工业机器人数字化工艺仿真与虚拟调试 课件单元四、工业机器人及附加设备资源建模

工业机器人

数字化工艺仿真

与虚拟调试ProcessSimulate

and

VirtualCommissioning

ofIndustrialRobots单元四

工业机器人及附加设备资源建模

4相关知识

4.101.机器人相关概念目录CONTENTS02.机器人的运动学1）“机器人”是能够执行逆向运动学的任何运动设备，是运动链末端带有工具中心点坐标系（TCPF）的装置，它能够运动到某个姿势或某个位置。2）工具坐标系TOOLFRAME：是将工具安装到机器人运动关节末端默认位置的坐标系。3）工具中心点坐标系TCPF：是ToolCenterPointFrame的简称，TCPF最初位于运动链的末端，最终往往被设定到机器人末端运动轴的工具上预定的位置，TCPF包含该位置处的坐标轴方向。故当机器人移动到目标位置时，是指TCPF被移动到的目标位置，并且包含了TCPF到目标位置点处的坐标方向。4）基准坐标系BASEFRAME：一般处于机器人基座的正中心，当安装机器人的时候，此坐标常常作为安装参考坐标。01.机器人相关概念1.机器人运动学基础与其他设备一样，在ProcessSimulate中，描述机器人的运动学需要借助于连杆、运动轴、运动关节与“运动学树”等概念，下面就介绍一下这些概念。1）连杆：也被称为连杆刚体，是零部件中保持相对固定的一组实体。它是运动链的基本非运动段。其默认名称常以LNK开头，如LNK1、LNK2、LNK3等。2）关节：

是运动链的基本运动段，它由2个连杆和一个轴组成。关节定义了两个连杆相对于轴的运动。通常默认名称以字母J开头，如J1、J2、J3等。通常情况下，关节有两种类型的接头，分别是旋转关节（Revolutejoint）和移动关节（Prismaticjoint）。其中，绕轴旋转是使用右手规则来确定绕轴旋转的正方向，移动关节则是沿轴向移动的方向。3）运动学树：

运动学树的顺序由关节和连杆的关系确定，父链接在子链接之前按顺序排列，当父链接移动时，子链接跟随父链接移动。

02.机器人运动学2.关节的相关性在ProcessSimulate中，关节有独立关节与从属关节之分，从属关节的运动依赖于其他关节。机器人有一个四连杆机构（三个关节取决于第四个关节的运动）。现考察关节J1和J2：一开始，两个关节都以0度开始，当关节J2依赖于J1的时候，如果将J1移动到30度，那么就会同时将J2移动到-30度；假设J2不依赖于J1，则将J1移动到30不会影响J2的值（使其保持在0度）。02.机器人运动学02.机器人运动学3.可变关节限位（1）可变关节限位概念

当一个关节的限位不是恒定的，而是根据其他关节的姿势而变化时，该关节被称为具有可变的关节限位。为了保持从属关节的关节限制，机器人系统允许用户根据另一个关节修改从属关节的范围，从而避免碰撞到自身和外部围栏等机器人工作站环境中的其他设备。（2）可变关节极限图

在典型的机器人本体例子中，关节J3的限制往往取决于关节J2的值（这意味着J2的限制取决于J3的值）。02.机器人运动学

如果以关节J2的值作为横坐标，关节J3的值作为纵坐标，那么就可以绘制出J2与J3之间的依赖关系。如果J2和J3之间没有依赖关系，那么范围图一定是一个矩形，并且图表中只有四个点。02.机器人运动学项目实施

4.201.C形焊枪机构建模目录CONTENTS02.X形焊枪机构建模03.机器人夹爪机构建模04.机器人本体建模1）任务描述01.C形焊枪机构建模①

完成C形焊枪机构的运动学设计（具有张开、闭合、半张开、原点4种工作姿态）②

建立C形焊枪的坐标系（TCP坐标系、baseframe基础坐标系）2）准备工作①

建模文件准备创建“GUN-CType”文件夹→将包含“Gun_C.jt”的子文件夹“jtModel”拷贝到“GUN-CType”文件夹中01.C形焊枪机构建模/准备工作②

创建研究双击

启动软件修改根目录新建研究③

模型文件转换单击此处，将系统根目录设置成新建的“GUN-CType”文件夹单击此处，新建研究在弹出的对话框中使用默认设置单击创建单击“确定”，完成新研究的创建单击保存保存到根目录下新研究

命名设置保存类型为*.psz单击保存单击“文件”单击“导入/导出”单击”转换并插入CAD文件“单击”添加“选择Gun_C.jt模型文件单击”打开“设置“基本类”为“资源”设置“原型类”为“Gun”勾选“插入组件”勾选“创建整体式JT文件”复选项及“用于每个子装配”单选项单击“确定”单击“导入”单击“关闭”提示“转换成功完成”点击“缩放至合适尺寸”此时界面中出现C形焊枪模型01.C形焊枪机构建模3）焊枪的运动学编辑启动运动学编辑器编辑焊枪连杆焊枪关节轴的设置焊枪姿态编辑启动运动学编辑器点击“设置建模范围”使焊枪成为可编辑状态对象树中选中焊枪“Gun_C”主菜单切换到“建模”选项卡即“Gun_C”前面出现红色M图标单击“运动学编辑器”，弹出运动学编辑器对话框弹出“运动学编辑器”对话框STATIC_Arm为活动端BOOM_Arm为固定端分别创建名为BOOM_Arm和STATIC_Arm的2个连杆编辑焊枪连杆单击“创建连杆”图标选中BOOM_Arm并拖放到STATIC_Arm，画出“j1”方向线焊枪关节轴的设置单击“从”按钮，再单击轴方向的第一个点，将该点坐标赋值给“从”坐标单击“到”按钮，再单击轴方向的第二个点，将该点坐标赋值给“到”坐标此时，会出现一个箭头作为“j1”轴的运动指向将关节类型设置为“移动”单击“确定”，完成关节属性的设置焊枪姿态编辑单击“打开姿态编辑器”按钮单击“新建”按钮在弹出的“新建姿态”对话框中，通过修改j1轴“转向/姿态”的值来设定新姿态的运动形态共创建四种姿态：HOME、OPEN、SEM-OPEN、CLOSE,其中HOME和CLOS姿态相同，j1轴“转向/姿态”值为“30mm”；姿态OPEN的j1轴“转向/姿态”值为“-80mm”；SEM-OPEN设置为“-10mm”。姿态创建完后，分别选择不同的姿态并单击“跳转”或者“移动”，已查看不同姿态的焊枪运动状态01.C形焊枪机构建模启动运动学编辑器编辑焊枪连杆焊枪关节轴的设置焊枪姿态编辑3）焊枪的运动学编辑4）建立工具中心点（TCP）坐标系创建坐标系调整坐标点位置单击主菜单“建模”单击”布局”单击“创建坐标系”选择“在圆心创建坐标系”选取级别设置为“实体选取级别”选择焊枪固定端的焊帽选择“隐藏”在圆上任意选择三个点点击“确定”，完成一个坐标系“fr1”的设置选择圆心处新生成的坐标系”fr1”选择”重定位”命令按钮将坐标系更改成与工作坐标系方向相同单击“放置操控器”命令按钮通过旋转坐标轴让Z轴方向朝外创建坐标系调整坐标点位置“图形查看器中”鼠标右键单击，在快捷菜单中选择“全部显示”将之前隐藏的部分显示出来选中新建的坐标系“fr1”，再单击“放置操控器”按钮，来更改坐标系的位置将模型视点转为“正视图”平移方向选择“Z轴”步长为：1mm将坐标系沿Z轴移动到焊帽顶端通过调整轴的方向，把坐标系调整到如图位置01.C形焊枪机构建模5）建立基础坐标BASEFRAME启动运动学编辑器编辑焊枪连杆焊枪关节轴的设置焊枪姿态编辑3）焊枪的运动学编辑4）建立工具中心点（TCP）坐标系创建坐标系调整坐标点位置单击主菜单“建模”单击“通过6个值创建坐标系”在焊枪固定端安装板的中心位置创建坐标系fr2该坐标系为原点坐标，在此处选择该坐标系将相对位置参数均设置为“0”点击“确定”5）建立基础坐标BASEFRAME01.C形焊枪机构建模6）坐标系的设置设置工具中心点TCP坐标系设置基准坐标系BASEFARM5）建立基础坐标BASEFRAME启动运动学编辑器编辑焊枪连杆焊枪关节轴的设置焊枪姿态编辑3）焊枪的运动学编辑4）建立工具中心点（TCP）坐标系创建坐标系调整坐标点位置在”对象树“浏览器中选中焊枪”Gun_C“建模→运动学设备→工具定义”TCP坐标“设置为”fr1“”基准坐标“设置为”fr2“将”不要检查与以下对象的干“设置为焊枪运动杆与固定杆的2个端点单击”确定“此时，“对象树”浏览器中出现一个带有钥匙图标的“TCPF1”坐标系，即完成工具中心点TCP坐标系的创建设置工具中心点TCP坐标系在“运动学编辑器”中单击“设置基准坐标系”按钮基准坐标系设置为“fr2”单击“确定”设置基准坐标系BASEFARM“对象树”浏览器中即可看到一个带有钥匙图标的“BASEFRAME”坐标系，即完成基础坐标系的创建选中“焊枪”单击“建模→范围→结束建模”工具中心点TCP坐标系和基准坐标系BASEFRAME完成创建01.C形焊枪机构建模启动运动学编辑器编辑焊枪连杆焊枪关节轴的设置焊枪姿态编辑3）焊枪的运动学编辑4）建立工具中心点（TCP）坐标系创建坐标系调整坐标点位置5）建立基础坐标BASEFRAME6）坐标系的设置设置工具中心点TCP坐标系设置基准坐标系BASEFARM7）保存焊枪组件模型文件7）保存焊枪组件模型文件选中“焊枪”建模→范围→将组件另存为选择保存的位置单击”保存“，即可完成组件的保存1）任务描述02.X形焊枪机构建模①

完成X形焊枪机构的运动学设置（具有张开、闭合、半张开、原点4种工作姿态）②

建立X形焊枪的坐标系（TCP坐标系、baseframe基础坐标系）2）准备工作①

建模文件准备创建“GUN-X1Type”文件夹→将包含“Gun_X1Type.jt”的子文件夹“jtModel_X1”拷贝到“GUN-X1Type”文件夹中②

创建研究③

模型文件转换2）准备工作（参考C形焊枪）设置系统根目录为GUN-X1Type，保存研究到系统根目录中，命名为“RobcadStudy.psz”转换文件为“Gun_X1Type.jt”02.X形焊枪机构建模启动运动学编辑器创建曲柄并设置关节坐标系创建曲柄连杆焊枪姿态的编辑3）运动学编辑启动运动学编辑器“对象树”浏览器中选中“Gun_X1Type”单击“建模→设置建模范围”命令，使“Gun_X1Type”处于可编辑状态单击“建模→运动学设置→运动学编辑器”命令“运动学编辑器”对话框创建曲柄并设置关节坐标系单击“创建曲柄”按钮在弹出的“创建曲柄”对话框中单击选择“RPRR”类型曲柄结构可参考此处的示意图①

创建曲柄创建曲柄并设置关节坐标系①

创建曲柄②

创建曲柄关节坐标系单击主菜单“建模→布局→创建坐标系→在圆心创建坐标系”命令在此圆周上选取三个点，建立“fr1”的坐标系单击“确定”完成fr1坐标系创建fr2按照相同的操作，分别在其他连接处的位置建立坐标系fr2、fr3、fr4与fr5fr1fr3fr4fr5，在外环圆心创建曲柄并设置关节坐标系①

创建曲柄②创建曲柄关节坐标系③

设置曲柄连接的关节坐标单击“下一页”固定-输入关节的坐标系为fr1连接杆-输出关节的坐标系为fr2连接杆-输出关节的坐标系为fr3“可选的定制平面”：可选择坐标系fr1、fr2、fr3中任意一个点，（本例选用了坐标系fr3）点击“下一步”设置移动关节选择偏置为“带偏置”“从”选择坐标“fr4”“到”选择坐标“fr5”单击“下一页”创建曲柄连杆单击“固定连杆”“连杆单元”选择固定连杆部分“连杆单元”选择如图所示部分单击“输出连杆”单击“输入链接”“连杆单元”选择如图所示部分单击“连接杆链接”“连杆单元”选择如图所示部分所有单元设置完毕，单击“完成”如果有漏选的部件，可以在运动学编辑器中做添加修改。焊枪姿态的编辑单击“打开姿态编辑器”创建3种新姿态，分别是OPEN（打开）、SEM-OPEN（半开）、CLOSE（关闭）OPEN姿态的”input_j1”值设置为“-78”SEM_OPEN姿态的”input_j1”值设置为“-25”OPEN姿态SEM_OPEN姿态02.X形焊枪机构建模启动运动学编辑器创建曲柄并设置关节坐标系创建曲柄连杆焊枪姿态的编辑3）运动学编辑4）建立焊枪工具中心点（TCP）坐标系建立坐标系调整工具中心点TCP坐标点位置建立坐标系单击“选取级别→实体选取级别”在焊枪固定端的焊帽处单击鼠标右键，选择“隐藏”命令选中“Gun_X1Type”建模→布局→创建坐标系→在圆心创建坐标系选中焊枪固定端的末端边缘圆周上选择三个点选择生成的坐标系“fr7”，单击“重定位”按钮，将坐标系更改成与工作坐标系方向相同调整工具中心点TCP坐标点位置单击鼠标右键，单击“全部显示”选择坐标系，单击视点将模型视点调整到合适位置单击“放置操控器”按钮，更改坐标系的位置修改Z轴的值将坐标系位置修改到焊帽顶点位置通过旋转Rx和Rz轴，将坐标系方向修改到如图所示方向02.X形焊枪机构建模启动运动学编辑器创建曲柄并设置关节坐标系创建曲柄连杆焊枪姿态的编辑3）运动学编辑4）建立焊枪工具中心点（TCP）坐标系建立坐标系调整工具中心点TCP坐标点位置5）建立基础坐标BASEFRAME在工具安装盘中心，通过“在圆心创建坐标系”命令创建一个坐标系fr8选中新创建的坐标系，通过“重定位”命令，将坐标系更改成与工作坐标系轴方向相同的姿态5）建立基础坐标BASEFRAME02.X形焊枪机构建模启动运动学编辑器创建曲柄并设置关节坐标系创建曲柄连杆焊枪姿态的编辑3）运动学编辑4）建立焊枪工具中心点（TCP）坐标系建立坐标系调整工具中心点TCP坐标点位置5）建立基础坐标BASEFRAME6）坐标系的设置设置工具中心点TCP坐标系设置基准坐标系BASEFARM设置工具中心点TCP坐标系选中焊枪“Gun_X1Type”单击“建模→运动学设备→工具定义”设置坐标“fr7”为“TCP坐标系”设置坐标“fr8”为“基准坐标”设置“不要检查与以下对象的干”为焊枪两个端部，如图基准坐标系BASEFRAME的设置单击建模→运动学设备→运动学编辑器单击“设置基准坐标系”按钮将基准坐标系设置成fr8单击结束建模命令对象树浏览器中的焊枪下生成了TCP坐标系与基准坐标系”BASEFRAME”02.X形焊枪机构建模启动运动学编辑器创建曲柄并设置关节坐标系创建曲柄连杆焊枪姿态的编辑3）运动学编辑4）建立焊枪工具中心点（TCP）坐标系建立坐标系调整工具中心点TCP坐标点位置5）建立基础坐标BASEFRAME6）坐标系的设置设置工具中心点TCP坐标系设置基准坐标系BASEFARM7）保存焊组件模型文件（参考C形焊枪）1）任务描述03.机器人夹爪机构建模①

完成机器人夹爪机构的运动学设置，具有张开（OPEN）、闭合（CLOSE）、半张开(SEMIOPEN)、原点(HOME)4种工作姿态，其中OPEN与RELEASE姿态相同，CLOSE与GRIP姿态相同。②

完成机器人夹爪工具的设置（TCPF坐标系、BASEFRAME基础坐标系）2）准备工作①

建模文件准备创建“Gripper”文件夹→将包含夹爪三维模型文件“Gripper.jt”的子文件夹“jtModel_Gripper”拷贝到“Gripper”文件夹中。②

创建研究③

模型文件转换2）准备工作（参考C形焊枪）设置系统根目录为Gripper，保存研究到系统根目录中，命名为“RobcadStudy.psz”转换文件为“Gripper.jt”设置基本类为“资源”设置原型类为“Gripper”勾选“插入组件”和“创建整体式JT文件”导入模型如图所示03.机器人夹爪机构建模创建夹爪的基准坐标系与工具坐标系夹爪的连杆设置夹爪的关节设置编辑夹爪的姿态3）夹爪的运动学编辑4）夹爪的坐标系设定建立基准坐标系G_BASE建立工具中心点TCP坐标系创建夹爪的基准坐标系与工具坐标系选中夹爪“Gripper”，单击“建模→设置建模范围”，使夹爪进入可编辑状态①

进入可编辑状态创建夹爪的基准坐标系与工具坐标系①进入可编辑状态②

创建基准坐标系单击主菜单“建模→创建坐标系→在圆心创建坐标系”命令在基座圆周边沿处任取三个点，然后“单击”按钮，创建一个“fr1”坐标系在基座圆周边沿处任取三个点，然后“单击”按钮，创建一个“fr1”坐标系视图视角使用左视图选中坐标“fr1”单击“重定位”按钮“从坐标”为“fr1”“到坐标系”为“工作坐标系”勾选“平移仅针对”单击“应用”按钮，即可让“fr1”坐标方向与“工作坐标系”的方向保存一致单击“放置操控器”按钮让坐标“fr1”围绕Y轴旋转90°，将调整后的fr1当作夹爪的基准坐标，创建夹爪的基准坐标系与工具坐标系①进入可编辑状态②创建基准坐标系③

创建工具中心点TCP坐标系单击在2点之间创建坐标系选取点捕捉方式为“捕捉点选取意图”捕捉手爪的两侧边线的中间两个点，作为“在2点之间创建坐标系”的两个端点，创建生成“fr2坐标系”单击“重定位”按钮选择“从坐标”为“自身”选择“到坐标系”为“fr1”勾选“平移仅针对”单击“应用”按钮，从而让fr2与fr1的坐标方向保持一致更名fr1坐标系为“G_BASE”更名fr2坐标系为“G_TOOL”夹爪的连杆设置单击“运动学编辑器”命令单击“创建连杆”选择图示位置的三维模型作为连杆单元再创建一个lnk2连杆，连杆单元三维模型设置如图黄框所示最后创建一个lnk3连杆，连杆单元三维模型设置如图黄框所示夹爪的关节设置①

创建j1关节单击lnk1并按住鼠标左键拖动到lnk2上，创建一个名为j1的关节选取边线上的两个点作为指示j1关节运动方向的“从”与“到”两个点“从”“到”j1轴的运动方向设置关节类型为“移动”单击“确定”，完成j1关节的设置夹爪的关节设置①创建j1关节单击lnk1并按住鼠标左键拖动到lnk3上，创建一个名为j2的关节选取边线上的两个点作为指示j1关节运动方向的“从”与“到”两个点设置关节类型为“移动”单击“确定”，完成j2关节的设置②

创建j2关节“到”“从”j2轴的运动方向编辑夹爪的姿态单击“打开姿态编辑器”在姿态编辑器对话框中，通过单击“新建”按钮，依次创建OPNE、CLOSE、SEMIOPEN、GRIP、RELEASE与HOME六种姿态编辑OPEN、RELEASE姿态数据如图所示编辑SEMIOPEN姿态数据如图所示编辑CLOSE、GRIP与HOME姿态数据如图所示建立基准坐标系G_BASE单击“设置基准坐标”按钮将“G_BASE”坐标设置为基准坐标系建立工具中心点TCP坐标系单击“工具定义”按钮工具类型选择“握爪”TCP坐标系选择“G_TOOL”选择如图所示两个部分为抓握实体选择单击“确定”完成TCP坐标系的设置04.机器人本体机构设计1）完成一个机器人本体机构设计，设计目标：①

建立机器人的运动学，设置连杆、运动轴及关节；②

设置各个关节的硬限位与关节j2-j3之间的软限位；2）准备工作①

建模文件准备

创建“ROBOT”文件夹→将包含工业机器人三维建模文件“r2000ia_if_165f_tg_1.jt”的子文件夹“jtModel_Robot”拷贝到文件夹“ROBOT”中。③

建立机器人的基准坐标系BASEFRAME、工具坐标系TOOLFRAME和工具中心点TCP坐标系；④

实现拖动TCP坐标的机器人随动仿真。04.机器人本体机构设计/准备工作②

新建研究的流程③

模型文件转换

模型文件名为：r2000ia_if_165f_tg_1.jt

设置基本类为：资源，原型类为：robot，勾选复选框“插入组件”“创建整体式JT文件”，选中“用于每个子装配项”模型如右图：

重命名导入的资源为：R1_104.机器人本体机构设计3）机器人运动学编辑1启动运动学编辑器1）对象树浏览器中选中”R1_1”机器人，单击建模→设置建模范围命令，使机器人处于可编辑状态。使处于可编辑状态04.机器人本体机构设计3）机器人运动学编辑1启动运动学编辑器2编辑机器人连杆1）创建机器人各部件的坐标1）对象树浏览器中选中”R1_1”机器人，单击建模→设置建模范围命令，使机器人处于可编辑状态。04.机器人本体机构设计3）机器人运动学编辑2编辑机器人连杆1）创建机器人各部件的坐标①底部基座坐标系只显示机器人底座“A0-BASE\A0-BASE.1”模型，隐藏其他部件，单击主菜单“建模→布局→创建坐标系→在圆心创建坐标系”命令，在机器人底座表面圆心处建立第一个坐标“fr1”通过“6值创建坐标系”的方法，相对位置选择图示坐标点，建立底部第二个坐标系“fr2”04.机器人本体机构设计3）机器人运动学编辑2编辑机器人连杆1）创建机器人各部件的坐标①底部基座坐标系②

部件A1\A1.1坐标选中A1部分部件，右键鼠标选择“仅显示建立一个圆心坐标系fr3复制“fr3”坐标系并重命名为“fr4”，然后将fr4坐标系沿Z轴移动到如图位置，并保存。04.机器人本体机构设计3）机器人运动学编辑2编辑机器人连杆1）创建机器人各部件的坐标①底部基座坐标系②

部件A1\A1.1坐标③

其他部件坐标采用相同的才做分别为机器人的其他杆件建立坐标系fr5~fr12选中A2部分部件，右键鼠标选择“仅显示建立一个圆心坐标系fr5复制“fr5”坐标系并重命名为“fr6”，然后将fr6坐标系沿Z轴移动到如图位置，并保存。建立一个A3\A3.1部件圆心坐标系fr7复制“fr7”坐标系并重命名为“fr8”，然后将fr8坐标系沿Z轴移动到如图位置，并保存。建立一个A4\A4.1部件的圆心坐标系fr9复制“fr9”坐标系并重命名为“fr10”，然后将fr10坐标系沿Z轴移动到如图位置，并保存。建立一个A5\A5.1部件的圆心坐标系fr11复制“fr11”坐标系并重命名为“fr12”，然后将fr11坐标系沿Z轴移动到如图位置，并保存。04.机器人本体机构设计3）机器人运动学编辑1启动运动学编辑器1）对象树浏览器中选中”R1_1”机器人，单击建模→设置建模范围命令，使机器人处于可编辑状态。2编辑机器人连杆1）创建机器人各部件的坐标①

底部基座坐标系②

部件A1\A1.1坐标③

其他部件坐标2）设置连杆部件04.机器人本体机构设计3）机器人运动学编辑2编辑机器人连杆1）创建机器人各部件的坐标①

底部基座坐标系②

部件A1\A1.1坐标③

其他部件坐标2）设置连杆部件①

创建连杆打开运动学编辑器对话框，连续创建7个连杆04.机器人本体机构设计3）机器人运动学编辑2编辑机器人连杆1）创建机器人各部件的坐标①

底部基座坐标系②

部件A1\A1.1坐标③

其他部件坐标2）设置连杆部件①

创建连杆连杆lnk1的组件元素选择如图部分②

设置连杆部件连杆lnk2的组件元素选择如图部分连杆lnk3的组件元素选择如图部分连杆lnk4的组件元素选择如图部分连杆lnk5的组件元素选择如图部分连杆lnk6的组件元素选择如图部分连杆lnk7的组件元素选择如图部分04.机器人本体机构设计3）机器人运动学编辑1启动运动学编辑器1）对象树浏览器中选中”R1_1”机器人，单击建模→设置建模范围命令，使机器人处于可编辑状态。2编辑机器人连杆1）创建机器人各部件的坐标3）机器人关节轴设置2）设置连杆部件①

底部基座坐标系②

部件A1\A1.1坐标③

其他部件坐标①

创建连杆②

设置连杆部件04.机器人本体机构设计3）机器人运动学编辑3）机器人关节轴设置①j1关节轴创建及设置2编辑机器人连杆1）创建机器人各部件的坐标2）设置连杆部件①

底部基座坐标系②

部件A1\A1.1坐标③

其他部件坐标①

创建连杆②

设置连杆部件“从”坐标：fr1“到”坐标：fr204.机器人本体机构设计3）机器人运动学编辑3）机器人关节轴设置①j1关节轴设置2编辑机器人连杆1）创建机器人各部件的坐标2）设置连杆部件①

底部基座坐标系②

部件A1\A1.1坐标③

其他部件坐标①

创建连杆②

设置连杆部件②

其他关节轴设置分别设置j2、j3、j4、j5、j6等关节属性，其“从”与“到”坐标设定分别为：关节j2，fr3、fr4；关节j3，fr5、fr6；关节j4，fr7、fr8；关节j5，fr9、fr10；关节j6，fr11、fr12。04.机器人本体机构设计3）机器人运动学编辑3）机器人关节轴设置①j1关节轴设置2编辑机器人连杆1）创建机器人各部件的坐标2）设置连杆部件①

底部基座坐标系②

部件A1\A1.1坐标③

其他部件坐标①

创建连杆②

设置连杆部件②

其他关节轴设置分别设置j2、j3、j4、j5、j6等关节属性，其“从”与“到”坐标设定分别为：关节j2，fr3、fr4；关节j3，fr5、fr6；关节j4，fr7、fr8；关节j5，fr9、fr10；关节j6，fr11、fr12。③j1关节轴限位设置单击按钮展开限制类型设为常熟（硬限位）上限设为“180”下限设为“-180”04.机器人本体机构设计3）机器人运动学编辑3）机器人关节轴设置①j1关节轴设置2编辑机器人连杆1）创建机器人各部件的坐标2）设置连杆部件①

底部基座坐标系②

部件A1\A1.1坐标③

其他部件坐标①

创建连杆②

设置连杆部件②

其他关节轴设置分别设置j2、j3、j4、j5、j6等关节属性，其“从”与“到”坐标设定分别为：关节j2，fr3、fr4；关节j3，fr5、fr6；关节j4，fr7、fr8；关节j5，fr9、fr10；关节j6，fr11、fr12。③j1关节轴硬限位设置按照同样方法设置j2、j4、j5、j6关节轴限位，参数如图所示04.机器人本体机构设计3）机器人运动学编辑2编辑机器人连杆1）创建机器人各部件的坐标2）设置连杆部件①

底部基座坐标系②

部件A1\A1.1坐标③

其他部件坐标①

创建连杆②

设置连杆部件①j1关节轴设置3）机器人关节轴设置②

其他关节轴设置分别设置j2、j3、j4、j5、j6等关节属性，其“从”与“到”坐标设定分别为：关节j2，fr3、fr4；关节j3，fr5、fr6；关节j4，fr7、fr8；关节j5，fr9、fr10；关节j6，fr11、fr12。③j1关节轴硬限位设置按照同样方法设置j2、j4、j5、j6关节轴限位，参数如图所示④

机器人关节轴软限位设置设置j3轴的软限位限制类型为：变量（软限位）固定关节为：j2在弹出窗口中设置j3变量关节值和j2固定关节值，完成j3软限位设置拖动各关节轴”转向/姿态“栏的蓝色旋钮，改变各轴的数值，查看其效果单击”打开关节调整“按钮04.机器人本体机构设计4）建立机器人的工具坐标系与基准坐标系1创建坐标系1）工具中心点TCP坐标系法兰面正下方安装孔的中心创建坐标fr13作为TCP的X轴方向点法兰面正中心创建坐标fr14作为TCP的原点法兰面右侧创建坐标fr15作为TCP的Y轴方向点通过”3点创建坐标系“的方法创建一个fr16坐标系，其一点为fr14第二点为fr13第三点为fr15fr16即为工具中心点TCP坐标系，其Z轴向外2）基准坐标系相关坐标点同理，可在机器人底部创建基准坐标系，此处，我们直接采用fr2作为基准坐标系04.机器人本体机构设计4）建立机器人的工具坐标系与基准坐标系1创建坐标系1）工具中心点TCP坐标系2）基准坐标系相关坐标点2设置基准坐标系将fr2设置为基准坐标系04.机器人本体机构设计4）建立机器人的工具坐标系与基准坐标系在”运动学“编辑器”对话框中单击“设置基准坐标”按钮选择fr2对象树浏览器中出现带钥匙图标的BASEFRAME，即表示基准坐标系创建完成2设置基准坐标系将fr2设置为基准坐标系对象树浏览器中出现带钥匙图标的”BASEFRAME”即表示完成设置04.机器人本体机构设计4）建立机器人的工具坐标系与基准坐标系1创建坐标系1）工具中心点TCP坐标系2）基准坐标系相关坐标点2设置基准坐标系3设置工具中心点TCP坐标系对象树浏览器中出现带钥匙图标的”BASELFRAME”即表示完成设置将fr2设置为基准坐标系04.机器人本体机构设计4）建立机器人的工具坐标系与基准坐标系单击“创建工具坐标系”按钮3对象树浏览器中出现带钥匙图标的”TOOLFRAME”即表示完成设置设置工具中心点TCP坐标系位置设为“fr16”附加至链接设为“lnk7”04.机器人本体机构设计4）建立机器人的工具坐标系与基准坐标系1创建坐标系1）工具中心点TCP坐标系2）基准坐标系相关坐标点2设置基准坐标系对象树浏览器中出现带钥匙图标的”BASELFRAME”即表示完成设置将fr2设置为基准坐标系3设置工具中心点TCP坐标系对象树浏览器中出现带钥匙图标的”TOOLFRAME”即表示完成设置4测试TCP坐标系04.机器人本体机构设计4）建立机器人的工具坐标系与基准坐标系选中“R1_1”4测试TCP坐标系单击主菜单“机器人→机器人调整”可拖动任意一轴查看机器人各个关节随动情况TCP点处出现三轴坐标系机器人→机器人调整知识拓展

4.301.安装机器人焊枪目录CONTENTS02.安装机器人导轨03.安装回转台0１.安装机器人焊枪1）插入组件①把机器人焊枪模型组件文件“SRTC-2C0863.cojt”复制到机器人本体项目的系统文件夹“Robot”中。

②

打开机器人本体机构的研究项目③

建模→插入组件

建模→插入组件选择此文件单击“打开”插入的组件0１.安装机器人焊枪2）安装工具①选中机器人“R1_1”单击鼠标右键→单击“安装工具”。

②

工具：选择对象树浏览器中的“SRTC-2C0863-LX3(ROMAN)”坐标系：基准坐标系安装位置：R1_1坐标系：TOOLFRAME选择“R1-1”，点击鼠标右键单击“安装工具”设置好后，先点击“应用”再点击“关闭”，完成安装0１.安装机器人焊枪2）安装工具

③

查看安装效果安装好的工具查看TCP坐标系选择“R1-1”，点击鼠标右键，选择机器人调整命令在机器人调整对话框内拖动TCP坐标系的各个轴，查看机器人各个关节是否有联动现象若能联动，表面机器人焊枪安装成功02.安装机器人导轨

1）插入组件①建立一个文件夹“Weld_ComTrain”，包含机器人“RobotBA006N.cojt”组件和行走导轨“RobotWalk7Ax.cojt”组件。②

在“Weld_ComTrain”文件夹里新建一个研究“RobcadStudy.psz”③

建模→插入组件同时圈选机器人“RobotBA006N.cojt”、“RobotWal