工业机器人离线编程与仿真技术 课件 第1-5章 绪论、基础知识与概念-PQArt基本操作流程

离线编程技术与仿真2025年11月8日

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定义与构成使用可视化技术和机器人化工作单元(RoboticWorkcell)或生产线的3D模型，演示机器人如何沿已编程路径(ProgrammedPath)移动，并用于协调多机器人和工作单元位置控制器之间的复杂相互影响，对于概念证明，关节极限分析，可能的碰撞检测等具有重要作用。离线编程技术与仿真，英文翻译SimulationAndOfflineProgramming，简称OLP。

定义与构成任务仿真(TaskingSimulation)离线编程仿真(OLP)能在现场实际应用之前，可员工进行培训，或使操作人员应用计算机进行编程与优化使企业具备创建、测试与调整机器人软件的能力，并尽可能地避免不必要的程序错误使用已编程工作任务分布式方法，具有多办公地点和(或)工作单元的大型企业可减少编程时间，并且避免软件上的不兼容性无需复杂调整，即可实现当前工作任务与至下一个工作任务的简单过渡和高效调配一定危险性和精度要求的激光切割、焊接、去毛刺、码垛等场合，提高工作效率和系统工作安全性企业客户

定义与构成故意留白

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技术原理离线编程技术与仿真数学计算机技术矩阵理论拉格朗日方程牛顿方程最小二乘理论............计算机图形学数据库技术网络通讯技术

技术原理离线编程仿真编程下载建立机器人D-H矩阵和运动学方程和运动学逆解方程设计轨迹和轨迹点，确定各点各关节处的转角、角速度及角加速度建立包含机器人和工件等的工作场景机器人运动仿真确保轨迹可行性(无轴超限点、不可达点、奇异点及碰撞检测)根据关节数据、电机转动惯性及关节传动比等参数建立机器人动力学方程结合PID等控制方法确定运动控制参数具体工程应用可视化仿真末端执行器轨迹规划

技术原理故意留白

目录1定义与构成2技术原理3常用软件4更多内容…5更多内容…6更多内容…常用软件常用软件专用软件通用软件安川公司MotoSimEG和MotoSizeABB公司RobotStudioKUKA公司KUKASIMProRobotMasterCAD/CAMRobotWorksRobotArt(PQArt)安川公司MotoSimEG综合性软件包，提供机器人单元精确的3D仿真模型机器人与设备位置优化功能，可进行周期计算、碰撞检测及可达性分析多种文件格式导入功能，可导入hmf、hsf或3ds等CAD模型文件图形化浏览及单元仿真回滚功能，使用切割边界(Cutting-Edge)功能输出html文件，便与合作人员及客户共享。配有标准3D图形化引擎，便于增加标记或注释能精确测量距离，或者建立永久测量基准线(PermanentMeasureLine)无需破坏生产调度便可在启动生产线之前离线增加零件或修改机器人程序，以增加生产效率、缩短编程时间。精准度高，无需在机器人实际运行程序，即可在电脑上进行高精度仿真具有精确路径计算功能，以点化表示机器人路径，降低编程难度具有过程角度(ProcessAngle)创建功能，允许用户在保持与尖角物体或螺旋桨、摩托车气缸等形状连续变化形状(GraduallyChangingShapes)等非平滑表面有关的机器人工具姿态(ToolOrientation)条件下创建新程序提供碰撞检测、机器人路径及位置优化、外部轴控制及协调、涂装应用、传送带跟踪编程、已用的INFORM编程语言指令、最小化夹具误差(FixturingError)、用户定义视图及周期时间与可达性分析功能安川公司MotoSimEG可在PC上定义机器人路径、速度及工具中心点、用户坐标系及I/O监视器等程序数据用户可移动虚拟机器人、输入数据，以创建机器人程序及将程序下载入机器人控制器中使用MotoCal软件和优化滤波器时，MotoSimEG无需或很少的润色即可载入机器人控制器中特点安川公司MotoSimEG-VR提供真实手持式编程器界面的虚拟机器人控制器界面，以及与实际编程步骤相同的虚拟编程环节支持标准INFORM编程语言及包含系统配置功能、条件文件(ConditionFile)编辑和FSU配置等在内的可在PC上完全仿真的控制软件可用于浏览及单元布局或编程运行，易于创建的3DPDF和AVI文件，以及可在3DPDF文件中修改的视角和机器人程序的起始/停止回放功能可直接导入IGES、STEP、Inventor、ProE/Creo、Solidworks、CatiaV5、SAT、Parasolid、HSF、HMF、STL、3DS、RWX、DXF及PLY等多种格式的3DCAD文件，可以减少文件格式转换时间。可直接应用YaskawaMotoman官方模型库或用户自己的模型库，常用模型可直接拖入单元或从单元中拖出支持多控制器与多机器人仿真。包含机器人独立(协调)运动及双机器人同步运动的功能，以及机器人外部轴控制功能可实现元件级的碰撞检测，并具有定义用户视图的功能。具有基于3DCAD文件的路径自动生成及可定制的应用专用指令功能，包含可调节的运动类型、速度、生成的位置点数量和工作角度等，可在几秒内生成巨量的编程位置点可使用鼠标拖动的方法修改机器人并操作每个轴，可使用Cartesian模式确定机器人位置安川公司MotoSimEG-VRMotoSimEG-VRC功能界面安川公司MotoSize基于Web和用户自定义工具数据，用于计算机器人、连接架(Headstock)、台桌定位器的额定载荷(LoadRating)，包括质量、矩量和惯量矩等。基于载荷选择适当的机器人计算连接架、台桌和多轴控制器的载荷数据，允许用户确认设备的有效载荷基于特定机器人模型载荷占比，提供采用颜色编码的计算结果具有将计算结果存入新报告、浏览现有报告及从现有报告导入数据功能的功能ABB公司RobotStudio专用机器人编程RAPID语言编辑器和代码调试功能创建机器人、外轴、工装、设备及传送带等机械装置创建末端执行器曲线路径创建系统布局，通过导入不同型号的机器人、底座、设备及工具，设计不同功能的工作站设置任务框架，使用“设置任务框架”在工作站内搬移系统工作站信号与事件管理器功能碰撞控制功能，可使用“碰撞设置”功能校验机器人路径是否存在障碍物可达性分析功能，可设置夹具和工件，校验目标是否均在机器人可达范围内数据压缩与解压功能，将工作站及所属文件压缩为一个文件并解压，以方便人员间的协作与配合创建传送带并配置传送带跟踪系统，设置配备机器人和传送带的工作站，并创建传送带跟踪程序传输功能，可使用VirtualRobot技术将离线创建的RAPID程序通过网络下载至机器人控制器与FlexPendant相配合来设计专用应用程序提供RobotStudioSDK及PCSDK等SDK函数ABB公司RobotStudioKUKA公司KUKASIMPro最高级别CAD性能，内置CATIAV5、V6、JT、STEP、Real-DWG等多种格式CAD文档导入功能全面的在线数据库功能，包含很多当前可用的机器人机型，可实现多种型号机器人的导入可配置的碰撞检查和距离控制功能2D图纸Real-DWG导出功能HD-AVI视频和3D-PDF导出功能3Dconnexion等3D鼠标支持功能可用于自行创建组件的建模页面支持MobileViewer应用程序附加VR硬件，支持虚拟现实功能无需KUKA.OfficeLite，具有确定节拍时间功能支持多种通信接口和协议，与BeckhoffTwinCAT、CodeSys、SiemensPLCSIMAdvanced(TiaPortal)PLC连接的OPC-UA接口KUKA公司KUKASIMPro加拿大Hypertherm公司RobotMasterCAD/CAM加拿大Hypertherm公司RobotMasterCAD/CAMCompucraftLtd.RobotWorks全面的数据接口。可导入IGES、DXF、DWG、PrarSolid、Step、VDA及SAT等标准格式CAD图形；强大编程能力。只需简单四步，即可将CAD模型转为机器人加工代码；强大工业机器人数据库。支持市面上大多数主流工业机器人，并提供各型号工业机器人三维数据模型；“完美的”仿真模拟功能。其独特的机器人加工仿真系统可自动检查机器人手臂、工具与工件间的碰撞，进行轴超限检查，删除或调整不合格路径，自动优化合理路径，减少空跑时间；开放的工艺库定义功能。提供完全开放的加工工艺指令文件库，用户可按照实际需求定义、添加、设置专用工艺，并将指令输出至机器人加工数据提供抛光、去毛刺、焊接、切割、喷涂与喷漆及外部轴等多种功能华航唯实RobotArt(PQArt)离线编程技术与仿真2025年11月8日

目录1机器人坐标系与工件位姿2机器人工作空间与可达空间3CP轨迹与PTP规划规划4轨迹插补与组合轨迹5POS点及Home点6更多内容…

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目录

机器人坐标系机器人参数控制轴数、有效载荷、最大负荷、最远可达距离、重复定位精度、功率、各轴最大运动角度、最大角速度、最大角加速度、转动惯量、关节长度，…位置描述通过设定坐标系，描述机器人、工件或夹具等在这个坐标系中的位置和相对位置关系坐标系分类固定坐标系(惯性坐标系)机器人坐标系工具坐标系工件坐标系

机器人坐标系XtYtOtZtZrZcYcOcXcXrOrYrZYOX固定坐标系{OXYZ}一般固定在地面或某个固定不动平面上,{XOY}为水平面，OZ轴垂直{XOY}平面向上机器人坐标系{OrXrYrZr}一般固定在机器人底座上的表面或下表面，原点Or一般为机器人底座上表面或下表面的中心，OrZr一般垂直{XtOtYt}平面向上工具坐标系{OtXtYtZt}可按照安装的夹具和实际工况需要设定；在没有安装末端执行器时，工业机器人默认的工具坐标系的OtZt轴一般沿第五轴的轴向向外，在第五轴处于零位时，{XtOtYt}平面与末端面重合，OtYt轴水平。工具坐标系一般简称为TCP坐标系，原点Ot一般称为TCP点；工件坐标系{OcXcYcZc}根据工件形状和具体的作业确定右手法则，OZ=OX×OY

机器人坐标系固定坐标系{OXYZ}一般固定在地面或某个固定不动平面上,{XOY}为水平面，OZ轴垂直{XOY}平面向上机器人坐标系{OrXrYrZr}一般固定在机器人底座上的表面或下表面，原点Or一般为机器人底座上表面或下表面的中心，OrZr一般垂直{XtOtYt}平面向上工具坐标系{OtXtYtZt}可按照安装的夹具和实际工况需要设定；在没有安装末端执行器时，工业机器人默认的工具坐标系的OtZt轴一般沿第五轴的轴向向外，在第五轴处于零位时，{XtOtYt}平面与末端面重合，OtYt轴水平。工具坐标系一般简称为TCP坐标系，原点Ot一般称为TCP点；工件坐标系{OcXcYcZc}根据工件形状和具体的作业确定

工件位姿工件位姿位置描述姿态描述绝对位置相对位置齐次变换惯性坐标系中描述其他坐标系中描述惯性坐标系中描述其他坐标系中描述齐次变换

1机器人坐标系与工件位姿2机器人工作空间与可达空间3PTP轨迹与CP规划规划4轨迹插补与组合轨迹5POS点及Home点6更多内容…

目录

机器人工作空间作用衡量机器人活动范围，与机器人运动学、逆解及运动规划等相关概念机器人在不安装末端执行器时，作为参考点的第五轴的轴心可以达到空间点的最大集合和范围。也称工作范围；影响因素机器人构型、关节运动范围、基座安装方式、…基本形状直角坐标型机器人矩形六面体圆柱坐标型机器人开口空心圆柱体极坐标型机器人关节式工业机器人空心球面体，扇形截面旋转而成的空心开口截锥体空间形状复杂的球体直观表示侧视图直角坐标型机器人垂直面内投影，最大的工作空间及极限范围时的包络线水平面内投影，一般给出旋转角度范围，特别是第一轴

机器人工作空间可达工作空间灵巧工作空间全工作空间机器人末端可达点的集合在满足给定位姿时机器人末端可达点的集合给定所有位姿时，机器人末端可达点的集合工作空间∪∪

机器人工作空间一种机器人的工作空间示例

1机器人坐标系与工件位姿2机器人工作空间与可达空间3CP轨迹与PTP规划规划4轨迹插补与组合轨迹5POS点及Home点6更多内容…

目录CP轨迹与PTP轨迹CP轨迹ContinuousPoint轨迹，连续轨迹数学描述名称固定坐标系，方程z=f(x,y)，连续和可导典型应用点焊和弧焊机器人PTP轨迹名称数学描述典型应用PointToPoint轨迹，离散点轨迹固定坐标系，f(x,y)点，特定间隔得到的离散点焊接机器人离散

1机器人坐标系与工件位姿2机器人工作空间与可达空间3CP轨迹与PTP规划规划4轨迹插补与组合轨迹5POS点及Home点6更多内容…

目录轨迹插补与组合轨迹轨迹插补CP轨迹或PTP轨迹上的离散点未必全部可用方法原因删除不可用点，重新组成新轨迹；五次样条插补算法考虑因素可达空间、关节运动范围、速度连续性、最大速度、…组合轨迹名称若干条轨迹组合而成，来自轨迹插补两种情形两条独立PTP轨迹或CP轨迹一条连续的PTP或CP轨迹邻近端点处插补删除未在全工作空间内的工作点分割为若干较短轨迹

1机器人坐标系与工件位姿2机器人工作空间与可达空间3CP轨迹与PTP规划规划4轨迹插补与组合轨迹5POS点及Home点6更多内容…

目录POS点及Home点POS点定义两条独立的PTP轨迹或CP轨迹中间插入的、用于将其连接为一条连续工作轨迹的工作点，一般位于轨迹端点附近作用机器人在两点间走直线时，插入POS点可有效避免机器人及工具与工件间的碰撞激光切割等作业一般包含打孔和切割等多个工序，若打孔位置在切割轨迹上，将直接影响切割面的质量，插入POS点可解决打孔和切割轨迹的干涉问题将多个独立PTP轨迹或CP轨迹连接为一条连续的工作轨迹时，插入POS点后将生成一条连续的PTP轨迹或CP轨迹Home点定义机器人工作前和工作结束后停留的位置，即工作轨迹的起点和终点工作轨迹=Home点+若干POS点Home点Home点

6机器人运动学逆解7计算机图形学8通用图形格式9工作站及工作站库10后置11更多内容…

目录机器人运动学逆解定义机器人运动学问题的逆过程功能机器人末端执行器处于特定位姿时，求解各关节转角数学表达式待求的各关节转角机器人雅可比矩阵机器人末端执行器位姿存在条件满秩

6机器人运动学逆解7计算机图形学8通用图形格式9工作站及工作站库10后置11更多内容…

目录计算机图形学计算机技术与CAD技术的结合使用矩阵运算等数学方法将设计人员设计的二维和三维图形转化为计算机显示器可显示的栅格形式的科学研究内容如何使用计算机表示图形、利用计算机进行图形运算、处理和显示的相关原理与算法机器人、基座、末端执行器及工作站等实物上点、线、面、体、场的数学构造方法及图形显示技术理论基础:矩阵运算和变换机器人离线编程与仿真技术图形学方面的基础任务表示 机器人、基座、末端执行器及工作站等三维实物在离线编程与仿真虚拟空间中的建模问题绘制将计算机中已建模的机器人、基座、末端执行器及工作站等以直观形象的图形、图像或动画表现出来交互

使用鼠标、键盘等计算机输入装置和显示器等输出设备，以有效高效方式实现“表示”与“绘制”的技术

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目录VRML通用图形格式VRML(VirtualRealityModelingLanguage)文件格式一种三维建模描述性语言虚拟现实中使用的实时3D着色引擎可作为在三维建模和动画应用中预先对前方场景进行着色的应用程序独立运行具有分布式、多媒体集成及场景逼真等基本特征多种对象类型立方体(Cube)、球(Sphere)、纹理映射(TextureMap)和变换(Transformation)等，及描述各自对象的参数新对象节点(Node)，用于三维图形描述，支持材质、颜色及光照等常见属性场景图(SceneGraph)，用于节点的层次结构和顺序分隔符(Separator)，可将部分场景与其他部分独立采用类似C语言的结构化数据STL通用图形格式STL(stereolithography)文件格式用于快速原型制造技术的三维图形文件格式和接口协议构成:多个三角形面片每个三角形面片定义包括三角形各顶点的三维坐标及面片法矢量文件类型文本(ASCII)格式二进制(Binary)格式缺点格式简单，只能通过封闭的面或体文件描述三维物体的几何信息不支持颜色、材质及光照等信息和属性不能表达几何体间的拓扑关系和信息对于结构复杂零件，模型拓扑运算较为繁琐，重构时间较长STEP通用图形格式STEP(StandardfortheExchangeofProductModelData)文件格式国际标准化组织工业数据分技术委员会(ISO/TC184/SC)制订，国际统一CAD数据交换标准提供产品数据的公共资源和应用模型，包含几何、拓扑、公差、关系、属性和性能等数据元素规定了产品在生命周期内唯一的描述和计算机可处理的信息表达形式应用广泛，建筑、机械、电气、电子及船体等众多工程领域产品信息建模技术，又是面向对象思想方法的软件实施技术数据范围广、精度高、技术先进、易于集成四个层次数据共享实现方法:ASCII码文件、访问内存结构数据的应用程序界面、共享数据库及共享知识库两种版本AP203 支持实体和面的输入、输出，提供“配置控制设计”功能，不支持颜色设定功能AP214支持实体和面的输入、输出，且支持颜色设定功能IGES通用图形格式IGES(InitialGraphicsExchangeSpecification)文件格式美国信息管理委员会规定的一种文件格式基础:波音公司CAD/CAM集成信息网络、通用电气公司中心数据库和其他各种数据交换格式不同三维机械设计软件系统间的文件转换、传递和共享有IGES4.0和IGES5.0版本构成标志(Flag)段开始(Start)段全局(Global)段元素索引(DirectoryEntry)段参数数据(ParameterData)段结束(Terminate)段(仅出现在二进制或压缩ASCII文件格式)

6机器人运动学逆解7计算机图形学8通用图形格式9工作站及工作站库10后置11更多内容…

目录工作站及工作站库工作站定义为实现具体的焊接、涂装、搬运或其他作业而需要的机器人、生产线、夹具、工具、工件及其他所需设备的总称和集合功能进行与实际工况相关的TCP校准、工件校准、轨迹生成、插入POS点及仿真等核心作业的设计与仿真验证，确保机电自动化控制系统的仿真可靠性方法特定比例缩微后的实际场景工作站库采用数据库管理方式的机器人、生产线、夹具、工具、工件及其他设备的集合定义优点便于数据组织、管理、维护、更新、检索及升级分类机器人模型库工具模型库设备模型库

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目录后置定义将在PQArt软件上所做的全部仿真操作转化为机器人可执行代码，并下载至运动控制器中实现真机运行的过程和技术过程设计轨迹，增加POS点和Home点及插补运行，形成组合轨迹运动参数求解，使用软件内置的运动学逆解等功能求解机器人各关节转角等运动参数轨迹实现，根据机器人控制器参数和PID等控制算法实现所需运动轨迹转化为机器人可执行代码下载与运行Questions？离线编程技术与仿真2025年11月8日

目录1PQArt软件安装与部署2PQArt软件界面3PQArt功能界面4更多内容…56

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PQArt软件安装与部署登录官网，点此下载下载教育版下载教育版

PQArt软件安装与部署解压缩，使用WinRAR、WinZip或7-zip等软件解压下载的教育版软件安装双击安装包解压文件夹内的“RobotArt_Edu_x86_Setup.exe”应用程序；部分操作系统会自动弹出如图3.2所示的“用户账户控制”对话框，单击对话框中的【是】按钮；弹出如图所示对话框。勾选“同意RobotArt/PQArt的用户许可协议”，点击“快速安装”按钮，等待完成安装；

PQArt软件安装与部署安装完成后会弹出如图所示提示界面；点击“立即体验”按键，即打开登陆界面，开始体验RobotArt/PQArt软件；若没有注册，需要点击“快速注册”先行注册才可体验和正常使用；不同版本不同的许可形式教育版升级版非销售版

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PQArt软件界面

PQArt软件界面标题栏用于显示软件名称和版本号；菜单栏涵盖RobotArt/PQArt场景搭建、轨迹生成、仿真、后置、自定义等基本功能，是最常用的功能栏绘图区用于场景搭建、轨迹的添加和编辑等功能；机器人加工管理面板由场景、零件、工件坐标系、外部工具、快换工具、状态机、机器人及工作单元等八大元素节点组成，通过树形结构可轻松查看并管理机器人、工具和零件等对象的各种操作；机器人控制面板控制机器人六个轴和关节运动，调整其姿态，显示坐标信息，读取机器人关节值及使机器人回到机械零点等；调试面板，查看并调整机器人姿态、编辑轨迹点特征；输出面板用于显示机器人执行的动作、指令、事件和轨迹点的状态；状态栏包括视向等功能；

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PQArt功能模块机器人编程功能模块“文件”功能栏◎工作站库子功能◎新建子功能◎打开子功能◎保存子功能◎另存为子功能“场景搭建”功能栏◎机器人库子功能◎工具库子功能◎设备库子功能◎输入子功能

PQArt功能模块机器人编程功能模块“基础编程”功能栏◎导入轨迹子功能◎生成轨迹子功能◎仿真子功能◎后置子功能◎输出动画子功能◎新建程序子功能◎新建轨迹子功能◎编译子功能

PQArt功能模块机器人编程功能模块“工具”功能栏◎三维球子功能◎测量子功能◎校准子功能◎新建坐标系子功能◎选项子功能◎示教器子功能

PQArt功能模块机器人编程功能模块“显示”功能栏◎管理树子功能◎控制面板子功能◎显示全部子功能◎显示时序图子功能◎选项子功能◎贴图子功能“帮助”功能栏◎帮助子功能◎关于子功能

帮助子功能界面

PQArt功能模块工艺包功能模块工艺包仿真、切孔工艺包非常简便地实现仿真和切孔工艺功能码垛工艺包提供基础的码垛和拆垛功能绘画工艺包提供各类表面上写字的导入文字和写字工艺功能AGV路径规划工作站提供导入AGV工作站和AGV路径规划功能机器人餐厅工作站提供相应的导入机器人餐厅和送餐机器人路径规划功能

PQArt功能模块绘图区场景搭建和轨迹的添加、显示和编辑，…

PQArt功能模块机器人加工管理面板全局浏览所有模型和操作方便管理、简便操作及直观清晰地使所有目标对象八个节点场景零件工件坐标系外部工具快换工具状态机机器人工具底座轨迹程序工作单元子节点的右键菜单

PQArt功能模块机器人控制面板两个部分机器人空间关节空间三个框架机器人空间关节空间HOME点机器人空间框架◎平移◎旋转◎坐标表示 ◎工具坐标系◎调整步长

关节空间点击并上下拖动J1~J6轴对应的滑块控件，可调整机器人的关节角度值并显示在对应文本框中HOME点框架与轨迹规划相关，用于设定、删除或修改机器人HOME点，以重新确定机器人的复位位置

PQArt功能模块输出面板仿真界面输出面板有问题的轨迹点

PQArt功能模块调试面板调试机器人关节角或改变机器人姿态更改轨迹点的运动指令、速度和轨迹逼近值，且显示机器人在该轨迹点执行的事件常用指令Move-LineMove-JointMove-AbsJointMove-Circle已生成轨迹已计算转角区已编程位置点区轨迹逼近当前轨迹仿真不同颜色的轨迹点绿色:完全正常黄色:轴超限，也就是超过机器人某轴运动范围红色:不可达点，需调整工件或外部工具与机器人的距离灰色:轨迹点处于未知状态紫色:奇异点，需调整机器人位姿

PQArt功能模块状态栏快速隐藏场景按键，点击向下箭头，可以勾选隐藏的场景全部显示功能按键，点击后在绘图区显示全部已导入的模型放大功能按键，点击后将选中模型放大到视野中心绘制样式转换按键，点击后转换为五种不同样式和模型绘制效果视图切换功能按键轴侧图、前视图、顶视图、右视图、后视图、底视图及左视图视向按键对应0~6数字键

PQArt功能模块自定义面板◎输入，可导入*.iges、*.stl、*.step及*.wrl等格式文件，用于场景搭建;◎导入机器人，导入自定义机器人，支持robrd格式文件；◎定义机器人，定义通用六轴机器人、非球型机器人及SCARA四轴机器人；◎定义机构，定义1~N轴的运动机构；◎定义工具，定义法兰工具、快换工具及外部工具；◎定义零件，将不同格式的各类CAD模型定义为robp格式的零件；◎定义底座，将不同格式的各类CAD模型定义为robs格式的底座；◎自定义后置，用户可自定义自家机器人的后置格式；◎定义状态机，将不同格式的各类CAD模型定义为robm格式的状态机Questions？离线编程技术与仿真2025年11月8日

目录1特色三维球2三维球结构与颜色3点定位方法4轴操作方法56更多内容…

目录1特色三维球2三维球结构与颜色3点定位方法4轴操作方法56更多内容…

特色三维球出发点场景搭建过程中，需要精确模拟和仿真实际工作场景。但鼠标拖动和旋转等方法精度较差定位精度尤其是工件与机器人之间的位姿精度对提高仿真精度至关重要3D空间定位工具理论基础精确的数学理论复杂的空间矩阵变换高精度数值分析方法工具栏及三维球工具

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三维球结构与颜色三维球结构中心点平移轴旋转轴中心点平移轴旋转轴三维球状态默认，图标灰色激活，图标黄色三维球颜色默认白色黄色X、Y、Z三轴分别为红绿蓝三色，状态为与物体关联三维球与物体互不关联。若三维球动，物体保持不动某轴已固定或约束，三维物体只能在该轴方向上定位空格键切换空格键切换

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点定位方法中心点定位右键菜单1)编辑位置:在惯性坐标系中的线性移动及定位相对父节点锚点定位回原点示例

点定位方法2)到点选中需要移动的三维模型，如图所示红色物体;在如图所示工具栏内点击三维球图标，调出三维球工具;右键点击三维球中心点，在弹出菜单内选择“到点”功能;选中另一个操作对象上的某个点，例如点2;三维模型定位到选定点的位置，如图4.6右侧图所示3)到中心点选中需移动的三维模型，如图所示圆柱物体;在如图所示工具栏内点击三维球图标，调出三维球工具;右键点击三维球中心点，选择“到中心点”功能;选中另一操作对象上端面以中心点2为圆心的某段圆弧;三维模型定位到选定点的位置，如图4.7右侧图所示

点定位方法4)点到点，操作方法与1)~3)相同5)到边的中点选中需要移动的三维模型;在如图所示工具栏内点击三维球图标，调出三维球工具;右键点击三维球中心点，在弹出菜单内选择“到边的中点”功能;选中另一个操作对象上的某条边;三维模型定位到选定边的中点6)Z向垂直到点选中需要移动的三维模型;在如图所示工具栏内点击三维球图标，调出三维球工具;右键点击三维球中心点，在弹出菜单内选择“Z向垂直到点”功能;选中另一个操作对象上的某个面;三维模型定位到选定物体指定的面上，并且垂直于对应的面

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轴操作方法分类:平移轴操作和旋转轴操作轴操作右键菜单1)到点，此功能使鼠标点击选择的轴指向规定点2)到中心点，此功能使鼠标点击选择的轴指向到规定圆心点3)与边平行，此功能使鼠标点击选择的轴与选取的边平行4)与面垂直，此功能使鼠标点击的轴与选取的面垂直

轴操作方法5)与轴平行，此功能使鼠标点击选择的轴与柱面轴线平行6)反向，此功能使三维球带动物体在选中的轴线方向上转动180°7)点到点，此功能使三维球附着的物体移动到另一个操作对象上指定两点的中点，与点定位方法的4)点到点功能相同8)到边的中点，此功能可使三维球附着的物体移动到第二个操作物体上某一条边的中点，与点定位方法的5)到边的中点功能和操作方法相同9)轴的固定(约束)，单击某轴，此轴变为黄色后可实现暂时约束功能，场景中的三维物体只能沿此轴线线性平移或绕此轴线旋转，而限制绕其的旋转或沿其的线性移动Questions？离线编程技术与仿真2025年11月8日

目录1基本操作流程2场景搭建3工件校准4更多内容…56更多内容…更多内容…

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基本操作流程静态图形动态图形动态图形安全和可靠性检测馈入真实工作场景并进行验证

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场景搭建基本要求搭建方法搭建过程场景化根据需完成的工况，确定需要的机器人、工具、零件和工作台等实例化图形化可视化就是设备、工具和零件的型号和尺寸等具体化，相当于工况的详细设计导入具体的机器人、工具和相关设备依据设定的惯性坐标系、机器人坐标系和工具坐标系等显示在屏幕对应位置

场景搭建步骤一.导入机器人插入机器人模型设置机器人参数用来改变机器人机械零点状态

场景搭建步骤二.导入工具法兰工具快换工具外部工具依次点击“导入法兰工具”、“导入快换工具”，将快换工具导入绘图区;右键点击导入的快换工具，在弹出菜单中选择“安装(生成轨迹/改变状态-无轨迹)”

场景搭建导入自定义工具导入自定义工具三维模型添加安装点并编辑附着点法兰工具快换工具使用FL安装点使用CP安装点将工具安装到机器人，在工具上增加TCP加工点以加工工件

场景搭建(法兰工具)导入法兰工具Ø添加FL点定义工具界面调出三维球工具FL点点此按键

场景搭建导入法兰工具Ø调整FL点位置Note:在蓝色状态下三维球操作只有FL点移动并改变其位置，不改变工具位置，也不与工件关联

场景搭建导入法兰工具Ø调整FL点姿态要求:法兰工具Z轴与机器人法兰盘坐标的Z轴相对，而X轴和Y轴与法兰坐标相向注意事项:注意机器人法兰盘坐标系Z轴方向。除FANUC朝里外，其他机器人法兰坐标Z轴一般朝外

场景搭建导入法兰工具Ø添加TCP点添加TCP点三维球添加TCP点

场景搭建导入法兰工具Ø调整TCP点姿态调整TCP点姿态三维球调整