第7章 工业机器人离线编程与仿真【28页PPT】

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机器人离线编程系统是机器人编程语言的拓广，是利用计算机 图形学的成果，在电脑里建立起机器人及其工作环境的模型，自动 生成机器人的运动轨迹，然后在软件中仿真与调整轨迹，最后生成 机器人程序传输给机器人。 本 节 导 入 示 教 编 程 特 点 离 线 编 程 特 点 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 目前离线编程广泛应用于打磨、去毛刺、焊接、激光切割、数控加 工等机器人新兴应用领域。 图 7-1 离线编程系统构成图 用户接口 传感器 编 程 图 形 仿 真 数 据 库 数 据 库 机 器 人 控 制 柜 后 置 处 理 1 、离线编程系统构成 机器人离线编程系统正朝着集成的方向前进，其中包含了多个领 域中的多个学科，为推动这项技术的进一步发展，以下几个方面的技 术是关键： 2 、 离线编程关键技术 （ 1 ）多传感器融合技术的建模与仿真 对多传感器进行建模，执行多传感器操作 （ 2 ）错误检测和修复技术 对系统的运行状态进行检测和修复 （ 3 ）各种规划算法的进一步研究 其包括路径规划、放置规划和微动规划等 （ 4 ）通用有效的误差标定技术 应用于各种应用场合的机器人标定 （ 5 ）具体应用的工艺支持 如弧焊，需要更多的工艺方面的研究 离线编程误差主要有如下两种： 3 、离线编程误差 内部误差 机器人本体在加工制造时 产生的误差 外部误差 包括机器人和工装的安装 误差、工装的加工误差等 本 节 导 入 可执行十分逼真的模拟 提升机器人系统的盈利能力 降低生产风险 加快投产进度，提高生产效 自动路 径生成 可自动生成跟 踪曲线所需的 机器人位置 自动分析 伸展能力 可验证和优化 工作单元布局 碰撞检测 确保机器人离 线编程得出的 程序的可用性 在线作业 使调试与维 护工作变得 更加轻松 模拟仿真 为 工 程 的 实 施 提 供 真 实 的验证 应用功能包 将机器人更好 地与工艺应用 进行有效融合 二次开发 使 机 器 人 应 用 实 现 更 多 的可能 图 7-2 RobotStudio 的仿真环境界面 2 、𝐑𝐑𝐑𝐑𝐑𝐑𝐑𝐑𝐑𝐑𝐑 𝐑 . . 𝟎𝟒 𝟎𝟏 主菜单 “ 文件”功能选项卡包含保存工作站、保存工作站为、打开、关闭工作 站、信息、最近、新建、打印、共享、在线、帮助、选项和退出功能。 图 7-3 “ 基本”功能选项卡 图 7-4 “ 建模”功能选项卡 图 7-5 “ 仿真”功能选项卡 图 7-6 “ 控制器”功能选项卡 图 7-7 “RAPID” 功能选项卡 图 7-8 “Add-Ins” 功能选项卡 图 7-9 新建空工作站 文件 新建 空工作站 创建 图 7-10 导入机器人 2 、导入机器人： 基 本 𝐀𝐁𝐁 模型库 图 7-11 导入夹具 图 7-12 更新位置提示框 基本 导入模型库 设备 𝐦𝐲𝐓𝐨𝐨𝐥 图 7-13 导入 propellertable 4 、摆放周边的模型 基本 导入模型库 设备 propellertab le 图 7-14 显示机器人工作区域命令框 图 7-15 机器人可到达范围 图 7-16 导入 Curve Thing 5 、放置工件 基本 导入模型库 设备 Curve Thing 图 7-17 Curve Thing 位置提示框 Curve Thing 位置 放置 两点 然后选中捕捉工具中的“选择部件”和“捕捉末端”，点击“主点 - 从”坐 标框，依次选择工件底部的第一个点以及与之重合的工作台顶部的点、 X 轴方向上工件底部的第二个点以及与之重合的工作台顶部的点。 图 7-18 点位置输入框 选择部件 捕捉末端 主点 - 从 图 7-19 Curve Thing 位置效果图 本 节 导 入 通过这样的模拟可以验证方案的可行性 获得准确的机器人动作节拍（运动周期时间 ) 包括搬运、弧焊、喷涂和点焊等其他子模块 7.3 其他离线编程软件 本 节 导 入 7.3 其他离线编程软件 2020/04/20