項(xiàng)目三工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真工作單元的構(gòu)建481.?能敘述ROBOGUIDE工作單元對(duì)象的導(dǎo)入及布局方法。2.?能敘述通過(guò)六點(diǎn)法設(shè)置工具坐標(biāo)系的方法。3.?能敘述通過(guò)三點(diǎn)法設(shè)置用戶坐標(biāo)系的方法。4.?能完成ROBOGUIDE工作單元對(duì)象的導(dǎo)入及布局，并運(yùn)用六點(diǎn)法和三點(diǎn)法分別完成工具坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系的設(shè)置。學(xué)習(xí)目標(biāo)49本任務(wù)的主要目的是掌握ROBOGUIDE軟件中夾具、工件、障礙物、工業(yè)機(jī)器人及工具的添加方法，熟悉工具坐標(biāo)系的設(shè)置方法（六點(diǎn)法）和用戶坐標(biāo)系的設(shè)置方法（三點(diǎn)法），并能在教師的指導(dǎo)下，完成工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真工作單元的構(gòu)建。工作任務(wù)5051相關(guān)知識(shí)一、周邊設(shè)備的添加ROBOGUIDE中可添加各類實(shí)體對(duì)象，這些對(duì)象可分為三類，一類來(lái)自ROBOGUIDE自帶的模型庫(kù)，一類是通過(guò)其他三維軟件導(dǎo)入的IGS或STL格式的模型文件，另一類是簡(jiǎn)易的三維模型，如長(zhǎng)方體、圓柱體、球體等。根據(jù)ROBOGUIDE?中對(duì)象添加位置的不同，周邊設(shè)備主要可分為夾具、工件和障礙物。521.?夾具將物體模型添加為ROBOGUIDE中的夾具后，可在此夾具上附加一個(gè)工件，當(dāng)移動(dòng)夾具時(shí)，附加在它上面的工件也隨之移動(dòng)。打開如圖所示的目錄樹，即可開始添加夾具。右擊“夾具”，在快捷菜單中選擇“添加夾具”，“添加夾具”菜單中有七個(gè)選項(xiàng)，如圖所示，這七個(gè)選項(xiàng)可分為三類。53“添加夾具”菜單打開目錄樹54第一類為CAD模型庫(kù)，它是ROBOGUIDE軟件自帶的三維模型庫(kù)，包括傳送帶、加工中心等，單擊“CAD模型庫(kù)”后彈出的對(duì)話框如圖所示?！癈AD模型庫(kù)”對(duì)話框55第二類是CAD文件和多個(gè)CAD文件，它們是由其他三維軟件導(dǎo)入的IGS等格式的三維模型，單擊“CAD文件”即一次加載一個(gè)模型，單擊“多個(gè)CAD文件”即可一次加載多個(gè)模型，并且可以選擇是否將這些模型合為一個(gè)整體，若合為一個(gè)整體，則這些模型各自的原點(diǎn)坐標(biāo)系將會(huì)重合。第三類為長(zhǎng)方體、圓柱等簡(jiǎn)易的三維模型，加載時(shí)以默認(rèn)的尺寸載入，可根據(jù)需要進(jìn)行修改。56夾具添加完成后，可在目錄樹或工作環(huán)境中雙擊該夾具，以打開夾具的屬性設(shè)置對(duì)話框，如圖所示。“常規(guī)”選項(xiàng)卡下各項(xiàng)說(shuō)明如下：（1）名稱：輸入夾具名稱。（2）CAD文件：所添加模型的文件路徑。（3）顯示：顯示或隱藏夾具（更改后要單擊“應(yīng)用”才能生效）。（4）類型：選擇夾具的類型。（5）顏色：選擇夾具的顏色。夾具的屬性設(shè)置對(duì)話框57（6）線框：勾選后，模型將以線框形式顯示。（7）滑動(dòng)軸：更改模型的透明度。（8）位置：以工作環(huán)境的原點(diǎn)為參照定義模型原點(diǎn)的位置。（9）標(biāo)度：修改模型的尺寸。（10）檢測(cè)與機(jī)器人的干涉：勾選后，會(huì)檢測(cè)此模型是否與工作環(huán)境內(nèi)的機(jī)器人有碰撞。若有，則此模型會(huì)高亮顯示。（11）固定位置：勾選后，模型的位置不可更改。58在目錄樹中右擊夾具，快捷菜單如圖所示，可以對(duì)夾具進(jìn)行復(fù)制、刪除等操作?？旖莶藛?92.?工件工件的種類和添加方法與夾具基本相同。工件添加完成后會(huì)顯示在一個(gè)灰色的長(zhǎng)方體上，如圖所示，此時(shí)工件還不能使用，需附加到夾具上才能使用。工件添加完成60工件添加完成后，選擇添加夾具，打開夾具的屬性設(shè)置對(duì)話框，單擊“工件”選項(xiàng)卡，如圖所示。勾選需要附加的工件，單擊“應(yīng)用”后此工件即可附加到夾具上?？赏ㄟ^(guò)修改?“工件”選項(xiàng)卡下的工件偏移量來(lái)調(diào)整工件在夾具上的位置?！肮ぜ边x項(xiàng)卡613.?障礙物障礙物的種類和添加方法與夾具基本相同，“添加障礙物”菜單如圖所示。但工件不能附加在障礙物上，該菜單的主要應(yīng)用是添加一些不參與模擬、只演示現(xiàn)場(chǎng)位置的外圍設(shè)備，如圍欄等。雙擊障礙物，可以打開其屬性設(shè)置對(duì)話框，如圖所示。“添加障礙物”菜單62障礙物的屬性設(shè)置對(duì)話框63二、工業(yè)機(jī)器人和工具的添加1.?工業(yè)機(jī)器人的添加如果要添加工業(yè)機(jī)器人，可右擊“機(jī)器人控制器”，單擊“添加機(jī)器人”→“向?qū)А?，如圖所示。之后會(huì)顯示創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人時(shí)的界面，且步驟與之相同。添加工業(yè)機(jī)器人64在目錄樹或工作環(huán)境中雙擊工業(yè)機(jī)器人可打開工業(yè)機(jī)器人屬性設(shè)置對(duì)話框，如圖所示。工業(yè)機(jī)器人屬性設(shè)置對(duì)話框65屬性界面中部分信息與夾具相同，不同信息的介紹如下：（1）型號(hào)：工業(yè)機(jī)器人的型號(hào)。（2）重新生成：更改工業(yè)機(jī)器人的設(shè)置，單擊后彈出“虛擬機(jī)器人編輯向?qū)А睂?duì)話框，顯示創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人時(shí)的界面，如圖所示。（3）顯示示教工具：勾選后，可以顯示并調(diào)節(jié)TCP半徑。ROBOGUIDE?軟件中，TCP以綠色球體的形式顯示?！疤摂M機(jī)器人編輯向?qū)А睂?duì)話框662.?工具的添加若要在工業(yè)機(jī)器人法蘭盤上安裝手爪或焊槍，可雙擊該工業(yè)機(jī)器人目錄下的“工具”，顯示工具目錄UT：1～UT：10，雙擊其中一個(gè)，會(huì)彈出圖所示的工具添加對(duì)話框。工具添加對(duì)話框67三、工具坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系的設(shè)置1.?工具坐標(biāo)系的設(shè)置（六點(diǎn)法）（1）創(chuàng)建一個(gè)工業(yè)機(jī)器人工作單元，選擇合適的工具（例如，右擊目錄樹中的UT：1，單擊“添加鏈接”→“CAD模型庫(kù)”→“EOATs”→“pointers”→?“pointer”）。右擊“機(jī)器”，單擊“添加機(jī)器”→“長(zhǎng)方體”，將長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬、高均設(shè)置為250?mm，將其移動(dòng)至合適位置。右擊“夾具”，單擊“添加夾具”→“CAD模型庫(kù)”→“Parts”→“Square_Pyramid”，將其移動(dòng)至長(zhǎng)方體上方合適位置，如圖所示。68創(chuàng)建工業(yè)機(jī)器人工作單元并添加工具、機(jī)器和夾具69（2）雙擊目錄樹中的UT：1，彈出如圖所示的屬性對(duì)話框，單擊“工具坐標(biāo)”選項(xiàng)卡，勾選“編輯工具坐標(biāo)系”復(fù)選框，單擊“應(yīng)用坐標(biāo)系的位置”→“應(yīng)用”。屬性對(duì)話框70（3）打開虛擬示教器，單擊“MENU”鍵→“6設(shè)置”→“4坐標(biāo)系”→“坐標(biāo)”→“1工具坐標(biāo)系”→“詳細(xì)”。設(shè)置接近點(diǎn)1和坐標(biāo)原點(diǎn)（注意：設(shè)置接近點(diǎn)1時(shí)，先旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)使抓手垂直，然后在世界坐標(biāo)系下平移。設(shè)定工具坐標(biāo)系時(shí)，TCP尚未形成，該過(guò)程的目的是實(shí)現(xiàn)類似重定位功能）。按“Shift”鍵+運(yùn)動(dòng)方向鍵調(diào)整工業(yè)機(jī)器人到如圖所示位置，使尖端對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)。單擊“COORD”鍵，切換至工具坐標(biāo)系，將光標(biāo)移至“接近點(diǎn)1”和“坐標(biāo)原點(diǎn)”，按“Shift”鍵+“F5”鍵保存。71設(shè)置接近點(diǎn)1和坐標(biāo)原點(diǎn)72（4）設(shè)置X方向點(diǎn)。將示教器切換回世界坐標(biāo)，按“Shift”鍵+“+X”鍵將工業(yè)機(jī)器人移動(dòng)至少100?mm，將光標(biāo)移至“X方向點(diǎn)”，按“Shift”鍵+“F5”鍵保存，如圖所示。設(shè)置X方向點(diǎn)73（5）設(shè)置Z方向點(diǎn)。將光標(biāo)移至“坐標(biāo)原點(diǎn)”，按“Shift”鍵+“F4”鍵將工業(yè)機(jī)器人移至坐標(biāo)原點(diǎn)，然后按“Shift”鍵+“+Z”鍵將工業(yè)機(jī)器人移動(dòng)至少100?mm。單擊“COORD”鍵，切換至工具坐標(biāo)系，將光標(biāo)移至“Z方向點(diǎn)”，按“Shift”鍵+?“F5”鍵保存，如圖所示。設(shè)置Z方向點(diǎn)74（6）設(shè)置接近點(diǎn)2。將示教坐標(biāo)切換為關(guān)節(jié)坐標(biāo)，按“Shift”鍵+運(yùn)動(dòng)方向鍵調(diào)整工業(yè)機(jī)器人，使尖端對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)。將示教坐標(biāo)切換為工具坐標(biāo)，將光標(biāo)移至“接近點(diǎn)2”，按“Shift”鍵+“F5”鍵保存，如圖所示。設(shè)置接近點(diǎn)275（7）設(shè)置接近點(diǎn)3。將示教坐標(biāo)切換為關(guān)節(jié)坐標(biāo)，按“Shift”鍵+運(yùn)動(dòng)方向鍵調(diào)整工業(yè)機(jī)器人，使尖端對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)。將示教坐標(biāo)切換為工具坐標(biāo)，將光標(biāo)移至“接近點(diǎn)3”，按“Shift”鍵+“F5”鍵保存，如圖所示。設(shè)置接近點(diǎn)3762.?工具坐標(biāo)系的驗(yàn)證（1）單擊示教器的“PREV”鍵返回設(shè)置工具坐標(biāo)系界面，如圖所示。（2）按“Shift”鍵+“COORD”鍵，然后按“F4”鍵選擇工具坐標(biāo)系。（3）按“F5”鍵，然后輸入1，選擇工具坐標(biāo)系。按“Shift”鍵+運(yùn)動(dòng)方向鍵，檢查TCP是否符合要求。設(shè)置工具坐標(biāo)系界面773.?用戶坐標(biāo)系的設(shè)置（三點(diǎn)法）（1）新建一個(gè)工業(yè)機(jī)器人工作單元，選擇合適的工具并添加一個(gè)障礙物作為工作平面，如圖所示。選擇合適的工具并添加障礙物78（2）設(shè)置坐標(biāo)原點(diǎn)。打開虛擬示教器，單擊“MENU”→“6設(shè)置”→“4坐標(biāo)系”→“坐標(biāo)”→“3用戶坐標(biāo)系”，按“F2”鍵進(jìn)入詳情頁(yè)面，單擊“方法”→?“1三點(diǎn)法”。將工業(yè)機(jī)器人移動(dòng)到工件表面的合適位置，用以建立坐標(biāo)原點(diǎn)。將光標(biāo)移至“坐標(biāo)原點(diǎn)”，按“Shift”鍵+“F5”鍵保存，如圖所示。設(shè)置坐標(biāo)原點(diǎn)79（3）設(shè)置X方向點(diǎn)。示教工業(yè)機(jī)器人沿期望用戶坐標(biāo)系的+X方向至少移動(dòng)?100?mm，將光標(biāo)移至“X方向點(diǎn)”，按“Shift”鍵+“F5”鍵保存，如圖所示。（4）將光標(biāo)移至“坐標(biāo)原點(diǎn)”，按“Shift”鍵+“F4”鍵將工業(yè)機(jī)器人移至坐標(biāo)原點(diǎn)位置。設(shè)置X方向點(diǎn)80（5）設(shè)置Y方向點(diǎn)。示教工業(yè)機(jī)器人沿期望用戶坐標(biāo)系的+Y方向至少移動(dòng)?100?mm，將光標(biāo)移至“Y方向點(diǎn)”，按“Shift”鍵+“F5”鍵保存，如圖所示。設(shè)置Y方向點(diǎn)814.?用戶坐標(biāo)系的驗(yàn)證（1）按“PREV”鍵返回用戶坐標(biāo)系設(shè)置界面。（2）按“F5”鍵，然后輸入1，選擇用戶坐標(biāo)系，如圖所示。（3）按“Shift”鍵+“COORD”鍵，單擊“用戶”，將工業(yè)機(jī)器人移至工件臨邊處以驗(yàn)證用戶坐標(biāo)系。?選擇用戶坐標(biāo)系項(xiàng)目四使用ROBOGUIDE軟件編程821.?能敘述運(yùn)用ROBOGUIDE軟件實(shí)現(xiàn)正方形軌跡仿真的方法。2.?能敘述運(yùn)用ROBOGUIDE軟件實(shí)現(xiàn)圓形軌跡仿真的方法。3.?能敘述偏移函數(shù)的使用方法。4.?能運(yùn)用ROBOGUIDE軟件實(shí)現(xiàn)正方形軌跡仿真。5.?能運(yùn)用ROBOGUIDE軟件實(shí)現(xiàn)圓形軌跡仿真。學(xué)習(xí)目標(biāo)83工業(yè)機(jī)器人的描圖流程是：工業(yè)機(jī)器人從起始點(diǎn)出發(fā)，依次描繪正方形和圓形，然后回到起始點(diǎn)。本任務(wù)的目標(biāo)是在工業(yè)機(jī)器人工作單元中依次完成程序的創(chuàng)建、目標(biāo)點(diǎn)的創(chuàng)建及示教、程序指令的添加及編輯、程序的調(diào)試，最終完成工業(yè)機(jī)器人工作單元中紅色軌跡描繪仿真。工作任務(wù)8485相關(guān)知識(shí)一、正方形軌跡的仿真1.?新建一個(gè)工業(yè)機(jī)器人工作單元，添加一個(gè)合適的工具（如CAD模型庫(kù)中的3jaw_Gripper），再添加一個(gè)正方體夾具作為參照物，如圖所示。新建工業(yè)機(jī)器人工作單元并添加夾具862.?單擊工具欄中的

按鈕，查看工件是否在工業(yè)機(jī)器人工作區(qū)域內(nèi)，如圖所示。查看工件是否在工業(yè)機(jī)器人工作區(qū)域內(nèi)873.?打開虛擬示教器，單擊示教器的“SELECT”鍵→“創(chuàng)建”，創(chuàng)建一個(gè)新程序，并命名為“ZFX”，如圖所示。創(chuàng)建新程序884.?單擊“編輯”，進(jìn)入程序編輯，編寫繪制正方形軌跡的程序。單擊“POSN”鍵，手動(dòng)輸入數(shù)值，調(diào)整工業(yè)機(jī)器人姿態(tài)，使工具垂直于正方體表面，正方形軌跡程序和工業(yè)機(jī)器人姿態(tài)如圖所示。正方形軌跡程序和工業(yè)機(jī)器人姿態(tài)895.?移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人到正方體表面點(diǎn)1上方，記錄點(diǎn)位P1。移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人Z軸向下到達(dá)點(diǎn)1，記錄點(diǎn)位P2。移動(dòng)X軸到達(dá)點(diǎn)2，記錄點(diǎn)位P3。移動(dòng)Y軸到達(dá)點(diǎn)3，記錄點(diǎn)位P4。移動(dòng)X軸到達(dá)點(diǎn)4，記錄點(diǎn)位P5。移動(dòng)Y軸回到點(diǎn)1，記錄點(diǎn)位P6。點(diǎn)1上方點(diǎn)1點(diǎn)2906.?單擊工具欄中的按鈕，觀察運(yùn)行軌跡是否滿足控制要求。點(diǎn)3?點(diǎn)491二、圓形軌跡的仿真1.?新建一個(gè)工業(yè)機(jī)器人工作單元，添加一個(gè)合適的工具，再添加一個(gè)圓柱體夾具作為參照物，將圓柱體手動(dòng)移動(dòng)至適當(dāng)位置并檢查工件是否在工業(yè)機(jī)器人工作區(qū)域內(nèi)，方法同前所述，如圖所示。檢查工件是否在工業(yè)機(jī)器人工作區(qū)域內(nèi)922.?打開虛擬示教器，單擊示教器的“SELECT”鍵后單擊“創(chuàng)建”，創(chuàng)建一個(gè)新程序，并命名為“YX”。3.?單擊“編輯”，進(jìn)入程序編輯，添加線性運(yùn)動(dòng)指令和圓弧指令，編寫繪制圓形軌跡的程序，如圖所示。編寫程序934.?單擊“POSN”鍵，手動(dòng)輸入數(shù)值，使工具垂直于圓柱體表面。5.?移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人到圓柱體表面點(diǎn)1上方約100?mm位置，記錄點(diǎn)位P1。移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人Z軸到達(dá)點(diǎn)1，記錄點(diǎn)位P2。移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人X和Y軸到達(dá)點(diǎn)2，記錄點(diǎn)位P3。移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人X和Y軸到達(dá)點(diǎn)3，記錄點(diǎn)位P5。移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人X和Y軸到達(dá)點(diǎn)4，記錄點(diǎn)位P4。移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人X和Y軸回到點(diǎn)1，記錄點(diǎn)位P6。94點(diǎn)1上方點(diǎn)1點(diǎn)295點(diǎn)3?點(diǎn)4966.?單擊工具欄中的

按鈕，觀察運(yùn)行軌跡是否滿足控制要求。7.?如果程序不符合控制要求，可在“概況”中右擊軌跡，單擊“刪除”，清除多余軌跡，如圖所示。清除多余軌跡97三、偏移函數(shù)的使用在實(shí)際工作中，對(duì)于一些按規(guī)律排列的點(diǎn)位，大量示教工作點(diǎn)往往會(huì)降低工作效率?？衫胦ffset指令或位置寄存器PR［?］進(jìn)行程序編寫，在ROBOGUIDE軟件中繪制正