ABB工業機器人離線編程與虛擬仿真學習目標◆掌握創建工業機器人工作站的基本方法◆掌握工業機器人手動操縱的方法◆掌握工業機器人簡單軌跡程序的創建方法◆掌握工作站系統仿真運行與視頻錄制的方法技能目標◆能夠進行工業機器人模型和周邊模型的選擇、合理放置◆能夠創建機器人系統◆能夠熟練手動操縱機器人◆能夠創建和仿真運行機器人軌跡程序知識目標項目三創建工業機器人基礎仿真工作站任務一工業機器人仿真工作站布局任務二創建機器人系統與手動操縱項目總結任務三創建機器人運動軌跡程序項目三創建工業機器人基礎仿真工作站任務一工業機器人仿真工作站布局

為了構建機器人工作站，需要將涉及到的機器人及相關設備模型導入虛擬仿真環境中，并按照真實場景完成布局設計。本次任務介紹仿真工作站布局的一般方法，并完成實訓臺、機器人、工具和基礎實訓模塊的安裝。任務描述

工業機器人仿真工作站是計算機圖形技術與機器人控制技術的結合體，它包括工作場景模型與控制系統軟件。如圖3-1所示，在RobotStudio軟件中仿照真實的工作現場建立一個仿真工作站。任務一工業機器人仿真工作站布局知識學習圖3-1工業機器人仿真基礎工作站任務一工業機器人仿真工作站布局知識學習工業機器人仿真工作站在進行設備布局時需要遵循一些原則，具體歸納如下。（1）虛實一致。虛擬場景與實際現場的設備布局應基本一致，兩者的一致性越高，離線編程輸出的程序所需調試時間越短。（2）大型設備優先。大型設備一般需要大型機械搬運，出于安全性和經濟性考慮，基本不允許進行二次搬運。因此，需要優先放置大型設備，機器人與其它設備以大型設備為參照進行布局。（3）關鍵設備精確定位。作為機器人工作目標點的參考設備，比如供料機、數控機床等，這些設備的位置要精確，否則會出現機器人程序難以調試。（4）機器人路徑的安全性、可達性。機器人一般位于設備密集的緊湊空間里，在運動過程中不僅要避免與其它設備的碰撞，而且要以預期的姿態到達工作目標點。因此，在軟件中進行設備布局時，應利用碰撞檢測功能、可達性分析功能來保證機器人運動路徑是安全的、可到達的。任務一工業機器人仿真工作站布局任務實施1.安裝實訓臺（1）新建空工作站:選擇“文件”選項卡，單擊【新建】→【空工作站】→【創建】，完成空工作站的新建。（2）導入實訓臺：選擇“基本”選項卡，單擊【導入模型庫】→【瀏覽庫文件】，在瀏覽窗口中選擇并打開“實訓臺”。任務一工業機器人仿真工作站布局任務實施2.安裝機器人（1）選擇機器人模型：①選擇“基本”選項卡，單擊【ABB模型庫】按鈕。②在打開的窗口中選擇“IRB120”。（2）選擇機器人版本：①在對話框中選擇機器人版本“IRB120”。②單擊【確定】按鈕，完成機器人模型導入。任務一工業機器人仿真工作站布局任務實施（3）設定機器人安裝位置：在界面左側“布局”窗口右擊“IRB120_3_58_01”，在彈出菜單中單擊【安裝到】→【實訓臺】。（4）安裝機器人：在彈出的對話框中單擊【是（Y）】按鈕，更新機器人位置。2.安裝機器人任務一工業機器人仿真工作站布局任務實施（5）機器人位置調整：在界面左側“布局”窗口右擊“IRB120_3_58_01”，在彈出菜單中單擊【位置】→【旋轉】。（6）旋轉角度設置：①在界面左側“參考”坐標系選擇“本地”，在“旋轉”輸入框設定繞Z軸旋轉-90度。②單擊【應用】→【關閉】，機器人位置確定。2.安裝機器人任務一工業機器人仿真工作站布局任務實施3.安裝基礎實訓模塊（1）導入基礎實訓模塊：①選擇“基本”選項卡，單擊【導入模型庫】→【瀏覽庫文件】。②在打開的窗口中選擇“基礎實訓模塊”打開。（2）移動基礎實訓模塊：①在界面左側“布局”窗口，選擇“基礎實訓模塊”。②選擇“基本”選項卡，單擊“Freehand”中的【移動】，通過拖動三維坐標軸移動基礎實訓模塊到合適位置。任務一工業機器人仿真工作站布局任務實施3.安裝基礎實訓模塊（3）開啟兩點法放置：在界面左側的“布局”窗口右擊“基礎實訓模塊”，在彈出菜單中單擊【位置】→【放置】→【兩點】。（4）設置定位坐標：①單擊【選擇部件】和【捕捉中心】按鈕。②將視角調整到基礎實訓模塊底部。③單擊界面左側的“主點-從”輸入框，然后單擊視圖中P1點。任務一工業機器人仿真工作站布局任務實施3.安裝基礎實訓模塊（5）繼續設置定位坐標：①調整視角到實訓臺上方。②單擊界面左側的“主點-到”輸入框，然后單擊視圖中P2點。（6）繼續設置定位坐標：①調整視角到基礎實訓模塊底部。②單擊界面左側的“X軸上的點-從”輸入框，然后單擊視圖中P3點。任務一工業機器人仿真工作站布局任務實施3.安裝基礎實訓模塊（7）繼續設置定位坐標：①調整視角到實訓臺上方。②單擊界面左側的“X軸上的點-到”輸入框，然后單擊視圖中P4點。③單擊【應用】→【關閉】。（8）基礎實訓模塊安裝完成。任務一工業機器人仿真工作站布局任務實施4.安裝機器人工具（1）導入工具模型：①選擇“基本”選項卡，單擊【導入模型庫】→【瀏覽庫文件】。②在打開的窗口中選擇“工具”。（2）安裝工具：在左側“布局”窗口拖曳“工具”圖標到“IRB120_3_58_01”圖標上。任務一工業機器人仿真工作站布局任務實施4.安裝機器人工具（3）確定工具安裝位置：在彈出的“更新位置”對話框中單擊【是（Y）】，確認工具安裝到機器人上。5.打包工作站文件（1）工作站文件保存：選擇“文件”選項卡，單擊【保存工作站為】按鈕，在彈出對話框中選擇保存路徑和修改文件名，單擊【保存】按鈕，完成工作站文件保存。任務一工業機器人仿真工作站布局任務實施5.打包工作站文件（2）開啟打包工作站：選擇“文件”選項卡，單擊【共享】→【打包】。（3）打包工作站：在彈出對話框中輸入打包的名字和位置，單擊【確定】按鈕，完成工作站打包。任務一工業機器人仿真工作站布局任務二創建機器人系統與手動操縱項目總結任務三創建機器人運動軌跡程序項目三創建工業機器人基礎仿真工作站任務二創建機器人系統與手動操縱任務描述

本次任務首先創建機器人系統，涉及控制系統命名和系統選項配置；然后對機器人進行手動操縱，拖動機器人進行簡單軌跡的運行。

工業機器人控制系統是機器人離線編程與虛擬仿真的前提條件。在完成機器人工作站布局設計后，要為機器人加載控制系統，建立虛擬控制器，使其具有相應的電氣特性來完成有關工作。在RobotStudio軟件中，機器人系統的建立主要有三種方法。

（1）從布局：根據工作站布局創建系統。

（2）新建系統：為工作站創建新系統。

（3）已有系統：為工作站添加已有的系統。

知識學習任務二創建機器人系統與手動操縱知識學習任務二創建機器人系統與手動操縱

在創建機器人系統時，需根據實際情況確定相關系統選項。特別注意的是，部分系統選項須與對應的硬件匹配。比如，“709-1DeviceNetMaster/Slave”是ABB機器人最常見的現場總線選項；“633-4Arc”是弧焊包選項。表3-6列出了常見的機器人系統選項。選項名稱說明709-1DeviceNetMaster/SlaveDeviceNet現場總線841-1EtherNet/IPScanner/AdapterEtherNet/IP協議通信888-2PROFINETController/DevicePROFINET協議通信604-1MultiMoveCoordinated一臺控制柜下多臺機器人協同工作604-2MultiMoveIndependent一臺控制柜下多臺機器人獨立工作608-1WorldZone在位于用戶專門定義的區域內時停止機器人610-1IndependentAxis獨立于機器人系統中其它各軸的情況下移動一根軸611-1PathRecovery恢復被中斷的路徑613-1CollisionDetection碰撞檢測623-1Multitasking能夠同時執行多段程序633-4Arc弧焊應用635-6SpotWelding點焊應用表3-6常見的機器人系統選項任務實施1.創建機器人系統任務二創建機器人系統與手動操縱（1）解壓工作站文件：在“文件”選項卡中單擊【打開】，選擇仿真工作站的打包文件“3-2-RobotforBasicApplication”，然后依次單擊【下一個】，直至【完成】，最后單擊【關閉】按鈕。（2）開啟創建機器人系統：選擇“基本”選項卡，單擊【機器人系統】→【從布局…】，進入機器人系統創建過程。任務實施1.創建機器人系統任務二創建機器人系統與手動操縱（3）修改系統名稱和位置：①在彈出的“從布局創建系統”對話框中，修改系統名稱和位置，選擇RobotWare版本。②單擊【下一個】按鈕，進入下一步。（4）選擇系統的機械裝置：①在“機械裝置”框內選擇機器人型號。②單擊【下一個】按鈕，進入下一步。任務實施1.創建機器人系統任務二創建機器人系統與手動操縱（5）打開系統選項配置：在“系統選項”對話框中，單擊【選項…】按鈕，進入配置系統選項。（6）配置系統選項：①將“DefaultLanguage”設置為“Chinese”，將“IndustrialNetworks”設置為“709-1DeviceNetMaster/Slave”。②單擊【確定】按鈕，進入下一步。任務實施1.創建機器人系統任務二創建機器人系統與手動操縱（7）確定機器人系統完成創建：單擊【完成】按鈕，創建機器人系統。任務實施任務二創建機器人系統與手動操縱2.手動操縱

在RobotStudio軟件中對機器人進行離線編程，需要手動操縱機器人到達合適的位置，然后進行示教和相關設置，因此，掌握手動操縱機器人是十分必要的。機器人手動操縱分為直接拖動和精確手動兩種控制方式。

（1）直接拖動

直接拖動主要有三種運動模式：手動關節、手動線性和手動重定位。相關的操作在“基本”選項卡的“Freehand”區有快捷圖標。任務實施任務二創建機器人系統與手動操縱2.手動操縱（1）直接拖動——手動關節（1）選擇手動關節：在“基本”選項卡的“Freehand”區單擊【手動關節】。（2）手動關節運動：選擇要運動的機器人軸，按住鼠標左鍵拖動即可手動操縱相應的機器人關節旋轉。任務實施任務二創建機器人系統與手動操縱2.手動操縱（1）直接拖動——手動線性（1）選擇手動線性：在“基本”選項卡的“Freehand”區單擊【手動線性】。（2）手動線性運動：①在“基本”選項卡的“設置”中將“工具”設置為“glue”②在左側“布局”窗口選擇機器人，拖動視圖中的三維坐標軸進行線性運動任務實施任務二創建機器人系統與手動操縱2.手動操縱（1）直接拖動——手動重定位（1）選擇手動重定位：在“基本”選項卡的“Freehand”區單擊【手動重定位】（2）手動重定位運動：①在“基本”選項卡的“設置”中將“工具”設置為“glue”。②在左側“布局”窗口選擇機器人，拖動視圖中的箭頭進行手動重定位。任務實施任務二創建機器人系統與手動操縱2.手動操縱（2）精確手動——精確手動關節（1）選擇精確手動關節：在界面左側“布局”窗口中右擊機器人“IRB120_3_58_01”，在彈出菜單中單擊【機械裝置手動關節】。（2）調整機器人TCP：①在“基本”選項卡的“設置”中將“工具”設置為“glue”。②在“手動關節運動：IRB120_3_58_01”窗口中直接輸入關節角度值。任務實施任務二創建機器人系統與手動操縱（2）精確手動——精確手動線性（1）選擇精確手動線性：在界面左側“布局”窗口中右擊機器人“IRB120_3_58_01”，在彈出菜單中單擊【機械裝置手動線性】。（2）調整機器人TCP：①在“基本”選項卡的“設置”中將“工具”設置為“glue”。②在“手動線性運動：IRB120_3_58_01”窗口中直接輸入位姿參數值。2.手動操縱任務一工業機器人仿真工作站布局任務二創建機器人系統與手動操縱項目總結任務三創建機器人運動軌跡程序項目三創建工業機器人基礎仿真工作站任務三創建機器人運動軌跡程序任務描述

本次任務中，采用“空路徑”法創建機器人運動軌跡程序。在工作站相關參數設置完成后進行仿真調試并錄制視頻，最后將整個工作站文件打包保存。

在RobotStudio軟件中，機器人離線編程有多種方式，可以使用“路徑編程”選項中的相關功能進行離線編程；也可以使用虛擬示教器，按照機器人現場示教的方法進行離線編程；還可以使用RobotStudio軟件自帶的“RAPID”程序編輯功能進行離線編程。

在RobotStudio軟件中，使用“路徑編程”的相關功能創建機器人離線軌跡路徑的方法有兩種：“空路徑”法和“自動路徑”法。知識學習任務三創建機器人運動軌跡程序

“空路徑”法是指在虛擬仿真環境中移動機器人的位置、調整機器人的姿態，并由軟件記錄機器人位姿信息，從而在新建的空路徑中創建機器人的運行軌跡，如圖3-2所示。

“自動路徑”法是根據三維模型的曲線特征自動轉換成機器人的運行軌跡，如圖3-3所示。知識學習任務三創建機器人運動軌跡程序圖3-2“空路徑”法3-3“自動路徑”法任務實施1.

“空路徑”法創建機器人路徑（1）解壓工作站文件：在“文件”選項卡中單擊【打開】，選擇仿真工作站的打包文件“3-3-RobotforBasicApplication”，然后依次單擊【下一個】，直至【完成】，最后單擊【關閉】按鈕。（2）創建空路徑：選擇“基本”選項卡，單擊【路徑】，在彈出菜單中單擊【空路徑】。任務三創建機器人運動軌跡程序任務實施1.

“空路徑”法創建機器人路徑（3）開啟精確手動關節：在界面左側“布局”窗口右擊“IRB120_3_58_01”，在彈出菜單中單擊【機械裝置手動關節】。（4）調整機器人位姿：在界面左側“手動關節運動：IRB120_3_58_01”窗口，將機器人第5軸調整為45度，其它軸角度為0度。任務三創建機器人運動軌跡程序任務實施1.

“空路徑”法創建機器人路徑（5）運動指令參數設定：在界面底部將運動指令參數設定為“MoveLv200fineglue\WObj：=wobj0”。（6）示教目標點P1：選擇“基本”選項卡，在“路徑編程”區單擊【示教指令】，在左側“路徑和目標點”窗口可以看到生成的運動指令和目標點。任務三創建機器人運動軌跡程序任務實施1.

“空路徑”法創建機器人路徑（7）調整工具TCP：①在界面左側“布局”窗口選擇機器人“IRB120_3_58_01”，在“基本”選項卡的“Freehand”區單擊【手動線性】。②在視圖中單擊【選擇部件】和【捕捉末端】按鈕。③調整TCP到P2點。（8）示教點P2：在“基本”選項卡的“路徑編程”區單擊【示教指令】，生成運動指令和目標點。任務三創建機器人運動軌跡程序任務實施1.

“空路徑”法創建機器人路徑（9）示教點P3：①拖曳三維坐標軸，調整TCP到P3點。②單擊“路徑編程”區的【示教指令】，生成運動指令和目標點。（10）示教P4點：①拖曳三維坐標軸，調整TCP到P4點。②單擊“路徑編程”區的【示教指令】，生成運動指令和目標點。任務三創建機器人運動軌跡程序任務實施1.

“空路徑”法創建機器人路徑（11）示教P5點：①拖曳三維坐標軸，調整TCP到P5點。②單擊“路徑編程”區的【示教指令】按鈕，生成運動指令和目標點。（12）示教P6（P2）點：①在界面左側的“路徑和目標點”窗口右擊“Target20”，在彈出菜單中單擊【跳轉到目標點】。②單擊“路徑編程”區的【示教指令】，生成運動指令和目標點。任務三創建機器人運動軌跡程序任務實施1.

“空路徑”法創建機器人路徑（13）示教P7（P1）點：①在界面左側的“路徑和目標點”窗口右擊“Target10”，在彈出菜單中單擊【跳轉到目標點】。②單擊“路徑編程”區的【示教指令】，生成運動指令和目標點。（14）路徑示教完成任務三創建機器人運動軌跡程序任務實施2.仿真調試（1）同步到RAPID：選擇“基本”選項卡，單擊【同步】，在彈出菜單中單擊【同步到RAPID】。（2）選擇同步內容：在“同步到RAPID”對話框中，選中所有內容，單擊【確定】按鈕。任務三創建機器人運動軌跡程序任務實施2.仿真調試（3）仿真設定：①選擇“仿真”選項卡，在“配置”區單擊【仿真設定】，進入仿真設定。②在“仿真設定”窗口，勾選“System1”后面的復選框，單擊“T_ROB1”后在“進入點”下拉框中選擇“Path10”。③單擊【關閉】按鈕，完成仿真設定。（4）開啟仿真：選擇“仿真”選項卡，在“仿真控制”區單擊【播放】，進入仿真。任務三創建機器人運動軌跡程序任務實施3.仿真錄像（1）仿真錄像參數設置：選擇“文件”選項卡，單擊【選項】，在彈出的“選項”對話框中單擊【屏幕錄像機】，將相關參數設置完成后，單擊【確定】按鈕，完成仿真錄像參數設置。（2）仿真錄像：①選擇“仿真”選項卡，在“仿真控制”區單擊【播放】，進入仿真。②單擊“錄制短片”區的【仿真錄像】，開始仿真錄像。任務三創建機器人運動軌跡程序任務實施3.仿真錄像任務三創建機器人運動軌跡程序（3）仿真錄像保存：仿真錄像完成后，在界面下方的“輸出”窗口會提示仿真錄像自動保存位的置。任務一工業機器人仿真工作站布局任務二創建機器人系統與手動操縱項目總結任務三創建機器人運動軌跡程序項目三創建工業機器人基礎仿真工作站

本項目主要介紹了工業機器人仿真工作站的創建方法、“空路徑”法創建機器人軌跡程序、工作站仿真運行與錄制視頻。通過對工業機器人基本工作站的創建與仿真調試，為工業機器人工程應用的虛擬仿真打下了基礎。項目總結ThankYou!ABB工業機器人離線編程與虛擬仿真學習目標◆掌握工業機器人坐標系的基本概念◆掌握曲線軌跡路徑的創建方法◆掌握機器人目標點與軸配置參數調整的方法◆掌握機器人離線程序的優化方法◆掌握工作站碰撞監控和機器人TCP檢測技能目標◆能夠創建機器人工件坐標系◆能夠根據幾何特征自動生成機器人運動路徑◆能夠完善優化機器人離線程序◆能夠對工作站進行狀態監控知識目標項目四工業機器人涂膠離線仿真任務一創建工件坐標系與自動路徑任務二調整機器人目標點與軸配置項目總結任務三工作站仿真運行與監控項目四工業機器人涂膠離線仿真任務一創建工件坐標系與自動路徑

在本次任務中，首先根據工件模型利用“三點法”創建工件坐標系；然后通過“自動路徑”法創建機器人運動軌跡程序，從而保證了機器人涂膠作業的精度和速度。任務描述

工業機器人系統復雜，通常采用坐標系來準確、清楚地描述機器人的位姿（位置和姿態）參數。笛卡兒坐標系如圖4-1（a），該坐標系是其它坐標系的基礎。

圍繞X軸、Y軸和Z軸的轉動角分別定義為回轉角、俯仰角和偏轉角，相應表達式為±A、±B和±C。A、B和C的正方向分別以X、Y和Z的正方向上右手螺旋前進的方向為正方向，如圖4-1（b）。知識學習1.笛卡兒坐標系任務一創建工件坐標系與自動路徑（a）右手坐標系（b）轉動正方向的定義圖4-1笛卡兒坐標系知識學習任務一創建工件坐標系與自動路徑知識學習

在工業機器人應用系統中，根據不同作業內容、軌跡路徑等方面的要求，對機器人的示教或手動操縱是在不同坐標系下進行的。在《機器人與機器人裝備坐標系和運動命名原則》（GB/T16977-2019）中，對機器人各坐標系進行了定義。這里結合ABB工業機器人控制系統中坐標系的定義作介紹，如圖4-2所示。（1）大地坐標系

大地坐標系與機器人的運動無關，是以大地為參照的固定坐標系，符號O0-X0Y0Z0。在默認情況下，大地坐標系與基坐標系是一致的。任務一創建工件坐標系與自動路徑2.工業機器人坐標系

（2）基坐標系

基坐標系是以機器人底座安裝面為參照的坐標系，符號O1-X1Y1Z1。

（3）機械接口坐標系

機械接口坐標系，即ABB機器人法蘭盤處的坐標系tool0，是以機械接口為參照的坐標系，符號Om-XmYmZm。（4）工具坐標系

工具坐標系是以安裝在機器人機械接口上的工具或末端執行器為參照的坐標系，符號Ot-XtYtZt。2.工業機器人坐標系知識學習任務一創建工件坐標系與自動路徑

（5）用戶坐標系

用戶坐標系是以機器人作業現場作為參照的坐標系，符號Ok-XkYkZk。

（6）工件坐標系

工件坐標系是以被加工零件為參照的坐標系，符號Oj-XjYjZj。機器人可以擁有若干個工件坐標系，或表示不同工件，或表示同一工件在不同位置的若干副本。知識學習任務一創建工件坐標系與自動路徑2.工業機器人坐標系知識學習任務一創建工件坐標系與自動路徑2.工業機器人坐標系圖4-2機器人坐標系任務實施任務一創建工件坐標系與自動路徑1.創建工件坐標系（1）解壓工作站文件：在“文件”選項卡中單擊【打開】，選擇仿真工作站的打包文件“4-1-RobotforGlue”，然后依次單擊【下一個】，直至【完成】，最后單擊【關閉】按鈕。（2）開啟工件坐標系創建：選擇“基本”選項卡，單擊【其它】，在下拉菜單中選擇【創建工件坐標】。任務實施任務一創建工件坐標系與自動路徑1.創建工件坐標系（3）創建框架：①在界面左側“創建工件坐標”窗口，將坐標系名稱修改為“wobj_1”。②選擇“用戶坐標框架”下的“取點創建框架”，單擊右側下拉按鈕。（4）繼續創建框架：①在界面左側對話框選擇“三點”法。②單擊【選擇表面】和【捕捉中心】按鈕。③選擇“X軸上的第一個點”輸入框，單擊P1點，系統自動添加坐標值；同理，依次添加P2、P3的坐標值。④單擊【Accept】按鈕。任務實施任務一創建工件坐標系與自動路徑1.創建工件坐標系（5）創建工件坐標系：在界面左側“創建工件坐標”窗口，單擊【創建】按鈕。（6）工件坐標系創建完成。任務實施任務一創建工件坐標系與自動路徑2.創建自動路徑（1）開啟精確手動關節：在界面左側“布局”窗口右擊機器人“IRB120_3_58_01”，在彈出菜單中單擊【機械裝置手動關節】。（2）調整工具姿態：在界面左側“手動關節運動：IRB120_3_58_01”窗口，將機器人第5軸調整為45度，其它軸角度為0度。任務實施任務一創建工件坐標系與自動路徑2.創建自動路徑（3）偏移工具坐標系：在界面左側“路徑和目標點”窗口中，右擊“工具數據”下的“glue”，在彈出菜單中單擊【偏移位置】。（4）設置偏移參數：①在界面左側的“偏移位置：glue”窗口，將參考坐標系選擇“本地”。②將“Translation”輸入框的數值修改為（0，0，10）。③單擊【應用】→【關閉】。任務實施任務一創建工件坐標系與自動路徑2.創建自動路徑（5）創建自動路徑：選擇“基本”選項卡，單擊【路徑】下拉按鈕，然后單擊【自動路徑】。（6）運動指令參數設置：在視圖中單擊【選擇部件】和【捕捉邊緣】按鈕。②在界面底部，將運動指令參數修改為“MoveLv100Fineglue\WObj:=wobj_1”。任務實施任務一創建工件坐標系與自動路徑2.創建自動路徑（7）生成涂膠軌跡：①在視圖中捕捉發動機殼的邊緣曲線。②先取消邊緣捕捉，然后在界面左側“自動路徑”窗口，選擇“參照面”輸入框，最后在視圖中單擊發動機殼的上表面，將其設定為參照面。③將“近似參數”設為“圓弧運動”，最小距離和公差都設為1，單擊【創建】按鈕。（8）機器人涂膠路徑創建完成。任務一創建工件坐標系與自動路徑任務二調整機器人目標點與軸配置項目總結任務三工作站仿真運行與監控項目四工業機器人涂膠離線仿真任務二調整機器人目標點與軸配置任務描述“自動路徑”法生成的機器人運行軌跡中，有部分目標點機器人可能難以到達，因此，機器人暫時還不能正常運行。本次任務將對機器人目標點處的工具姿態進行調整，并設定機器人軸配置參數，使機器人能夠到達所有目標點。

（1）線性運動指令——MoveL

線性運動是機器人TCP按照設定的姿態沿一條直線由起始點運動至目標點，如圖4-3所示，機器人從P10點以直線運動方式移動到P20點。在運動過程中，機器人的運動狀態可控，運動路徑唯一且精度高，但容易出現關節軸進入機械死點。該指令常用于機器人工作狀態下的移動。

知識學習任務二調整機器人目標點與軸配置1.機器人常用運動指令圖4-3線性運動知識學習任務二調整機器人目標點與軸配置（1）線性運動指令——MoveL

線性運動的起始點是前一運動指令的目標點，結束點是當前指令的目標點。線性運動指令語句“MoveLp20，v100，fine，glue；”各部分的含義見表4-3。

參數說明MoveL指令名稱：線性運動p20目標位置：數據類型為robtarget，機器人和外部軸的目標點v100速度：數據類型為speeddata，適用于運動的速度數據，單位為mm/sfine轉彎半徑：數據類型為zonedata，單位為mm。轉彎數據fine是指機器人TCP到達目標點時速度降為零，機器人動作有所停頓glue工具坐標系：數據類型為tooldata，移動機械臂時正在使用的工具坐標表4-3線性運動指令語句解析1.機器人常用運動指令（2）關節運動指令——MoveJ

關節運動是機器人TCP從起始點沿最快的路徑移動到目標點。機器人最快的運動路徑通常不是最短的路徑，因而關節運動一般不是直線運動。由于機器人關節軸做回轉運動，且所有軸同時啟動和同時停止，所以機器人的運動路徑無法準確預測，如圖4-4所示。該指令不僅使機器人的運動更加高效快速，而且使機器人的運動更加柔和，一般用于機器人在工作空間大范圍移動。知識學習任務二調整機器人目標點與軸配置1.機器人常用運動指令圖4-4關節運動（2）關節運動指令——MoveJ

關節運動指令語句“MoveJp20，v100，z50，glue；”各部分的含義見表4-4。知識學習任務二調整機器人目標點與軸配置1.機器人常用運動指令參數說明MoveJ指令名稱：關節運動p20目標位置：數據類型為robtarget，機器人和外部軸的目標點v100速度：數據類型為speeddata，適用于運動的速度數據，單位為mm/sz50轉彎半徑：數據類型為zonedata，單位為mm。轉彎半徑描述了所生成路徑拐角的大小。轉彎半徑越大，機器人的動作越流暢glue工具坐標系：數據類型為tooldata，移動機械臂時正在使用的工具坐標表4-4關節運動指令語句解析（3）圓弧運動指令——MoveC

圓弧運動是機器人TCP從起點沿弧形路徑移動至目標點，如圖4-5所示。圓弧運動需要示教三個圓弧點，起始點P10是上一條運動指令的目標點，P20是中間輔助點，P30是圓弧終點。為了使控制系統準確地確定這三點所在的平面，3個點之間的距離越遠越好。圓弧運動中，機器人運動狀態可控，運動路徑保持唯一，常用于機器人在工作狀態的移動。知識學習任務二調整機器人目標點與軸配置1.機器人常用運動指令圖4-5圓弧運動（3）圓弧運動指令——MoveC

圓弧運動指令語句“MoveCp20，p30，v100，z10，glue；”各部分的含義見表4-5。需要注意的是，不能通過一個MoveC指令完成一個圓。知識學習任務二調整機器人目標點與軸配置1.機器人常用運動指令參數說明MoveC指令名稱：圓弧運動p20、p30位置點：數據類型為robtarget，p20為圓弧中間點，p30為目標點v100速度：數據類型為speeddata，適用于運動的速度數據，單位為mm/sz10轉彎半徑：數據類型為zonedata，單位為mm。轉彎半徑越大，機器人的動作越流暢glue工具坐標系：數據類型為tooldata，移動機械臂時正在使用的工具坐標表4-5圓弧運動指令語句解析（4）絕對位置運動指令——MoveAbsJ

機器人以單軸運行的方式從起始點運動至目標點。在運動中，不存在機械死點，但運動狀態完全不可控，應避免在生產中使用該指令。在MoveAbsJ指令中，目標點以機器人各個關節值來記錄機器人位置，如圖4-6所示。該指令常用于機器人運動至特定的關節角，比如，檢查機器人的機械零點。知識學習任務二調整機器人目標點與軸配置1.機器人常用運動指令圖4-6MoveAbsJ指令的關節角度值（4）絕對位置運動指令——MoveAbsJ

絕對位置運動指令語句“MoveAbsJjpos10\NoEOffs，v200，z50，tool1；”各部分的含義見表4-6。知識學習任務二調整機器人目標點與軸配置1.機器人常用運動指令參數說明MoveAbsJ指令名稱：絕對位置運動jpos10目標位置：數據類型為jointtarget\NoEOffs外軸不帶偏移數據v200速度：數據類型為speeddata，適用于運動的速度數據，單位為mm/sz50轉彎半徑：數據類型為zonedata，單位為mm。轉彎半徑越大，機器人的動作越流暢tool1工具坐標系：數據類型為tooldata，移動機械臂時正在使用的工具坐標表4-6絕對位置運動指令語句解析任務二調整機器人目標點與軸配置2.軸配置監控指令

軸配置監控是判斷機器人在運動過程中是否嚴格遵循程序中設定的軸配置參數。默認情況下，軸配置監控是打開的；關閉后，機器人以最接近當前軸配置參數的配置到達目標點。

在某些應用場合，如果相鄰兩目標點的軸配置參數相差較大時，機器人在運動過程中容易出現報警“軸配置錯誤”而造成停機。此種情況下，若對軸配置要求較高，則可通過添加中間過渡點來避免停機；若對軸配置要求不高，則可關閉軸配置監控，使機器人自動匹配可行的軸配置到達目標點。

軸配置監控指令ConfL的語句是“ConfL\On；”或“ConfL\Off；”，ConfJ指令與之類似。知識學習

該指令以選定的目標點為基準，沿著選定工件坐標系的X、Y、Z軸方向偏移一定的距離。

比如，“MoveLOffs（p10，0，0，10），v100，z20，glue\WObj：=wobj_1；”指令語句的運動為：機器人TCP移動至以P10為基準點，沿著工件坐標系wobj_1的Z軸正方向偏移10mm的位置。知識學習任務二調整機器人目標點與軸配置3.

Offs偏移指令任務實施任務二調整機器人目標點與軸配置1.調整工具姿態（1）解壓工作站文件：在“文件”選項卡中單擊【打開】，選擇仿真工作站的打包文件“4-2-RobotforGlue”，然后依次單擊【下一個】，直至【完成】，最后單擊【關閉】按鈕。（2）查看目標處工具：①在界面左側“路徑和目標點”窗口打開“wobj_1_of”列，可看到自動生成的目標點。②右擊“Target_10”，在彈出菜單中選擇【查看目標處工具】→【工具（glue）】。任務實施任務二調整機器人目標點與軸配置1.調整工具姿態（3）開啟修改目標點：在界面左側“路徑和目標點”窗口右擊“Target_10”，在彈出菜單中選擇【修改目標】→【旋轉】。（4）修改目標點:①在界面左側“旋轉：Target_10”窗口，將參考坐標系設為“本地”，選擇繞Z軸旋轉15度。②單擊【應用】→【關閉】按鈕，完成“Target_10”姿態調整。任務實施任務二調整機器人目標點與軸配置1.調整工具姿態（5）修改剩余目標點：在界面左側“路徑和目標點”窗口選擇除“Target_10”以外的目標點，右擊后在彈出菜單中選擇【修改目標】→【對準目標點方向】。（6）對準目標點方向：在界面左側“對準目標點：（多種選擇）”窗口，單擊“參考：”下拉框，選擇“Target_10”，然后單擊【應用】→【關閉】。任務實施任務二調整機器人目標點與軸配置1.調整工具姿態（7）查看工具姿態：在界面左側的“路徑和目標點”窗口，選擇所有目標點，查看工具在所有目標點的姿態。2.設定軸配置參數（1）開啟目標點參數配置：在界面左側“路徑和目標點”窗口右擊“Target_10”，在彈出菜單中單擊【參數配置】。任務實施任務二調整機器人目標點與軸配置2.設定軸配置參數（2）配置參數設定：①在“配置參數：Target_10”窗口中，選擇“Cfg1（0，0，0）”。②單擊【應用】→【關閉】。（3）自動配置參數：在界面左側“路徑和目標點”窗口，右擊“路徑與步驟”下的“Path10”，在彈出菜單中選擇【自動配置】→【線性/圓周移動指令】。任務一創建工件坐標系與自動路徑任務二調整機器人目標點與軸配置項目總結任務三工作站仿真運行與監控項目四工業機器人涂膠離線仿真任務三工作站仿真運行與監控任務描述

本次任務將完善優化機器人的離線軌跡程序，包括設置安全點、接近點、離開點，調整機器人空載速度與作業速度等內容，并將程序同步到機器人RAPID中，實現機器人涂膠作業的虛擬仿真。同時借助“碰撞監控”和“TCP跟蹤”功能對機器人的運行狀態進行檢測。

在工作站仿真過程中，規劃好機器人運動路徑后，一般需要驗證當前機器人路徑是否會與周邊設備發生干涉；此外，在焊接、切割等應用中，機器人工具實體尖端與工件表面的距離應保證在合理范圍之內，即既不能與工件發生碰撞，也不能距離過大，從而保證工藝需求。在RobotStudio軟件的“仿真”選項卡中有專門用于檢測碰撞的功能——碰撞監控。如圖4-7所示，工件與工具都顯示碰撞顏色，表明在機器人在運動過程中，工具與工件發生碰撞。知識學習任務三工作站仿真運行與監控1.機器人碰撞監控知識學習任務三工作站仿真運行與監控1.機器人碰撞監控圖4-7涂膠工具與工件發生碰撞知識學習任務三工作站仿真運行與監控2.機器人TCP跟蹤

在機器人運動過程中，還可使用TCP跟蹤功能將機器人運動路徑記錄下來并分析，以便判斷機器人路徑是否滿足需求，如圖4-8所示。圖4-8機器人TCP跟蹤軌跡任務實施任務三工作站仿真運行與監控1.完善優化離線程序（1）解壓工作站文件：在“文件”選項卡中單擊【打開】，選擇仿真工作站的打包文件“4-3-RobotforGlue”，然后依次單擊【下一個】，直至【完成】，最后單擊【關閉】按鈕。（2）機器人回機械原點：在界面左側“布局”窗口中右擊“IRB120_3_58_01”，在彈出菜單中單