工業(yè)機器人離線編程與仿真（ABB）高職全套教學課件

工業(yè)機器人離線編程與仿真（ABB）全套可編輯PPT課件全課導航01認識離線編程與仿真軟件02認識RobotStudio中的建模功能03創(chuàng)建工業(yè)機器人基本工作站04創(chuàng)建曲線運動路徑05應用Smart組件06創(chuàng)建帶導軌與變位機的工業(yè)機器人系統(tǒng)07創(chuàng)建工業(yè)機器人流水線碼垛工作站認識離線編程與仿真軟件01工業(yè)機器人的編程方式主要有現(xiàn)場編程和離線編程。隨著工業(yè)機器人的應用范圍越來越廣、工作任務越來越復雜，現(xiàn)場編程已經不能滿足生產要求。而離線編程由于能克服現(xiàn)場編程的不足，因此受到越來越多的重視。離線編程軟件為了滿足可視化要求，基本上都具有仿真功能。本項目將帶領大家認識離線編程與仿真軟件，并對軟件的下載、軟件的安裝方法以及軟件的界面進行簡單介紹。項目導航知識目標了解工業(yè)機器人離線編程與仿真技術。掌握下載和安裝RobotStudio軟件的方法。熟悉RobotStudio軟件界面。能力目標能夠正確下載RobotStudio軟件。能夠正確安裝RobotStudio軟件。能夠正確使用RobotStudio軟件的各選項卡。素質目標樹立制造強國的遠大理想。具備勇于創(chuàng)新、虛心好學的品質。具備團隊合作精神與安全責任意識。

目錄CONTENTS010203了解工業(yè)機器人離線編程與仿真技術下載并安裝RobotStudio軟件認識RobotStudio軟件界面01了解工業(yè)機器人離線編程與仿真技術項目工單一、思維導圖思維導圖（如圖所示）可清晰地描繪出本項目需要學習的要點。請學生根據下面的思維導圖來提前預習相關知識，以便更有針對性地學習。二、小組分工（詳情參照教材）三、制定計劃（詳情參照教材）四、成長記錄（詳情參照教材）（一）工業(yè)機器人離線編程與仿真技術的發(fā)展情況隨著時代的發(fā)展，工業(yè)機器人（如圖1-2所示）已經成為現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的一部分。工業(yè)機器人技術發(fā)展迅猛，它被廣泛應用到各行各業(yè)，用于執(zhí)行越來越復雜的任務。工業(yè)機器人的編程方式一般分為現(xiàn)場編程和離線編程兩種。現(xiàn)場編程精度不高，對于復雜工件，編程工作量較大，效率低。離線編程有效地彌補了現(xiàn)場編程的不足。同時，為了滿足可視化要求，離線編程軟件基本上都具有仿真功能。工業(yè)機器人現(xiàn)場編程和離線編程的對比見表1-4所列。通過表1-4可以看出，離線編程比現(xiàn)場編程更有優(yōu)勢。早在20世紀70年代，工業(yè)機器人離線編程的研究就開始了。隨著計算機技術的發(fā)展，離線編程也越來越成熟，現(xiàn)已成為工業(yè)機器人主流的編程方式。（一）工業(yè)機器人離線編程與仿真技術的發(fā)展情況工業(yè)機器人現(xiàn)場編程和離線編程的對比見表所列。項目現(xiàn)場編程離線編程輔助材料需要實際工業(yè)機器人系統(tǒng)和工作環(huán)境需要工業(yè)機器人系統(tǒng)和工作環(huán)境的模型停機編程在編程時，工業(yè)機器人需要停止工作在編程時，工業(yè)機器人不需要停止工作試驗程序在實際系統(tǒng)上試驗程序通過仿真軟件試驗程序撞機風險存在較大的撞機風險通過仿真規(guī)避了撞機風險編程效率編程效率低，時間長編程效率高，時間短軌跡優(yōu)化軌跡的優(yōu)化程度取決于編程者的經驗可以用計算機規(guī)劃最優(yōu)工作軌跡復雜軌跡難以實現(xiàn)復雜的運行軌跡可以實現(xiàn)復雜的運行軌跡軌跡精度軌跡精度低軌跡精度高（一）工業(yè)機器人離線編程與仿真技術的發(fā)展情況隨著物聯(lián)網和5G技術快速地向各行業(yè)滲透，工業(yè)機器人離線編程與仿真技術的應用領域也在不斷擴展，主要涉及焊接、裝配、去毛刺、噴涂、拋光/打磨、點膠、搬運、切削等領域，如圖所示。（a）焊接（b）裝配（c）去毛刺（一）工業(yè)機器人離線編程與仿真技術的發(fā)展情況（d）噴涂（e）拋光/打磨（f）點膠（一）工業(yè)機器人離線編程與仿真技術的發(fā)展情況（g）搬運（h）切削（二）工業(yè)機器人離線編程與仿真技術的應用領域如圖1-4所示為國內外知名工業(yè)機器人制造公司。其中，瑞士的ABB、德國的庫卡、日本的發(fā)那科和安川最為著名，并稱工業(yè)機器人四大家族。工業(yè)機器人四大家族在亞洲市場同樣也舉足輕重，更占據了中國工業(yè)機器人產業(yè)70%以上的市場份額，幾乎壟斷了工業(yè)機器人制造、焊接等高階領域。視野拓展（a）ABB（瑞士）（b）庫卡（德國）（二）工業(yè)機器人離線編程與仿真技術的應用領域視野拓展（e）三菱（日本）（g）沈陽新松（中國）（c）發(fā)那科（日本）（d）安川（日本）（f）柯馬（意大利）（三）工業(yè)機器人離線編程與仿真的常用軟件工業(yè)機器人離線編程與仿真的常用軟件主要有通用型和專用型兩種。通用型離線編程與仿真軟件可以兼容市面上主流品牌的工業(yè)機器人，常用軟件主要有RobotMaster、RobotWorks、RobotArt、ROBCAD、DELMIA、RobotMove等。專用型離線編程與仿真軟件是制造工業(yè)機器人的原廠開發(fā)的，只支持特定品牌的工業(yè)機器人。由于是原廠開發(fā)，因此功能更強大，實用性更強，常用軟件主要有RobotStudio、KUKA.SimPro、ROBOGUIDE、MotoSimEG等。其中，RobotStudio軟件以其較高的市場占有率和操作簡單、易于上手等特點，成為市場上的主流軟件。因此，本書以RobotStudio軟件為例來介紹工業(yè)機器人離線編程與仿真的基本方法。（三）工業(yè)機器人離線編程與仿真的常用軟件下面簡單介紹一下RobotStudio軟件。RobotStudio軟件是ABB公司專門為ABB工業(yè)機器人研發(fā)的，是市場上工業(yè)機器人離線編程領域的領先產品，通過新的編程方法，ABB公司正在世界范圍內建立工業(yè)機器人編程標準。RobotStudio軟件是用于工業(yè)機器人建模、離線編程及仿真的PC應用程序。為了實現(xiàn)真正的離線編程，RobotStudio軟件采用了ABBVirtualRobot?技術，使用離線控制器，即在PC上運行的虛擬IRC5控制器，這種離線控制器也稱為“虛擬控制器（VC）”。（三）工業(yè)機器人離線編程與仿真的常用軟件RobotStudio軟件還允許使用真實的物理IRC5控制器（簡稱“真實控制器”）。當RobotStudio軟件連接到真實控制器使用時，稱它處于在線模式；當RobotStudio軟件未連接到真實控制器或連接到虛擬控制器使用時，稱它處于離線模式。知識鏈接RobotStudio軟件功能強大，可提供各種工具。借助RobotStudio軟件提供的各種工具，工業(yè)機器人可在不影響生產的前提下執(zhí)行培訓、編程和優(yōu)化等任務，以提升生產效率。（三）工業(yè)機器人離線編程與仿真的常用軟件RobotStudio主要功能CAD導入功能01自動生成路徑功能02自動分析功能03碰撞檢測功能04路徑優(yōu)化功能05（三）工業(yè)機器人離線編程與仿真的常用軟件虛擬示教臺1虛擬示教臺是實際示教臺的圖形顯示，其核心技術是VirtualRobot（虛擬機器人）。程序編輯器2程序編輯器可生成工業(yè)機器人程序，使用戶能夠在Windows環(huán)境中離線開發(fā)、優(yōu)化或維護工業(yè)機器人程序，可顯著縮短編程時間、改進程序結構。事件表3一種用于驗證程序結構與程序邏輯的理想工具。在程序執(zhí)行期間，用戶可通過該工具直接觀察工作單元的I/O狀態(tài)?？蓪/O連接到仿真事件，實現(xiàn)工位內機器人及所有設備的仿真。RobotStudio可提供工具課堂小結1.工業(yè)機器人離線編程與仿真技術的發(fā)展情況2.

工業(yè)機器人離線編程與仿真技術的應用領域3.工業(yè)機器人離線編程與仿真的常用軟件02下載并安裝RobotStudio軟件（一）下載RobotStudio軟件RobotStudio軟件的下載步驟如下。下載RobotStudio軟件點擊此處播放微課（一）下載RobotStudio軟件步驟1

登錄網址：/products/robotics/RobotStudio，進入RobotStudio軟件的下載界面，如圖1-5所示。圖1-5RobotStudio軟件的下載界面（一）下載RobotStudio軟件步驟2

單擊“Downloaditnow”按鈕，進入用戶注冊界面，如圖1-6所示。完成注冊后，下載鏈接會發(fā)送至注冊郵箱。圖1-6用戶注冊頁面（一）下載RobotStudio軟件步驟3

先打開注冊郵箱，然后打開郵件，即可看到軟件下載鏈接，如圖1-7所示。單擊即可進行軟件下載。圖1-7軟件下載鏈接本書是以RobotStudio6.08版本為例進行軟件下載、安裝及相關應用介紹的。目前，RobotStudio軟件官網版本已更新至2022.3版，用戶也可下載最新版本進行安裝。小提示（二）安裝RobotStudio軟件RobotStudio軟件作為一款占用儲存空間較大的軟件，對計算機系統(tǒng)的配置有一定的要求。為確保RobotStudio軟件能夠順利安裝，計算機系統(tǒng)的建議配置見表1-5所列。硬件要求CPUCorei5或以上內存3GB或以上（Windows32-bit）8GB或以上（Windows64-bit）硬盤空閑20GB以上顯卡獨立顯卡操作系統(tǒng)Windows7或以上表1-5計算機系統(tǒng)的建議配置在安裝RobotStudio軟件時，需要在計算機上擁有管理員權限，且計算機的名稱不能命名為中文。小提示（二）安裝RobotStudio軟件步驟1

下載完成后，右擊壓縮包（如圖1-8所示），對壓縮包進行解壓。步驟2

解壓完成后，打開解壓后的文件夾（如圖1-9所示），雙擊“setup.exe”程序安裝圖標，如圖1-10所示。圖1-8壓縮包

圖1-9解壓后的文件夾

圖1-10程序安裝圖標（二）安裝RobotStudio軟件步驟3

在彈出的“ABBRobotStudio6.08-InstallShieldWizard”對話框中，選擇“中文（簡體）”，如圖1-11所示。圖1-11“ABBRobotStudio6.08-InstallShieldWizard”對話框（二）安裝RobotStudio軟件步驟4

單擊“確定”按鈕，進入安裝向導的歡迎界面，如圖1-12所示。步驟5

單擊“下一步”按鈕，進入許可證協(xié)議界面，選擇“我接受該許可證協(xié)議中的條款”，如圖1-13所示。圖1-12歡迎界面

圖1-13許可證協(xié)議界面（二）安裝RobotStudio軟件步驟6

單擊“下一步”按鈕，進入隱私聲明界面，如圖1-14所示。步驟7

單擊“接受”按鈕，進入目的地文件夾界面，如圖1-15所示。單擊“更改”按鈕，可更改安裝地址，建議采用默認路徑，這里不做更改。圖1-14隱私聲明界面

圖1-15目的地文件夾界面（二）安裝RobotStudio軟件步驟8

單擊“下一步”按鈕，進入安裝類型界面，選擇“完整安裝”選項，如圖1-16所示。步驟9

單擊“下一步”按鈕，進入已做好安裝程序的準備界面，如圖1-17所示。圖1-16安裝類型界面

圖1-17已做好安裝程序的準備界面（二）安裝RobotStudio軟件完整安裝，可運行RobotStudio軟件所需要的所有功能。選擇此安裝選項，可以使用基本版和高級版的所有功能。若在64位操作系統(tǒng)的計算機上，選擇“完整安裝”選項，將同時安裝RobotStudio軟件的64位版本和32位版本，在平常使用中保留一個即可。由于64位版本比32位版本的內存尋址能力更強，因此64位版本可以導入更大的CAD模型。但64位版本也存在一些限制，它不支持ScreenMaker和集成圖像。小提示（二）安裝RobotStudio軟件步驟10

單擊“安裝”按鈕，即可進入程序安裝界面，如圖1-18所示。步驟11

當安裝完成后，進入安裝完成界面，如圖1-19所示。單擊“完成”按鈕，即可退出安裝向導。圖1-18程序安裝界面

圖1-19安裝完成界面（二）安裝RobotStudio軟件激活RobotStudio軟件的方法在第一次正確安裝RobotStudio軟件后，軟件會提供30天的全功能高級版免費試用。30天以后，如果還未進行授權操作，則只能使用基本版的功能?；景妫禾峁┗镜腞obotStudio軟件功能，如配置、編程和運行虛擬控制器；還可以通過以太網對實際控制器進行編程、配置和監(jiān)控等在線操作。高級版：提供RobotStudio軟件所有的離線編程功能和多機器人仿真功能。高級版中包含基本版中的所有功能。高級版需要激活才能使用。RobotStudio軟件的授權可以從ABB公司購買。如果已獲得RobotStudio軟件的授權許可證，可通過以下步驟激活RobotStudio軟件。小提示（二）安裝RobotStudio軟件（1）在激活之前，先將計算機連接互聯(lián)網，因為RobotStudio軟件可通過互聯(lián)網進行激活，這樣操作會便捷很多。（2）雙擊“RobotStudio6.08”圖標

，彈出初始界面。選擇“文件”菜單中的“選項”，如圖1-20所示，彈出“選項”對話框。（3）在彈出的“選項”對話框中，選擇“授權”選項，單擊“激活向導…”，如圖1-21所示。小提示（二）安裝RobotStudio軟件小提示圖1-20初始界面

圖1-21“選項”對話框（二）安裝RobotStudio軟件（4）根據授權許可證類型，選擇“單機許可證”或“網絡許可證”。在選擇完成后，單擊“下一個”按鈕，按照提示即可完成激活操作，如圖1-22所示。小提示圖1-22選擇授權許可證課堂小結1.下載RobotStudio軟件2.安裝RobotStudio軟件03認識RobotStudio軟件界面（一）了解RobotStudio軟件各選項卡的功能認識RobotStudio

軟件界面1點擊此處播放微課RobotStudio軟件能模擬現(xiàn)實中工業(yè)機器人的工作情況。模擬過程中，涉及模型的建立、導入，工作站的創(chuàng)建、設置，離線編程的仿真，程序的生成、導入等功能。為了實現(xiàn)這些功能，RobotStudio軟件在功能區(qū)分出多個選項卡。（一）了解RobotStudio軟件各選項卡的功能下面向大家介紹RobotStudio軟件各選項卡的功能。雙擊“RobotStudio6.08”圖標

，彈出初始界面，如圖1-20所示。初始界面的上方是功能區(qū)，主要有文件、基本、建模、仿真、控制器（C）、RAPID、Add-Ins等七個選項卡，如圖1-23所示。圖1-23功能區(qū)（一）了解RobotStudio軟件各選項卡的功能“文件”選項卡會打開RobotStudio軟件的后臺視圖，其中顯示當前活動的工作站信息和元數(shù)據，列出最近打開的工作站并提供一系列用戶選項（創(chuàng)建新工作站、連接到控制器等），如圖1-24所示。其詳細功能描述見表1-6所列。1.“文件”選項卡圖1-24“文件”選項卡認識RobotStudio

軟件界面2點擊此處播放微課選項功能描述保存/保存為保存創(chuàng)建的工作站打開打開保存的工作站。在打開保存的工作站時，選擇“加載幾何體”選項，否則幾何體會被永久刪除關閉關閉工作站信息在RobotStudio軟件中打開某個工作站后，此選項卡將顯示該工作站的屬性，以及工作站的部分機器人系統(tǒng)和庫文件最近顯示最近訪問的工作站新建創(chuàng)建新工作站打印打印活動窗口中的內容共享與其他人共享數(shù)據在線連接到控制器、創(chuàng)建并使用控制器列表、創(chuàng)建并制作機器人系統(tǒng)幫助有關RobotStudio軟件安裝和許可授權的信息選項顯示有關RobotStudio軟件選項的信息退出關閉RobotStudio軟件表1-6“文件”選項卡的功能描述（一）了解RobotStudio軟件各選項卡的功能1.“文件”選項卡（一）了解RobotStudio軟件各選項卡的功能2.“基本”選項卡“基本”選項卡主要用于創(chuàng)建工作站、創(chuàng)建系統(tǒng)、編輯路徑及擺放項目等，包括建立工作站、路徑編程、設置、控制器、Freehand、圖形等選項組。其詳細功能如圖1-25所示。圖1-25“基本”選項卡（一）了解RobotStudio軟件各選項卡的功能3.“建模”選項卡“建?！边x項卡主要用于創(chuàng)建組件及分組組件、創(chuàng)建部件、測量，以及進行與CAD相關的操作，包括創(chuàng)建、CAD操作、測量、Freehand、機械等選項組。其詳細功能如圖1-26所示。圖1-26“建?！边x項卡（一）了解RobotStudio軟件各選項卡的功能4.“仿真”選項卡“仿真”選項卡提供了創(chuàng)建、配置、控制、監(jiān)視和記錄仿真的相關控件，包括碰撞監(jiān)控、配置、仿真控制、監(jiān)控、信號分析器、錄制短片等選項組。其詳細功能如圖1-27所示。圖1-27“仿真”選項卡（一）了解RobotStudio軟件各選項卡的功能5.“控制器”選項卡“控制器”選項卡主要用于真實控制器的管理，以及虛擬控制器的同步、配置和任務分配等，包括進入、控制器工具、配置、虛擬控制器、傳送等選項組。其詳細功能如圖1-28所示。圖1-28“控制器”選項卡（一）了解RobotStudio軟件各選項卡的功能6.“RAPID”選項卡“RAPID”選項卡主要用于創(chuàng)建、編輯和管理RAPID程序，包括進入、編輯、插入、查找、控制器、測試和調試、路徑編輯器等選項組。其詳細功能如圖1-29所示。圖1-29“RAPID”選項卡（一）了解RobotStudio軟件各選項卡的功能7.“Add-Ins”選項卡“Add-Ins”選項卡提供了PowerPacs的相關控件，包括社區(qū)、RobotWare、齒輪箱熱量預測等選項組。其詳細功能如圖1-30所示。圖1-30“Add-Ins”選項卡（一）了解RobotStudio軟件各選項卡的功能7.“Add-Ins”選項卡大家可以通過軟件自帶的操作員手冊來了解RobotStudio軟件更詳細的界面介紹，具體操作方法如下。選擇“文件”→“幫助”→“RobotStudio幫助”選項，即可查看操作員手冊。小技巧（二）恢復RobotStudio軟件默認界面初學者很容易意外關閉某個窗口，從而無法找到對應的操作對象和相關信息。例如，在基本界面上，誤關了“布局”窗口和“輸出”窗口，結果如圖1-31所示。圖1-31誤關了“布局”窗口和“輸出”窗口的基本界面恢復RobotStudio

軟件默認界面點擊此處播放微課（二）恢復RobotStudio軟件默認界面重新打開“布局”窗口和“輸出”窗口，具體操作步驟如下。步驟1

單擊“自定義快捷工具欄”的下拉按鈕

，在彈出的快捷菜單中，選擇“默認布局”，如圖1-32所示。圖1-32選擇“默認布局”（二）恢復RobotStudio軟件默認界面步驟2

選擇“默認布局”后，軟件界面恢復到最小化的默認布局，單擊右上角的最大化按鈕

，可以恢復窗口的布局。此外，還可以通過以下方法恢復關閉的窗口。單擊“自定義快捷工具欄”的下拉按鈕

，在彈出的快捷菜單中，選擇“窗口”選項，然后勾選需要打開的窗口，即可打開被關閉的窗口，如圖1-33所示。小技巧圖1-33選擇“窗口”選項（二）恢復RobotStudio軟件默認界面素質講堂機器人賦能千行百業(yè)具有大負載、大范圍轉移功能的大型空間站機械臂，能實現(xiàn)自動分揀、識別、裝配的智能機器人，可遠程精密操作并為患者進行微創(chuàng)手術的手術機器人，在1000℃高溫環(huán)境中仍可持續(xù)工作的消防機器人……在2021年世界機器人大會上，各式各樣的機器人紛紛亮相。如今，機器人的形態(tài)和功能不斷發(fā)生變化，改變著大家的生產和生活方式，也描摹出機器人產業(yè)的廣闊前景。機器人研發(fā)、制造、應用能力是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標志。工業(yè)機器人在一些模塊化、重復性、精細化環(huán)節(jié)具有獨特優(yōu)勢，還可以在低溫、高溫、有毒等危險環(huán)境中工作，不僅可以提高生產效率、降低人力成本，還能推動行業(yè)信息化、智能化水平的不斷提升。近年來，中國工業(yè)機器人規(guī)模迅速增長，已在眾多行業(yè)中得到廣泛應用。……（詳情參照教材）項目拓展【拓展目的】熟悉工業(yè)機器人實訓室，了解工業(yè)機器人在實際作業(yè)中的各種應用場景，了解工業(yè)機器人離線編程與仿真軟件的應用?！就卣挂蟆恳阅陈殬I(yè)技術學院工業(yè)機器人技術專業(yè)的工業(yè)機器人實訓室為例，該實訓室共有四個功能區(qū)：工業(yè)機器人基礎實訓區(qū)、工業(yè)機器人離線編程與仿真實訓區(qū)、工業(yè)機器人綜合應用實訓區(qū)、工業(yè)機器人技能競賽實訓區(qū)，其中包含桌面型工業(yè)機器人實訓臺與實訓室專用的國內外知名品牌的工業(yè)機器人等，能夠實現(xiàn)工業(yè)機器人的基礎操作、自動化生產線實訓操作。該工業(yè)機器人實訓室的場景如圖1-34所示。項目拓展圖1-34工業(yè)機器人實訓室（a）（b）項目拓展圖1-34工業(yè)機器人實訓室（續(xù)）（c）（d）項目拓展圖1-34工業(yè)機器人實訓室（續(xù)）（e）（f）項目拓展該工業(yè)機器人實訓室可以完成的實訓項目有工業(yè)機器人示教編程實訓、搬運機器人實訓、碼垛機器人實訓、焊接機器人實訓、涂裝機器人實訓等。學生根據自己學校工業(yè)機器人實訓室的具體情況，選擇某個實訓區(qū)為研究對象，整理一份調查報告，在調查報告中詳細說明以下幾點：（1）該實訓區(qū)所用工業(yè)機器人的品牌、型號、特點及應用；（2）該實訓區(qū)所用的離線編程與仿真軟件；（3）該軟件的常用選項卡功能。【拓展思考】在項目拓展的實施過程中，根據實際情況，同學們認為自己哪些地方做得很好？還有哪些地方需要改進？課堂小結1.了解RobotStudio軟件各選項卡的功能2.恢復RobotStudio軟件默認界面謝謝觀看工業(yè)機器人離線編程與仿真（ABB）全課導航01認識離線編程與仿真軟件02認識RobotStudio中的建模功能03創(chuàng)建工業(yè)機器人基本工作站04創(chuàng)建曲線運動路徑05應用Smart組件06創(chuàng)建帶導軌與變位機的工業(yè)機器人系統(tǒng)07創(chuàng)建工業(yè)機器人流水線碼垛工作站認識RobotStudio中的建模功能02RobotStudio有強大的建模功能，可以滿足軟件仿真驗證的需求。當對周邊模型精度要求不高時，可以用與實際模型大小一致的基本模型代替，從而節(jié)約仿真驗證的時間。熟練掌握建模功能可以為工業(yè)機器人的離線編程與仿真提供準確的模型基礎。本項目將帶領大家了解RobotStudio中的建模功能。項目導航知識目標掌握創(chuàng)建模型的方法。掌握各種測量方法。掌握創(chuàng)建機械裝置的方法。掌握創(chuàng)建工具的方法。能力目標能用建模功能創(chuàng)建模型。能使用各種測量工具。能創(chuàng)建機械裝置。能創(chuàng)建工業(yè)機器人用工具。素質目標樹立客觀、嚴謹、細致的工作作風。樹立技能成才、技能報國的人生理想。

目錄CONTENTS010203使用基本的建模功能使用測量工具創(chuàng)建機械裝置創(chuàng)建工業(yè)機器人用工具0401使用基本的建模功能項目工單一、思維導圖思維導圖（如圖所示）可清晰地描繪出本項目需要學習的要點。請學生根據下面的思維導圖來提前預習相關知識，并在空白處填寫相應的內容，以便更有針對性地學習。二、小組分工（詳情參照教材）三、制定計劃（詳情參照教材）四、成長記錄（詳情參照教材）（一）創(chuàng)建模型現(xiàn)在以創(chuàng)建一個簡易的桌子為例，介紹RobotStudio中基本的建模功能。創(chuàng)建一個桌子模型的過程有三步：創(chuàng)建模型點擊此處播放微課創(chuàng)建模型組合模型導出模型在創(chuàng)建模型時，通常采用先創(chuàng)建簡單部件再進行組合的方式。因此，可將桌子看作圓柱體（桌腿）和矩形體（桌面）的組合體。（一）創(chuàng)建模型1.創(chuàng)建圓柱體利用RobotStudio中基本的建模功能可以快速創(chuàng)建圓柱體。半徑（R）為150mm、高度（H）為500mm的圓柱體的創(chuàng)建方法如下。步驟1

雙擊如圖2-2所示的圖標，啟動RobotStudio6.08。圖2-2RobotStudio6.08圖標（一）創(chuàng)建模型1.創(chuàng)建圓柱體步驟2

選擇“新建”→“空工作站”→“創(chuàng)建”選項，如圖2-3所示，創(chuàng)建空工作站。圖2-3創(chuàng)建空工作站（一）創(chuàng)建模型1.創(chuàng)建圓柱體步驟3

選擇“建?！薄肮腆w”→“圓柱體”選項，如圖2-4所示，打開“創(chuàng)建圓柱體”窗口。圖2-4選擇“圓柱體”選項（一）創(chuàng)建模型1.創(chuàng)建圓柱體步驟4

在“創(chuàng)建圓柱體”窗口中設置圓柱體的參數(shù)。設置參考為“大地坐標”，基座中心點及方向為默認值，半徑為“150”，直徑為“300”，高度為“500”，如圖2-5所示。圖2-5設置圓柱體的參數(shù)（一）創(chuàng)建模型1.創(chuàng)建圓柱體步驟5

單擊“創(chuàng)建”按鈕，即可完成圓柱體的創(chuàng)建，如圖2-6所示。圖2-6創(chuàng)建的圓柱體基座中心點是指圓柱體底面圓心的位置，默認值為坐標原點。小提示（一）創(chuàng)建模型2.創(chuàng)建矩形體利用建模功能還可以快速創(chuàng)建矩形體。長度（L）為500mm、寬度（W）為500mm、高度（H）為10mm的矩形體的創(chuàng)建方法如下。步驟1

選擇“建?！薄肮腆w”→“矩形體”選項，如圖2-7所示，打開“創(chuàng)建方體”窗口。圖2-7選擇“矩形體”選項（一）創(chuàng)建模型2.創(chuàng)建矩形體步驟2

在“創(chuàng)建方體”窗口中設置矩形體的參數(shù)。設置參考為“World”，角點及方向為默認值，長度為“500”，寬度為“500”，高度為“10”，如圖2-8所示。圖2-8設置矩形體的參數(shù)（一）創(chuàng)建模型2.創(chuàng)建矩形體步驟3

單擊“創(chuàng)建”按鈕，即可完成矩形體的創(chuàng)建，如圖2-9所示。圖2-9創(chuàng)建的矩形體（一）創(chuàng)建模型2.創(chuàng)建矩形體角點是指矩形體的底面一角點在World坐標下的位置，默認值為坐標原點。注意在使用軟件過程中，熟練掌握鼠標的操作技巧有助于更快、更好地建模。常見的鼠標操作技巧見表

2-4所列。小提示鼠標操作技巧點擊此處播放微課（一）創(chuàng)建模型2.創(chuàng)建矩形體表2-4鼠標操作技巧（二）組合模型組合模型點擊此處播放微課創(chuàng)建的圓柱體和矩形體可以在“布局”和“視圖1”窗口里查看，如圖2-10所示。選中“布局”里的“部件_1”，“視圖1”里的圓柱體會高亮，這說明“部件_1”為圓柱體；選中“布局”里的“部件_2”，“視圖1”里的矩形體會高亮，這說明“部件_2”為矩形體。“布局”里的對象與“視圖1”里的模型一一對應。（二）組合模型圖2-10圓柱體和矩形體（二）組合模型1.移動模型現(xiàn)在需要將矩形體放到圓柱體上以組合成桌子，操作步驟如下。步驟1

在“視圖1”窗口中，右擊矩形體，在彈出的快捷菜單中選擇“位置”→“放置”→“一個點”選項，如圖2-11所示，打開“放置對象：部件_2”窗口。圖2-11選擇“一個點”選項（二）組合模型1.移動模型步驟2

為了能準確地放置矩形體，需捕捉對象特征，打開“視圖1”窗口上方工具欄中的“選擇部件”和“捕捉中心”功能，如圖2-12所示。圖2-12打開“選擇部件”和“捕捉中心”功能（二）組合模型1.移動模型步驟3

在“放置對象：部件_2”窗口中，單擊“主點-從”第一個輸入框，如圖2-13所示。圖2-13“放置對象：部件_2”窗口（二）組合模型1.移動模型步驟4

在“視圖1”窗口中，按順序單擊如圖2-14所示第一點和第二點的位置，“主點-從”和“主點-到”的坐標值即可自動拾取。圖2-14第一點和第二點的位置（二）組合模型1.移動模型步驟5

單擊“應用”按鈕，矩形體的桌面模型就放置到圓柱體的桌腿模型上了，如圖2-15所示。圖2-15桌面模型放置到桌腿模型上（二）組合模型2.組合模型組合模型可以將各個部件結合成一個整體，操作步驟如下。步驟1

選擇“建?！薄敖Y合”選項，如圖2-16所示，打開“結合”窗口。圖2-16選擇“結合”選項（二）組合模型2.組合模型步驟2

先單擊“結合”窗口中的輸入框，激活結合功能；然后分別單擊“視圖1”窗口中的圓柱體和矩形體，“部件_1”和“部件_2”依次被填充到“結合”窗口的輸入框中，再取消勾選“保留初始位置”，如圖2-17所示。單擊“創(chuàng)建”按鈕，兩個部件結合為一個整體，“布局”窗口生成了一個“部件_3”，并刪除了“部件_1”和“部件_2”，如圖2-18所示。圖2-17“結合”窗口圖2-18“布局”窗口（二）組合模型2.組合模型如果勾選“保留初始位置”，“布局”窗口中將創(chuàng)建新的“部件_3”，并保留原來的“部件_1”和“部件_2”；如果不勾選“保留初始位置”，“布局”窗口中將創(chuàng)建新的“部件_3”，并刪除原來的“部件_1”和“部件_2”。注意（二）組合模型3.設置模型外觀在RobotStudio中可以為模型設計外觀，操作步驟如下。步驟1

在“布局”窗口中，右擊“部件_3”，在彈出的快捷菜單中，選擇“修改”→“圖形顯示…”選項，如圖2-19所示，彈出“圖形外觀-部件_3”對話框，如圖2-20所示。圖2-19選擇“圖形顯示…”選項圖2-20“圖形外觀-部件_3”對話框（二）組合模型3.設置模型外觀步驟2

在“圖形外觀-部件_3”對話框中，選擇“材料”→“應用材料”→“拉絲金屬”選項，如圖2-21所示。桌子模型的外觀就被設置為金屬質感了，如圖2-22所示。圖2-21選擇“拉絲金屬”選項圖2-22金屬質感的桌子（三）導出模型對于制作好的模型，在RobotStudio中可以將其命名并保存，以備調用，操作步驟如下。導出模型點擊此處播放微課（三）導出模型步驟1

在“布局”窗口中，右擊“部件_3”，在彈出的快捷菜單中選擇“重命名”選項，如圖2-23所示；當輸入“table”后，按“Enter”鍵即可完成重命名。圖2-23選擇“重命名”選項（三）導出模型步驟2

在“布局”窗口中，右擊“table”，在彈出的快捷菜單中選擇“導出幾何體”選項（如圖2-24所示），彈出“導出幾何體：table”窗口，如圖2-25所示。圖2-24選擇“導出幾何體”選項圖2-25“導出幾何體：table”窗口（三）導出模型為了提高保存模型與不同版本RobotStudio的兼容性，建議在RobotStudio中做任何模型的保存操作時，保存的路徑和文件名稱都使用英文字符。注意課堂小結1.創(chuàng)建模型2.組合模型3.導出模型02使用測量工具使用測量工具在建模和仿真的過程中，常常需要測量模型的一些參數(shù)。RobotStudio自帶四種測量工具，可以測量模型的長度、直徑、角度，以及模型間的最短距離。使用測量工具點擊此處播放微課（一）測量矩形體的長度測量矩形體長度的操作步驟如下。步驟1

打開名為“celiang.rsstn”的工作站。選擇“建模”→“點到點”選項，如圖2-27所示，打開測量點到點距離的工具。圖2-27選擇“點到點”選項步驟2

打開“視圖1”窗口上方工具欄中的“選擇部件”和“捕捉末端”功能，如圖2-28所示。圖2-28打開“選擇部件”和“捕捉末端”功能（一）測量矩形體的長度步驟3

在矩形體上依次單擊A點、B點。A點、B點的位置如圖2-29所示。矩形體的長度就會標注在其棱長的旁邊，為1000.00mm。圖2-29A點、B點的位置（一）測量圓柱體的直徑測量圓柱體直徑的操作步驟如下。步驟1

選擇“建?！薄爸睆健边x項，如圖2-30所示，打開測量直徑長度的工具。圖2-30選擇“直徑”選項步驟2

打開“視圖1”窗口上方工具欄中的“選擇部件”和“捕捉邊緣”功能，如圖2-31所示。圖2-31打開“選擇部件”和“捕捉邊緣”功能（二）測量圓柱體的直徑步驟3

在圓柱體上依次單擊A點、B點、C點。A點、B點、C點的位置如圖2-32所示。圓柱體的直徑就會標注在其直徑上，為400.00mm。圖2-32A點、B點、C點的位置（三）測量錐體的角度步驟2

打開“視圖1”窗口上方工具欄中的“選擇部件”和“捕捉末端”功能。在錐體上依次單擊A點、B點、C點。A點、B點、C點的位置如圖2-34所示。錐體頂角的角度就會標注在其頂角上，為50.21deg。圖2-34A點、B點、C點的位置（四）測量圓柱體和錐體的最短距離測量圓柱體和錐體間最短距離的操作步驟如下。步驟1

選擇“建?！薄白疃叹嚯x”選項，如圖2-35所示，打開測量最短距離的工具。圖2-35選擇“最短距離”選項（四）測量圓柱體和錐體的最短距離步驟2

打開“視圖1”窗口上方工具欄中的“選擇部件”和“捕捉邊緣”功能。依次單擊圓柱體上的A點、錐體上的B點。A點、B點的位置如圖2-36所示。圓柱體與錐體的最短距離就會標注在兩個模型之間，為546.98mm。圖2-36A點、B點的位置（四）測量圓柱體和錐體的最短距離測量技巧主要體現(xiàn)在能夠靈活運用各種捕捉模式上，因此要多練習各種捕捉模式，以便掌握其中的技巧。注意課堂小結1.測量矩形體的長度2.測量圓柱體的直徑3.測量錐體的角度4.測量圓柱體和錐體的最短距離03創(chuàng)建機械裝置創(chuàng)建機械裝置在仿真過程中，為了更好地展示工作站的運行效果，會為工業(yè)機器人周邊的模型制作動畫效果，如傳送貨物的傳送帶、開合的夾具等?，F(xiàn)以制作數(shù)控機床滑門裝置（如圖2-37所示）為例，介紹如何在RobotStudio中創(chuàng)建機械裝置。圖2-37數(shù)控機床滑門裝置（一）導入模型導入模型點擊此處播放微課數(shù)控機床和數(shù)控機床門的精度要求比較高，它們的模型已經通過第三方軟件創(chuàng)建好，現(xiàn)需要導入數(shù)控機床和數(shù)控機床門這兩個模型，其操作步驟如下。（一）導入模型步驟1

啟動RobotStudio6.08，創(chuàng)建一個空工作站。步驟2

選擇“基本”→“導入幾何體”→“瀏覽幾何體…”選項，如圖2-38（a）所示，彈出“瀏覽幾何體…”對話框。在彈出的“瀏覽幾何體…”對話框中選擇文件名為“數(shù)控機床.SAT”的文件，如圖2-38（b）所示。圖2-38導入“數(shù)控機床.SAT”文件（一）導入模型步驟3

單擊“打開”按鈕，即可導入數(shù)控機床的模型。重復步驟2，導入數(shù)控機床門模型后，即可在“布局”和“視圖1”窗口中看到導入的數(shù)控機床和數(shù)控機床門，如圖2-39所示。圖2-39數(shù)控機床和數(shù)控機床門（二）擺放模型從“視圖1”窗口中可以看到數(shù)控機床是倒置的，數(shù)控機床門也不在數(shù)控機床上，現(xiàn)需要將數(shù)控機床擺正，將數(shù)控機床門放到數(shù)控機床上合適的位置，其操作步驟如下。擺放模型點擊此處播放微課（二）擺放模型步驟1

在“布局”窗口中，右擊“數(shù)控機床”，在彈出的快捷菜單中，選擇“位置”→“旋轉”選項，如圖2-40（a）所示，打開“旋轉：數(shù)控機床”窗口。在“旋轉：數(shù)控機床”窗口中，設置參考為“大地坐標”，旋轉圍繞x，y，z及軸末端點x，y，z為“0，0，0”，旋轉為“180”，點選

“X”，如圖2-40（b）所示。

單擊“應用”按鈕，即可在

“視圖1”窗口中觀察到數(shù)控

機床已經擺正。圖2-40打開“旋轉：數(shù)控機床”窗口圖2-40打開“旋轉：數(shù)控機床”窗口（b）（a）（二）擺放模型步驟2

對數(shù)控機床門采用步驟1同樣的方法，設置相同的旋轉參數(shù)，即可將其擺正。如圖2-41所示為在“視圖1”窗口中擺正的數(shù)控機床和數(shù)控機床門。圖2-41擺正的數(shù)控機床和數(shù)控機床門（三）創(chuàng)建滑動機械裝置的運動特性模型為了表現(xiàn)數(shù)控機床的工作狀態(tài)，可為數(shù)控機床門設置滑動效果，其操作步驟如下。創(chuàng)建滑動機械裝置的

運動特性點擊此處播放微課步驟1

選擇“建?！薄皠?chuàng)建機械裝置”選項，如圖2-42

所示，打開“創(chuàng)建機械裝置”窗口。圖2-42選擇“創(chuàng)建機械裝置”選項（三）創(chuàng)建滑動機械裝置的運動特性模型圖2-43設置“創(chuàng)建機械裝置”窗口步驟2

在“創(chuàng)建機械裝置”窗口中，設置機械裝置模型名稱為“數(shù)控機床滑門裝置”，機械裝置類型為“設備”，如圖2-43（a）所示；雙擊“鏈接”，彈出“創(chuàng)建鏈接”對話框。在“創(chuàng)建鏈接”對話框中，設置鏈接名稱為“L1”，所選組件為“數(shù)控機床”，勾選“設置為BaseLink”，并單擊綠色的添加箭頭，如圖2-43（b）所示，即可將所選組件數(shù)控機床添加到主頁。最后，單擊“應用”按鈕。（a）

（b）（三）創(chuàng)建滑動機械裝置的運動特性模型圖2-44為數(shù)控機床門設置鏈接步驟3

繼續(xù)在“創(chuàng)建鏈接”窗口中，設置鏈接名稱為“L2”，所選組件為“數(shù)控機床門”，并單擊綠色的添加箭頭，如圖2-44所示。單擊“確定”按鈕應用鏈接并關閉“創(chuàng)建鏈接”對話框。（三）創(chuàng)建滑動機械裝置的運動特性模型圖2-45創(chuàng)建的鏈接步驟4

創(chuàng)建好的鏈接如圖2-45所示，雙擊“接點”，彈出“創(chuàng)建接點”對話框。步驟5

在“創(chuàng)建接點”對話框中，設置關節(jié)名稱為“J1”，關節(jié)類型為“往復的”，如圖2-46所示。圖2-46創(chuàng)建接點（三）創(chuàng)建滑動機械裝置的運動特性模型步驟6

打開“視圖1”窗口上方工具欄中的“選擇部件”和“捕捉末端”功能。在“創(chuàng)建接點”對話框中，單擊關節(jié)軸中第一個位置的第一個輸入框，激活位置拾取功能，如圖2-47所示。圖2-47激活位置拾取功能（三）創(chuàng)建滑動機械裝置的運動特性模型步驟7

依次單擊數(shù)控機床上的A點、B點。A點、B點的位置如圖2-48所示，“關節(jié)軸”第一個位置和第二個位置的坐標值被自動拾取到“創(chuàng)建接點”對話框中。圖2-48A點、B點的位置（三）創(chuàng)建滑動機械裝置的運動特性模型步驟8

設置關節(jié)限值的最小限值為“0”，最大限值為“580”（如圖2-49所示），單擊“確定”按鈕。圖2-49設置關節(jié)限值（三）創(chuàng)建滑動機械裝置的運動特性模型步驟9

在“創(chuàng)建機械裝置”窗口中，單擊“編譯機械裝置”按鈕，然后雙擊“創(chuàng)建機械裝置”窗口，使其變成活動窗口。鼠標放在“創(chuàng)建機械裝置”窗口下邊沿使其變?yōu)殡p向箭頭后，將該窗口調大，直到看到“設置轉換時間”按鈕，如圖2-50所示。單擊“添加”按鈕，彈出“創(chuàng)建姿態(tài)”對話框。圖2-50“創(chuàng)建機械裝置”窗口的大?。ㄈ﹦?chuàng)建滑動機械裝置的運動特性模型步驟10

在“創(chuàng)建姿態(tài)”對話框中，將姿態(tài)名稱設置為“姿態(tài)1”，將滑塊拖到580的位置，如圖2-51所示，單擊“確定”按鈕。圖2-51設置姿態(tài)（三）創(chuàng)建滑動機械裝置的運動特性模型步驟11

在“創(chuàng)建機械裝置”窗口中，單擊“設置轉換時間”按鈕，彈出“設置轉換時間”對話框。在“設置轉換時間”對話框中，設定數(shù)控機床門在兩個位置滑動的時間，如圖2-52所示，完成后單擊“確定”按鈕。步驟12

選擇“建?！薄笆謩雨P節(jié)”選項，如圖2-53所示。圖2-52設置轉換時間圖2-53選擇“手動關節(jié)”選項（三）創(chuàng)建滑動機械裝置的運動特性模型步驟13

在“視圖1”窗口中用鼠標拖動數(shù)控機床門即可觀察到數(shù)控機床門的滑動效果，如圖2-54所示。圖2-54數(shù)控機床門的滑動效果（四）保存機械裝置為庫文件在數(shù)控機床滑門裝置創(chuàng)建好之后，為了能在其他工作站中調用，可以將其保存為庫文件，其操作步驟如下。保存機械裝置為庫文件點擊此處播放微課（四）保存機械裝置為庫文件步驟1

在“布局”窗口中，右擊“數(shù)控機床滑門裝置”，在彈出的快捷菜單中，選擇“保存為庫文件…”選項，如圖2-55所示，彈出“另存為”對話框。圖2-55選擇“保存為庫文件…”選項（四）保存機械裝置為庫文件步驟2

在“另存為”對話框中找到合適的保存位置，如圖2-56所示，單擊“保存”按鈕即可將其保存。圖2-56另存在合適的位置課堂小結1.導入模型2.擺放模型3.創(chuàng)建滑動機械裝置的運動特性4.保存機械裝置為庫文件04創(chuàng)建工業(yè)機器人用工具創(chuàng)建工業(yè)機器人用工具當RobotStudio模型庫中沒有所需要的工具時，就需要用戶自定義工具。用戶自定義的工具需要與RobotStudio模型庫的工具性質相同才能正常工作，即工具能夠自動安裝到機器人法蘭盤末端且兩者坐標方向一致，并且能夠在工具的末端自動生成工具坐標系，從而避免由工具導致的仿真誤差。簡單的工具，可以由用戶創(chuàng)建；精度高且復雜的工具，可以從第三方繪圖軟件中導入。現(xiàn)以一個已建好的工具為例，通過設置法蘭盤安裝原點及TCP點，并將其自定義為具有機器人工作站特性的工具，來介紹如何在RobotStudio中創(chuàng)建工業(yè)機器人用工具。（一）設定工具的本地原點用戶自定義的工具通常由不同的3D繪圖軟件繪制，然后轉換成特定格式的文件，但在導入RobotStudio軟件時經常會出現(xiàn)圖形特征丟失的情況，這會導致在RobotStudio中處理該工具時，某些關鍵特征無法直接處理。在大多數(shù)情況下，可以采用間接的方式來做出同樣的處理效果?，F(xiàn)以一個丟失圖形特性的工具為例，介紹如何在RobotStudio中設定工具的本地原點。（一）設定工具的本地原點隱藏地面點擊此處播放微課在導入工具后，通常會有一部分模型位于模擬地面的下方。這在圖形處理過程中，會影響視線及捕捉，因此可先將模擬地面設定為隱藏，其操作步驟如下。1.隱藏地面（一）設定工具的本地原點1.隱藏地面步驟1

打開RobotStudio，創(chuàng)建空工作站后，選擇“基本”→“導入模型庫”→“瀏覽庫文件…”選項，導入名為“grip2.rslib”的工具，如圖2-57所示。圖2-51設置姿態(tài)（一）設定工具的本地原點1.隱藏地面步驟2

在地面上右擊，選擇“設置”選項，取消勾選“顯示地面”，即可隱藏地面，如圖2-58所示。此時可在“視圖1”窗口中觀察到工具的整體，如圖2-59所示。圖2-58取消勾選“顯示地面”圖2-59工具的整體（一）設定工具的本地原點1.隱藏地面工具的安裝原理：工具的本地坐標系與機器人法蘭盤坐標系tool0重合，且工具末端的坐標系為機器人的工具坐標系。所以需要對此工具做兩步處理：首先在工具的法蘭盤端創(chuàng)建本地坐標系框架，然后在工具的末端創(chuàng)建工具坐標系框架。這樣自定義的工具就有了與軟件默認的工具同樣的屬性了。小提示（一）設定工具的本地原點2.調整工具的位置調整工具的位置，使其法蘭盤所在面與大地坐標系正交，以便處理坐標系的方向，操作步驟如下。調整工具的位置點擊此處播放微課（一）設定工具的本地原點2.調整工具的位置步驟1

選擇“建?！薄包c到點”選項，測量工具上A點、B點之間的距離。測量得出AB間的距離為100.00

mm，如圖2-60所示，該距離就是工具需要調整的距離。圖2-60AB間的距離（一）設定工具的本地原點2.調整工具的位置步驟2

在“布局”窗口中，右擊“grip2”，在彈出的快捷菜單中，選擇“位置”→“放置”→“兩點”選項，如圖2-61（a）所示，打開“放置對象：grip2”窗口。在“放置對象：grip2”窗口中，設置參考為“大地坐標”，單擊“主點-從”第一個輸入框后，如圖2-61（b）所示，再單擊圖2-60中的A點。圖2-61打開“放置對象：grip2”窗口（a）（b）（一）設定工具的本地原點2.調整工具的位置步驟3

在“放置對象：grip2”窗口中，參考坐標為大地坐標，單擊“X軸上的點-從”第一個輸入框后，再單擊圖2-60中的B點；在“X軸上的點-到”第一個框中輸入“100”，如圖2-62所示。單擊“應用”按鈕，grip2的位置將會改變，結果如圖2-63所示，即工具的法蘭盤所在平面的上邊緣與視圖中大地坐標系的X軸重合。圖2-62設置“放置對象：grip2”窗口圖2-63grip2的位置（一）設定工具的本地原點3.創(chuàng)建工具本地原點將工具法蘭盤圓孔的中心作為該工具本地坐標系的原點，但是由于此工具特征丟失，導致無法用現(xiàn)有的捕捉工具捕捉到中心點，所以換一種方式進行，操作步驟如下。創(chuàng)建工具本地原點點擊此處播放微課（一）設定工具的本地原點3.創(chuàng)建工具本地原點步驟1

選擇“建?！薄氨砻孢吔纭边x項，如圖2-64所示，打開“在表面周圍創(chuàng)建邊界”窗口。圖2-64選擇“表面邊界”選項（一）設定工具的本地原點3.創(chuàng)建工具本地原點步驟2

如圖2-65（a）所示，單擊高亮顯示的工具表面，則工具表面在“在表面周圍創(chuàng)建”窗口中被選擇，如圖2-65（b）所示，單擊“創(chuàng)建”按鈕即可創(chuàng)建邊界。（a）（b）圖2-65在表面周圍創(chuàng)建邊界（一）設定工具的本地原點3.創(chuàng)建工具本地原點步驟3

在“布局”窗口中，右擊“grip2”，在彈出的快捷菜單中，選擇“斷開與庫的連接”選項，如圖2-66所示；再次右擊“grip2”，在彈出的快捷菜單中，選擇“修改”→“設定本地原點”選項，如圖2-67所示，打開“設置本地原點：grip2”窗口。圖2-66選擇“斷開與庫的連接”選項圖2-67選擇“設定本地原點”選項（一）設定工具的本地原點3.創(chuàng)建工具本地原點步驟4

打開“視圖1”窗口上方工具欄中的“選擇表面”和“捕捉中心”功能，用鼠標靠近工具法蘭盤端的大圓中心，即可捕捉到圓心，然后單擊，圓心坐標即被拾取到“設置本地原點：grip2”窗口中，如圖2-68所示，單擊“應用”按鈕，應用該本地原點。圖2-68“設置本地原點：grip2”窗口（一）設定工具的本地原點3.創(chuàng)建工具本地原點步驟5

在“布局”窗口中右擊“grip2”，在彈出的快捷菜單中，選擇“位置”→“設定位置”選項，如圖2-69所示，打開“設定位置：grip2”窗口。圖2-69選擇“設定位置”選項（一）設定工具的本地原點3.創(chuàng)建工具本地原點步驟6

在“設定位置：grip2”窗口中，修改如圖2-70（a）所示的參數(shù)后，單擊“應用”按鈕。“視圖1”窗口工具的位置即如圖2-70（b）所示。圖2-70調整工具的位置（a）（b）（一）設定工具的本地原點3.創(chuàng)建工具本地原點步驟7

如圖2-71（a）所示，在“設定位置：grip2”窗口中，方向設置為“-90，0，180”后，單擊“應用”按鈕即可調整grip2的姿態(tài)。調整后工具的姿態(tài)如圖2-71（b）所示。注意工具末端應在大地坐標系X軸的負方向。圖2-71調整工具的姿態(tài)（a）（b）（一）設定工具的本地原點3.創(chuàng)建工具本地原點步驟8

在“布局”窗口中，右擊“grip2”，在彈出的快捷菜單中，選擇“修改”→“設定本地原點”選項，打開“設置本地原點：grip2”窗口。如圖2-72所示，在該窗口中將位置和方向全改為0后，單擊“應用”按鈕。圖2-72設置本地原點在設定本地坐標系的方向時可參考如下經驗：使得工具法蘭盤表面與大地水平面重合，工具末端位于大地坐標系X軸的負方向。這樣，當安裝到機器人法蘭盤末端時能夠保證其工具的姿態(tài)。小提示（二）創(chuàng)建工具坐標系框架在工具末端創(chuàng)建一個坐標系框架，并在之后的操作中，將此框架作為工具坐標系框架。由于創(chuàng)建坐標系框架時需要捕捉原點，而工具末端特征丟失，難以捕捉到，因此還是需要間接創(chuàng)建工具坐標系框架，其操作步驟如下。創(chuàng)建工具坐標系框架點擊此處播放微課（二）創(chuàng)建工具坐標系框架步驟1

選擇“建模”→“表面邊界”選項，打開“在表面周圍創(chuàng)建邊界”窗口。在“視圖1”窗口中單擊高亮顯示的表面，如圖2-73（a）所示，則該表面在“在表面周圍創(chuàng)建邊界”窗口中被選擇，如圖2-73（b）所示，單擊“創(chuàng)建”按鈕。圖2-73選擇表面（a）（b）（二）創(chuàng)建工具坐標系框架步驟2

選擇“建?！薄翱蚣堋薄皠?chuàng)建框架”選項，如圖2-74所示，打開“創(chuàng)建框架”窗口。圖2-74選擇“創(chuàng)建框架”選項（二）創(chuàng)建工具坐標系框架步驟3

打開“視圖1”窗口上方工具欄中的“捕捉圓心”功能；在“創(chuàng)建框架”窗口中，單擊框架位置第一個輸入框后，在“視圖1”窗口中捕捉到工具末端的圓心后單擊，軟件將自動拾取坐標到“創(chuàng)建框架”窗口中的框架位置，框架方向保持為默認值，如圖2-75所示，單擊“創(chuàng)建”按鈕即可完成框架創(chuàng)建。圖2-75創(chuàng)建框架（二）創(chuàng)建工具坐標系框架步驟4

在“布局”窗口中，右擊“框架_1”，在彈出的快捷菜單中選擇“設定為表面的法線方向”選項，如圖2-76所示，打開“設定表面法線方向：框架_1”窗口。圖2-76選擇“設定為表面的法線方向”選項（二）創(chuàng)建工具坐標系框架步驟5

先在“設定表面法線方向：框架_1”窗口中，單擊表面或部分下的輸入框；然后捕捉工具末端表面或者是平行面后［如圖2-77（a）所示］，單擊“應用”按鈕完成框架法線方向設定，如圖2-77（b）所示。圖2-77設定框架法線方向（a）

（b）（二）創(chuàng)建工具坐標系框架步驟6

重復步驟5，設定該框架X軸和Y軸的方向（通常X軸、Y軸采用默認的方向）。創(chuàng)建好的框架如圖2-78所示。圖2-78創(chuàng)建好的框架（二）創(chuàng)建工具坐標系框架在實際應用過程中，工具坐標系原點一般與工具末端有一定的距離，如焊槍中的焊絲伸出的距離，或者激光切割槍、涂膠槍需要與加工表面保持一定的距離等。因此需要將框架沿著其本身的Z軸正向移動一定距離，其具體操作步驟如下。在“布局”窗口中，右擊“框架_1”，在彈出的快捷菜單中選擇“設定位置…”選項，打開“設定位置：框架_1”窗口。在“設定位置：框架_1”窗口中，設置參考為“本地”，位置X，Y，Z為“0，0，3”，如圖2-79所示，單擊“應用”按鈕，框架就沿Z軸方向向外偏移了3mm。小提示（二）創(chuàng)建工具坐標系框架圖2-79設定位置（三）創(chuàng)建工具創(chuàng)建工具的操作步驟如下。創(chuàng)建工具點擊此處播放微課步驟1

選擇“建模”→“創(chuàng)建工具”選項，如圖2-80所示，

打開“創(chuàng)建工具”對話框。圖2-80選擇“創(chuàng)建工具”選項（三）創(chuàng)建工具步驟2

在工具信息界面，設置Tool名稱為“grip2”，選擇組件為“使用已有的部件”，如圖2-81（a）所示。單擊“下一個”按鈕，進入TCP信息界面，設置TCP名稱為默認值，數(shù)值來自目標點/框架為“框架_1”，單擊導向按鈕將“grip2”加入TCP中，如圖2-81（b）所示，單擊“完成”按鈕，即可完成工具的創(chuàng)建。圖2-81設置“創(chuàng)建工具”（a）（b）（四）保存工具并驗證工具特性刪除其他部件，保存工具為庫文件并驗證工具特性的操作步驟如下。保存工具點擊此處播放微課步驟1

在“布局”窗口中，同時選中“部件_1”“部件_2”“框架_1”，然后按“Delete”鍵即可完成刪除。（四）保存工具并驗證工具特性步驟2

在“布局”窗口中，右擊“grip2”，在彈出的快捷菜單中，選擇“保存為庫文件…”選項（如圖2-82所示），彈出“另存為”對話框。圖2-82選擇“保存為庫文件…”選項（四）保存工具并驗證工具特性步驟3

在“另存為”對話框中，修改文件名為“grip.rslib”，如圖2-83所示，單擊“保存（S）”按鈕。圖2-83另存工具（四）保存工具并驗證工具特性步驟4

驗證工具。選擇“基本”→“ABB模型庫”→“IRB1410”選項，導入機器人，如圖2-84所示。（a）（b）圖2-84導入機器人（四）保存工具并驗證工具特性步驟

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在“布局”窗口中，單擊“grip2”后按住鼠標左鍵，將其拖到機器人“IRB1410_5_144__01”上，直到出現(xiàn)方框，如圖2-85（a）所示，松開鼠標，彈出“更新位置”對話框，如圖2-85（b）所示。在“更新位置”對話框中，單擊“是（Y）”按鈕，便可將工具安裝到機器人上，安裝效果如圖2-86所示。（a）（b）圖2-85安裝工具到機器人上圖2-86安裝好的工具（四）保存工具并驗證工具特性素質講堂隨處可見的移動機器人移動機器人是一個集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等功能于一體的綜合系統(tǒng)。它集合了傳感器技術、信息處理、電子工程、計算機工程、自動化控制工程以及人工智能等學科的研究成果，代表著機電一體化的最高成就，是目前科學技術發(fā)展得最活躍的領域之一。隨著機器人性能不斷地完善，移動機器人的應用范圍不斷擴大，它不僅在工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)療、服務等行業(yè)中得到了廣泛的應用，而且在城市安全、國防和空間探測等領域也得到了很好的應用。例如，移動機器人不但可代替人類在危險、惡劣（如輻射、有毒等）的環(huán)境下工作，而且還可以在人類不能到達的地方（如宇宙空間、水下等）工作，如圖2-87所示，在月球上工作的“玉兔”月球車就是個移動機器人。（四）保存工具并驗證工具特性圖2-87“玉兔”月球車素質講堂項目拓展【拓展要求】（3）在角點（?500，500，0）處創(chuàng)建一個黃色的四棱錐體，中心到角點的距離為300mm，高度（H）為400mm。（4）測出錐體側邊長度和底角角度，以及圓柱的高度。（5）將它們組合為如圖2-88所示的模型并保存成名稱為“CeLiang”的庫文件。圖2-88“CeLiang”模型項目拓展【拓展要求】2．創(chuàng)建傳送帶的滑臺裝置（1）在角點（0，0，0）處創(chuàng)建一個藍色的矩形體作為傳送帶，長度（L）為2500mm，寬度（W）為500mm，高度（H）為100mm。（2）在角點（0，50，100）處創(chuàng)建一個綠色的矩形體作為滑塊，長度（L）為300mm，寬度（W）為400mm，高度（H）為200mm。（3）為滑塊添加滑動效果，使其能在傳送帶上滑動，如圖2-89所示。圖2-89傳送帶及滑臺裝置【拓展思考】在項目拓展的實施過程中，同學們可根據實際情況認為自己哪些地方做得很好，還有哪些地方需要改進。課堂小結1.設定工具的本地原點2.創(chuàng)建工具坐標系框架3.創(chuàng)建工具4.保存工具并驗證工具特性謝謝觀看工業(yè)機器人離線編程與仿真（ABB）全課導航01認識離線編程與仿真軟件02認識RobotStudio中的建模功能03創(chuàng)建工業(yè)機器人基本工作站04創(chuàng)建曲線運動路徑05應用Smart組件06創(chuàng)建帶導軌與變位機的工業(yè)機器人系統(tǒng)07創(chuàng)建工業(yè)機器人流水線碼垛工作站創(chuàng)建工業(yè)機器人基本工作站03工業(yè)機器人基本工作站是指使用工業(yè)機器人，配以相應的周邊設備，用于完成某一特定工序作業(yè)的獨立生產系統(tǒng)。掌握創(chuàng)建工業(yè)機器人基本工作站的方法是學習工業(yè)機器人離線編程與仿真的基礎。本項目將帶領大家學習工業(yè)機器人基本工作站的創(chuàng)建方法。項目導航知識目標掌握工業(yè)機器人導入、工具加載及周邊設備布局的方法。掌握工業(yè)機器人系統(tǒng)創(chuàng)建與手動操作的方法。掌握工業(yè)機器人工件坐標與運動軌跡的創(chuàng)建方法。掌握工業(yè)機器人仿真運行及視頻錄制的方法。能力目標會布局工業(yè)機器人基本工作站。會創(chuàng)建工業(yè)機器人系統(tǒng)。會創(chuàng)建工業(yè)機器人工件坐標與運動軌跡。會仿真運行工業(yè)機器人并錄制視頻。素質目標樹立制造強國的遠大理想。具備勇于創(chuàng)新、虛心好學的品質。具備團隊合作精神與安全責任意識。項目工單一、思維導圖思維導圖（如圖3-1所示）可清晰地描繪出本項目需要學習的要點。請同學們根據下面的思維導圖來提前預習相關知識，以便更有針對性地學習。二、小組分工（詳情參照教材）三、制定計劃（詳情參照教材）四、成長記錄（詳情參照教材）圖3-1思維導圖

目錄CONTENTS010203布局工業(yè)機器人基本工作站工業(yè)機器人系統(tǒng)創(chuàng)建與手動操作創(chuàng)建工業(yè)機器人工件坐標與運動軌跡仿真運行工業(yè)機器人并錄制視頻0401布局工業(yè)機器人基本工作站布局工業(yè)機器人基本工作站工業(yè)機器人基本工作站主要由工業(yè)機器人、工具、工件、工作臺構成，如圖3-2所示。圖3-2工業(yè)機器人基本工作站布局工業(yè)機器人基本工作站需要導入工業(yè)機器人、加載工業(yè)機器人工具、布局周邊設備三個步驟。下面以圖3-2為例來進行布局工業(yè)機器人基本工作站的學習。（一）導入工業(yè)機器人導入工業(yè)機器人點擊此處播放微課導入工業(yè)機器人的操作步驟如下。步驟1

雙擊“RobotStudio6.08”圖標

，彈出初始界面，雙擊“空工作站”或單擊“創(chuàng)建”按鈕，如圖3-3所示，即可創(chuàng)建一個新的工作站。圖3-3創(chuàng)建新工作站（一）導入工業(yè)機器人步驟2

選擇“基本”→“ABB模型庫”→“IRB1410”選項，如圖3-4所示，即可完成工業(yè)機器人的導入。圖3-4導入工業(yè)機器人IRB1410（一）