任务实施六、仿真设定和运行任务3目标点的创建及轨迹生成仿真（6）在“RAPID”选项卡下，找到“Module”模块选项，单击鼠标右键，选择“RAPID”编辑器就可打开RAPID程序，用户可以在此编辑步骤，如图2－64所示。任务实施六、仿真设定和运行任务3目标点的创建及轨迹生成仿真

4.运行仿真在准备工作完成后，在“仿真”选项卡下的“仿真控制”组内，单击“播放”按钮，即可进行仿真，如图2－65所示。在仿真过程中的一些信息可在左下角状态栏处获知。任务实施六、仿真设定和运行任务3目标点的创建及轨迹生成仿真参照文中所讲述的方法，按照图2－65所示的环境，对工业机器人和外围设备进行布局并进行仿真。任务实训目录任务1模型的导入及定位任务2创建机械装置及工具任务3目标点的创建及轨迹生成仿真任务4碰撞监控任务5

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RobotStudio的在线操作任务4碰撞监控任务4碰撞监控碰撞监控可以检查机器人或工具是否与周围的设备或固定装置发生碰撞。如果发生碰撞，需要对一些设置或者配置进行修改，直到能够安全运行为止。任务描述任务4碰撞监控碰撞集包含两组对象，ObjectsA和ObjectsB，用户可将对象放入其中以检测两组之间的碰撞。当ObjectsA内任何对象与ObjectsB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。用户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。通常在工作站内会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，步骤如下：任务实施一、碰撞监控任务4碰撞监控（1）在“仿真”选项卡下找到“创建碰撞监控”按钮并单击，可以在“布局”浏览器中创建“碰撞检测设定”，如图2－66所示。任务实施一、碰撞监控任务4碰撞监控（2）展开“碰撞检测设定”，然后将一个对象拖拽至“ObjectsA”进行碰撞检测。如果要用“ObjectsB”节点中的对象，例如工具和机器人，检测多个对象之间的碰撞，请将其全部拖至“ObjectsA”节点，设定流程如图2－67和图2－68所示。（3）将对象拖拽至“ObjectsB”节点，最后运行仿真。如果要用“ObjectsA”节点中的对象，例如工件和固定装置，检测多个对象之间的碰撞，请将其全部拖至“ObjectsB”节点。任务实施一、碰撞监控任务4碰撞监控监控TCP的轨迹和轨迹运行时的一些特殊信号（如速度等），可以帮我们更好地规划和修改离线轨迹程序。用户可以将工作站中工业机器人的运行过程录制成视频，以便在没有安装RobotStudio的计算机中查看运行过程。还可以将工作站制作为EXE可执行文件，以便更灵活地查看。任务实施二、监控和记录仿真过程任务4碰撞监控

1.TCP跟踪

TCP跟踪功能的操作步骤如下：（1）在“仿真”选项卡上找到“监控”选项组，并点击“TCP跟踪”选项，如图2－69所示。（2）在弹出的“TCP跟踪”栏中点击机器人下方的下拉框，选择合适的机器人，如图2－70所示。任务实施二、监控和记录仿真过程任务4碰撞监控（3）点击“TCP跟踪”选项，在左侧“TCP跟踪”复选框内勾选“启用TCP跟踪”，如图2－71所示。仿真监控命令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。用户选中“信号颜色”复选框可选择一个信号，并在TCP路径中分配特定颜色，如图2－72所示。任务实施二、监控和记录仿真过程任务4碰撞监控

TCP跟踪选项卡的选项功能介绍可参考表2－4。任务实施二、监控和记录仿真过程任务4碰撞监控

2.仿真录像在“仿真”选项卡的“录制短片”选项组内可看到五个选项，分别为“仿真录像”“录制应用程序”“录制图片”“停止录像”和“查看录像”，如图2－73所示。在录制短片组时，可选择录制整个应用程序窗口或录制捕获图形窗口。录制完成后，用户可以点击查看录像，重播最近捕获的内容。任务实施二、监控和记录仿真过程任务4碰撞监控

3.生成EXE文件使用录制视图功能（如图2－74所示），可以生成在没有安装RobotStudio的计算机上进行3D工作站演示的EXE文件。该功能将工作站文件和3D演示文件打包到一起，并且还可以使用该功能播放仿真录像。仿真完成时将弹出SaveAs（另存为）对话框，文件类型选择EXE格式。除此之外，在“文件功能”选项卡单击“共享”，也可生成一个EXE文件。任务实施二、监控和记录仿真过程任务4碰撞监控参照文中所讲述的方法，按照图2－74所示的环境，首先对工业机器人和外围设备进行布局，然后进行仿真，在仿真过程中设定碰撞监控并记录仿真过程。任务实训目录任务1模型的导入及定位任务2创建机械装置及工具任务3目标点的创建及轨迹生成仿真任务4碰撞监控任务5

RAPID编程任务6创建事件管理器及Smart组件任务7

RobotStudio的在线操作任务5

RAPID编程任务5

RAPID编程

RAPID编辑器允许用户查看和编辑加载到（真实和虚拟）控制器中的程序。集成的RAPID编辑器可用于编辑除机器人运动之外的其他所有机器人任务。借助RAPID编辑器，我们可以编辑程序模块和系统模块的RAPID代码。用户打开的每个模块都将显示在编辑器窗口中，在其中可以添加或编辑RAPID代码。任务描述任务5

RAPID编程如图2－75所示，在选中RAPID功能选项卡时，在左侧浏览器栏可以看到整个机器人系统的构成。在底部输出栏可以看到RAPID的相关输出和监视窗口。知识准备一、RAPID基本功能的介绍任务5

RAPID编程

1.RAPID程序结构如图2－76所示，RAPID的程序可在浏览器栏的“控制器”内查看，其结构如右侧树状图所示。知识准备一、RAPID基本功能的介绍任务5

RAPID编程

2.RAPID编辑器的打开在浏览器栏中右键单击某个RAPID模块或模块内的程序，选择RAPID编辑器，然后双击模块或双击模块内的程序，随即会在编辑器窗口中打开模块内的RAPID代码。每个模块都将显示在自己的编辑器窗口中，在其中可以添加或编辑RAPID代码。每一模块为一单独“.MOD”文件，如图2－77所示。知识准备一、RAPID基本功能的介绍任务5

RAPID编程

3.修改基本参数用户点击“文件”选项卡，单击“选项”按钮即可出现“选项”复选框。在“选项”复选框的“文本编辑器”内可修改RAPID编辑器中的显示行号、显示标尺、显示空格、自动换行以及智能感知和