工业机器人教案-个人-PQArt入门必读

PQArt入门必读

1.1RobotArt是什么?易读性实用性

简介：点进来一脸茫然的你，肯定想知道RobotArt是什么，在这里，你可以知道RobotArt的定位、应

用目的和操作流程。

*RobotArt是一款非常简便的机器人离线编程软件*

*我们的口号是：让机器人操作更简单~*

RobotArt工业机器人离线编程仿真软件是北京华航唯实机器人科技股份有限公司推出的工业机器人离

线编程仿真软件。经过多年的肝发与行业应用，RobotArt掌握了离线编程多项核心技术，包括高性能

3D平台、基于几何拓扑与历史特征的轨迹生成与规划、自适应机器人求解算法与后置生成技术、支持

深度自定义的开放系统架构、事件仿真与节拍分析技术、在线数据通信与互动技术等。它的功能覆盖

了机器人集成应用完整的生命周期，包括方案设计、设备选型、集成调试及产品改型。RobotArt在打

磨、抛光、喷涂、涂胶、去毛刺'焊接、激光切割、数控加工、雕刻等领域有多年的积淀，并逐步形成

了成熟的工艺包与解决方案。

在教育领域，RobotArt着力培养新一代高素质机器人应用设计与编程人才，有大量在校学生以机器人

虚拟仿真与离线编程为人口开始自己的机器人学习与从业生涯。同时，RobotArt也为教育部中职、高职

国皆机器人相关赛项提供技术支持，选手们在RobotArt软件中一展自己的才华。

RobotArt的工作方法：它在虚拟阡境中怏拟真实的工作阡境，规划机器人运动路径，杲后生成机器

人可执行的代码，让机器人精准、简便地操作。

不会编程？无所谓~RobotArt无需手动编写程序，通过一系列工作流程可直接生成代码。没有素材？

没关系~软件自带诸多模型：机器人、工具、零件、底座，还支持自定义！怕学不会？除了本网站的一

系列文文外，还有教学视频~

它的发展历程：

2013年，RobotArt首次问世，主打机器人离线编程与仿真技术

2015年，重构平台，正式推RobotArt企业版、丫教育版等

-2016年，RobotArt支持深度自定义，包括自定义机器〕

人、运动学算法、后置、V等；正式推出OEM版本

2017年，RobotArtCloud正式上线，源源不断的丫机器人编程

资源提供给RobotArt用户

1.2RobotArt有什么特点？

RobotArt在离线编程行业内已取得很大的知名度和品牌影响力，这很大程度上依赖于其优势鲜

明的特点。

#特点实在是太多，这里就羞涩地列举几个吧#

复杂零件轨

边快速生就

海星云疆资多品膊机器

源人支持

ns

假E开放的

吉人编程

金系纨

如果再具体一点说的话

复杂冬件轨迹根US竽件点'线'面生号孰诳

快速生成至于特任跳鼠进衍史迫溯

丰MB翻迹、巨媲55功^

戟建姿您昌的优化

多品牌机器人兼吾世面上所有主淹机迢人

支持支挣1•讷机22人用1佝防亘

后JE猪公楼歌仇己人自动生成

支拎国内厂商自主添加机^人

深度开放的机D曲故自定义

篇人编程系统几何血目钗

术绍篦述自定义

A£KS8瑟

面向机器人生可这性快匣验证

产线的工艺规

划仿戊系统书粕分析与优化

工佯时年•设背使用至

海呈云端球源诲里在线机88人、工且、设音岸

洵隹在娥成功案洌

在统BQfiffi羊主磁

1.3RobotArt的核心技术？

RobotArt在离线编程行业内已取得了很大的成就，这很大程度上依赖于其先进强大的产品核心技

术。从高性能的平台、在线数据通信与互动技术，到事件仿真与节拍分析技术，再到支持深度自定义

的开放系统架构，RobotArt的核心技术成为整个产品水平和质量的基础。

高性能3D平台

基「几何拓扑与历

任线数据通怙打忙

史特征的轨迹生成

功技术

与规划

自适应机器人求解履

申件仿竟与节拍分析

与后置生成技

技术

支持深度自定义的

开放系统架构

1.4RobotArt有什么优势？

RobotArt有哪些优势呢？

(1)RobotArt在线版本实时更新

企业版教育版竞赛版

(2)丰富的资源库

支持对机器人、工具等资源进行排序、筛查、统计等，并保持资源的更新：

支持国内外多种主流支持务於加工场景.场

机器人品到如ABB、蟹所希的工作站色括数

KUKA年数等库中的学工作站.人资工作站

机貉人品牌和辔号持等.如中高职大奏工作

除史霜中•貂设备◎

工具库内色含诸库内包拒尊件•底座.状态机寻设普.用于搭建场聂或制暹抑工”

多行也所帑所用

的工具.工具的

品建范因极广.

(3)给予大客户账号管理权限.后台控制权限等。

用户可在后台查看并修改个人的基本信息、管理负责的大客户。

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A个人■

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1%大祈门甘露

(4)我们一站式的服务是这样的：

仿制作

行业安家

座MH具

定立工芝0

配■蜀机展人定制开发

5RobotArt快捷键使用方法

RobotArt可操作的快捷键主要是用来切换整个平面的观察视角，显示/隐藏世界坐标系，开关三维球、

以及保存文件等。

快捷键名称/操作快捷键作用

按住滚轮切换整个平而观察视角

滚轮+Shift商L标变成，可拖动整个平面

A显示/隐藏世界坐标系

F10开关三维球

空格取消/恢复三维球关联

F8调整所有模型到视野中心

Crtl+S保存当前工程文件

Crtr1-Z撤销

Crtrl+Y恢复

Crtrl+N新建

Crtr1+O打开文档

0将当前视向设宜为轴侧图

1将当前视向设置为前视图

2将当前视向设卷为顶视图

3将当前视向设置为右视图

4将当前视向设置为后视图

5将当前视向设置为底视图

6将当前视向设卷为左视图

2.1RobotArt专业术语

磨刀不误砍柴工,先来磨磨刀，学习一下RobotArt中的主要专业术语吧

图示说明说明

对工件的位置进行校

准，保证在Art搭建的模

拟工作站中机器人与工

工件校准祐隹

件的相对位置与真实环

境中保持一致。

没有安装在机器人上的

工具，如砂轮、抛光机

外部工具

等。

安装在机器人法兰盘上

法兰工具1-

的工具。

由机器人侧用和工具侧

用组成。机器人侧用指

的是与机器人法兰盘连

XMM用接的工具，工具侧J用指

II的是与法琴工具连接的

■■“JL

工具。当机器人需要完

快换工具

成两种及以上的任务

时，通过快换工具可以

T3快速更换工具，而不用

从法兰盘上拆下工具，

r省时省力。

全称tool

centerposition,即工具

TCP中心点，工具工作的

占。

CP为安装点抓取点。具

体来说，CP是工具例用

安装到机器人侧用上的

CP安装点，同时也是零件上

被工具抓取的抓取点。

FL即法兰工具与机器人

法兰盘的相接点，也可理

FL解为法兰工具的安装点，

RP为放开点，一般是工

作台上放开零件的点。

RP

RobotArt中的POS点

有两个作用：一是机器人

的过渡点，即安全点，用

于优化机器人的运动路

DOS点

径，让机器人避免发生碰

撞；二是零件的驱动点，

生成零件的驱动轨迹。

相邻两个轨迹点之间的

步长距离，单位为mn%

即生成后置代码，将代码

拷贝到示教器，实现机器

后置

人的真机运行。

机器人出厂时厂家设定

的机器人初始状态

（关节角度值不一定

机械零点

为0,如KUKA机器人处

于机械零点时，J2为-90,

J3为90）。

整个环境界面的坐标系，

多数情况下位于机器人

世界坐标系足部，一般可自由定义，

机器人足部坐标固定在机器人足内，用

系（基坐标系）来说明机器人在世界坐

标系中的位置。

用于表明工件或者工装

在世界坐标系中的位置

（基坐标系显示相对于

基坐标系世界坐标系，数据计算相

对于机器人坐标系），可

自由定义。

即工具中心点•简称

工具坐标系

TCP,可自由定义。

固定于机器人的法兰盘

上，是工具的装夹原点

（一般常见的法兰坐标

法兰坐标系

系都是Z轴朝外，X轴朝

下）

是固定于工件上的笛卡

尔坐标系，是编程人员在

编制程序时用来确定刀

具和程序起点的，该坐标

工件坐标系

系的原点可由使用人员

根据具体情况确定。

工作单元是包含机器

人、工具、零件'状态

机等设备的一个系统，既

工作单元可以是完整的工作站，

也可以是单独的某个模

型。设置工作单元方便

统一管理。

只有几种特定状态的机

状态机

构。

指的是组成机构的各部分零

部件，通过移动关节（简称

P）或旋转关节（简称R）,

串联型运动机构首尾相连，形成的一个串联

型、非闭环构造形式。

X仿真事件即在轨迹点上添加的事件指令，

包括抓取、等待、放开、停止密件等，

通过端口匹配来发送与接受信号，从而

控制机器人的运动。

仿真事件

指的是与机器人法兰相连的外部串联型

运动机构，本质是一种可变位姿的工

具，安装这种可变位姿的工具，相当于

给机器人增加了关节数;外部轴受机器

人的触发信号控制。

3.RobotArt工作流程

3.1工作流程总述

外部轴一个工艺就跟搭积木一样，需要从呆基

础的构建开始一步步循序渐进，杲后展

示出来。而RobotArt实现了一站式解决方案，工艺流程包括四个步骤：场景搭建、生成轨迹、仿

真、后置。

3.2场景搭建

完成一个完整的加工工艺需要机器人、工具'零件和工作台。在正式规划机器人运动路径之前，需先

进行场景搭建。

场景搭建分为两步：导入模型工件校准

3.2.1导入模型

位置：位于【机器人编程】下的【场景搭建】中。

机器心工磐设备库掩人

场杲搭建

说明：完成一个完整的加工工艺需要机器人、工具、零件和工作台。在正式规划机器人运动路径之前，

需先进行场景搭建。

【选择机器人】【导入零件】【导入工具】【导入底座】用来分别导入机器人、零件、工具和底座

七

I输入：支持多种格式的文件导入到RobotAH环境中。目前支持的格式包括：

AliasMesh(Wobj)

BREPformat(*.brep*.brp)

BinaryMesh(*.bms)

IGESformat(*.iges

InventorV2.1C*.iv)

ObjectFileFormatMesh

RobotArtGeomdocument(*.robx)

S-EPwithcolors(*.step*.stp)

S-LMesh(*.stl*.ast)

StanfordTriangleMesh(*.ply)

VRMLV2.0(WwrlWvrml*.wrz*.wrl.gz)

Allfiles(T)

v通过【输入】而导入的模型需要进行定义后才能在RobotArt中使用。RobotArt支持多轴机器人、

工具、零件和底座的自定义。

机器人库、工具库和设备库均为云端在线资源，包含了市场上主流品牌的机器人、工具和设备等。

I机器人库：用于导入官方提供的机器人。

I插入官方机器人模型：单击“下载/插入■•按钮即可插入机器人模型；单击机器人图片，可查看机

器人的具体参数，包括轴数、负载、工作区域等，同时“看了又看”中推荐出相似参数的机器人型号

I本界面采用网页形式，支持机器人品牌、型号的筛选、搜索和排序。

I工具库：用于导入官方提供的工具。导人工具之前，必须先导人机器人，否则会弹出警告。工具格式

为robto

与机器人库相似，工具库支持筛选、搜索和排序。

I设备库：用于导入官方提供的零件、底座、状态机等。其中，零件包括场景零件和加工零件。场景

零件用来搭建工作环境，加工零件是机器人加工的对象。

设备库同样支持进行筛选、搜索和排序。

3.2.2工件校准

工件校准，确保软件的设计环境中机器人与零件的相对位置与真实环境中两者的相对位置保挣一致。

校准方法有两种：三点校准法和点轴校准法。

功能位置：位于【工具】栏中。

图示：“校准"位烫

3.3轨迹设计

轨迹决泄了机器人的运动路径和状态，生成轨迹之后，为了达到更好的效果，可能还需要对其进行编

辑。轨迹设计好之后，就可以后置生成代码，我们就可以凭代码指挥机器人运动了。轨迹的生成

位置：位于【机器人编程】下的【基础编程】中。

22隘ElH*2

仿真后•擦上动Bi舫建丽笫St轨泣编谭

图示「生成轨迹•位置

说明：生成轨迹的方法之一就是利用RobotArt支持的6种凯迹生成方式。

图示：轨迹的6种生成.方式

每种生成方式详见轨迹生成方式。

图示「导入轨迹•位置

说明「轨迹导入”用于将其他软件/RobotA「t中生成的轨迹导入到RobotArt中。软件支持的轨迹

格式有aptsource,nc和robXG

1■«RobotAftdhYN>Path

Tools名并n»B»

ax

<&OptOrive

■酸H

VIRobsAHFilrs「’3)

图示：RobotArt支持的导入轨迹格式

vrobx是RobotArt生成的工程文件。

轨迹的编辑

轨迹导入、生成后，还可进行编辑。

编辑目的有二：一是修正存在问题的轨迹应迹点：二是进一步，尤化轨迹/轨迹点的姿态。

位置：所选单条轨迹/多条轨迹的右键菜单；所选单个/多个凯迹点的右键菜单。

说明：编辑轨迹有诸多方法，选择哪一种还得根据具体情况。

如，需要调整的轨迹点较多时，可以选择轨迹右键菜单的【轨迹优化】【Z轴固定】【Z轴反向】

等，也可选择轨迹点右键菜单的【编辑多个点】等。

需要调整的轨迹点较少时，可以选择轨迹点右键菜单的【编辑点（绝对位置/相对位置）。

3.4仿真

仿真即形象逼真地模拟机器人在真实环境中的速动路径和状态，查看机器人是否以正确的姿态工作。

这就和演习'彩排一样，在正式表演/使用之前，先进行模拟。

位置：位于【机器人编程】下的【基础编程】中。

2忌dH邕乂2

导入轨迹生成轨迹后置城出动画新建程序新建轨迹编浮

基训编程

图示「仿真"位置仿

真管理面板介绍

图示：仿真管理面板

I按钮作用

:关闭仿真管理面板；

:开始仿真和哲停仿真；

d循环仿真。

।仿真速度

速度：1D%

通过拖动滑块来控制机器人仿真时的速度。百分比越大，速度越快。

I碰撞检测

[□碰撞检测

碰撞检测:对装配体各零部件、各相对运动部分进行实际仿真，并在发生碰撞时发出警示声，碰撞部分

以暗红色高亮显示，如图所示，可以检查机构在运动状态系下是否存在碰撞。

图示…碰撞检测-示意

I场星■还原

场景还原：结束仿真后，机器人会回到（第一条轨迹的）起始点位置。

I仿真轨迹情况

所有相关运动机构均通过动态的时间轴依次罗列、形象直观地显示出来，方便用户查看机器人、上件

等轨迹的运行时间和进度，

n时序图

时序图按钮位置：位于【显示】栏中。

昔理树捋制面板

时序图：时序图会显示所有相关运动机构信号的发送和等待关系。

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