工业机器人-离线编程

7.4机器人的示教编程与离线编程7.4.2离线编程机器人离线编程是在线示教编程的扩展。机器人离线编程利用计算机图形学的成果，在专门的软件环境下，建立机器人工作环境的几何模型，再利用一些规划算法，通过对图形的控制和操作，在离线情况下进行机器人轨迹规划编程的一种方法。工业机器人技术基础第7章工业机器人编程与调试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7.4机器人的示教编程与离线编程7.4.2离线编程离线编程具有如下优点：(1）可以减少机器人非工作时间。当对机器人进行下一个任务编程时，机器人仍可在生产线上工作，离线编程不占用机器人的工作时间。(2）使编程者远离危险的编程环境。(3）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。(4）便于CAD/CAM/Robotics一体化。(5）便于修改机器人程序。工业机器人技术基础第7章工业机器人编程与调试7.4机器人的示教编程与离线编程7.4.2离线编程2．离线编程系统的主要内容离线编程不仅是机器人实际应用的手段，也是开发和研究机器人任务规划的有力手段。通过离线编程可以建立机器人与CAD/CAM之间的联系。一般情况下，一个实用的离线编程系统应该考虑以下内容：①编程系统符合机器人的生产系统工作过程；②机器人和工作环境模型与实际吻合；③模拟机器人运动过程要与几何学、运动学、动力学知识相符；④离线编程系统是可视化的；⑤能够进行机器人动作动态模拟仿真，且具有判断出错能力；⑥留有传感器接口和仿真功能；⑦具有与机器人控制柜通信功能；⑧能够提供良好的人机界面，用户可以操作和干预。工业机器人技术基础第7章工业机器人编程与调试7.4机器人的示教编程与离线编程7.4.2离线编程3．离线编程系统的软件架构典型的机器人离线编程系统的软件架构，主要由建模模块、布局模块、编程模块、仿真模块、程序生成及通讯模块组成。工业机器人技术基础第7章工业机器人编程与调试PC仿真软件离线计算

、

规划和调试机器人程序

程序生成机器人实际工作单元

程序下载

|程序上传

|I/O配置

|节拍预估

|状态监控

仿真模块编程模块布局模块建模模块通信模块7.4机器人的示教编程与离线编程7.4.2离线编程3．离线编程系统的软件架构①建模模块：是离线编程系统的基础，为机器人和工件的编程与仿真提供可视的三维几何造型。②布局模块：按机器人实际工作单元的安装格局在仿真环境下进行整个机器人系统模型的空间布局。

③编辑模块：包括运动学计算、轨迹规划等，前者是控制机器人运动的依据；后者用来生成机器人关节空间或直角空间里的轨迹。

④仿真模块：用来检验编制的机器人程序是否正确、可靠，一般具有碰撞检查功能。⑤程序生成：把仿真系统所生成的运动程序转换成被加载机器人控制器可以接受的代码指令，以命令真实机器人工作。

⑥通讯模块：离线编程系统的重要部分分为用户接口和通讯接口，前者设计成交互式，可利用鼠标操作机器人的运动；后者负责连接离线编程系统与机器人控制器。工业机器人技术基础第7章工业机器人编程与调试7.4机器人的示教编程与离线编程7.4.2离线编程4．离线编程步骤及示例机器人的离线编程步骤工业机器人技术基础第7章工业机器人编程与调试7.4机器人的示教编程与离线编程7.4.2离线编程4．离线编程步骤及示例例7-3：要求通过离线方式完成图7-17所示工件从A点到B点的作业编程，各程序点说明如表7-5所示。工业机器人技术基础第7章工业机器人编程与调试7.4机器人的示教编程与离线编程7.4.2离线编程4．离线编程步骤及示例步骤：①.工件及工作台几何建模可以使用机器人离线编程软件兼容的三维造型软件构造工件及工作台几何模型。②.位置布局选择软件内置的配套机器人系统，按照实际的装配和安装情况在仿真环境中进行布局。

工业机器人技术基础第7章工业机器人编程与调试7.4机器人的示教编程与离线编程7.4.2离线编程4．离线编程步骤及示例步骤：③运动规划

新建作业程序，通过鼠标结合软件可视化界面移动机器人到各程序点位置，记录各点坐标及其属性。在保证末端工具作业姿态的前提下，各程序点的选择应避免机器人与工件、夹具、周边设备等发生碰撞。

④动画仿真

系统对运动规划的结果进行三维图形动画仿真，模拟整个作业情况，检查末端工具发生碰撞的可能性及机器人的运动轨迹是否合理，并计算机器人的每个工步的操作时间和整个工作过程的循环时间，为离线编程结果的可行性提供参考。工业机器人技术基础第7章工业机器人编程与调试7.4机器人的示教编程与离线编程7.4.2离线编程4．离线编程步骤及示例步骤：(5)程序生成及传输

作业程序的仿真结果完全达到作业的要求后，将该作业程序转换成机器人的控制程序和数据，并通过通信接口下载到机器人控制柜，驱动机器人执行指定的作业。(6)程序确认出于安全考虑，离线编程生成的目标作业程序在自动运转前需跟踪试运行。工业机器人技术基础第7章工业机器人编程与调试习题1.目前工业机器人常用编程方法有哪些？每种方法必须要做到哪些内容？2.