工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用 課件 任務(wù)6.2 離線編程創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡

6.2離線編程創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡案例1：創(chuàng)建工件坐標(biāo)，并完成如圖6-2所示機(jī)器人軌跡離線編程，即機(jī)器人從起始點(diǎn)p1，直線運(yùn)動(dòng)到p2點(diǎn)，再經(jīng)圓弧運(yùn)動(dòng)到p3點(diǎn)，繼續(xù)沿著輪廓線運(yùn)動(dòng)依次經(jīng)過p4、p5、p6、p7點(diǎn)回到起始點(diǎn)p1后，再到工具TCP點(diǎn)p0。21.創(chuàng)建工件坐標(biāo)創(chuàng)建工件坐標(biāo)也可采用從項(xiàng)目4擴(kuò)展部分建立的工件坐標(biāo)同步到工作站，其方法是在“基本”功能選項(xiàng)卡，單擊“同步”下拉菜單中的“同步到工作站”的方式。此處不再詳述。此處在工件模型已知的情況下，采用一種快捷方式建立工件坐標(biāo)，具體如下：34圖6-3創(chuàng)建工件坐標(biāo)（1）在“基本”功能選項(xiàng)卡，單擊“其他”下拉菜單中的“創(chuàng)建工件坐標(biāo)”，如圖6-3所示。5（2）在彈出的對話框，將“Misc數(shù)據(jù)”欄下的“名稱”內(nèi)容改為“Wobj”。在“用戶坐標(biāo)框架”欄，單擊“取點(diǎn)創(chuàng)建框架”，選中下拉菜單中的“三點(diǎn)”。如圖6-4所示。圖6-4創(chuàng)建工件坐標(biāo)（3）單擊捕捉工具“選擇表面”和“捕捉末端”，并單擊“X軸上的第一個(gè)點(diǎn)（mm）”對話框中的第一個(gè)框，如圖6-5所示。6圖6-5創(chuàng)建工件坐標(biāo)（4）捕捉如圖6-6所示的第一個(gè)點(diǎn)，作為X軸上的第一個(gè)點(diǎn)。7圖6-6創(chuàng)建工件坐標(biāo)（5）捕捉如圖6-7所示的點(diǎn)，作為X軸上的第二個(gè)點(diǎn)。8圖6-7創(chuàng)建工件坐標(biāo)（6）捕捉如圖6-8所示的點(diǎn)，作為Y軸上的第一個(gè)點(diǎn)，并單擊“Accept”按鈕。9圖6-8創(chuàng)建工件坐標(biāo)（7）單擊對話框中的“創(chuàng)建”按鈕，即建立如圖6-9所示的工件坐標(biāo)。10圖6-9創(chuàng)建工件坐標(biāo)2.創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡（1）在“建?！惫δ苓x項(xiàng)卡，單擊“表面邊界”。在彈出的對話框中，選中“選擇表面”，捕捉快捷方式就會(huì)切換為“選擇表面”，如圖6-10所示。11圖6-10創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡（2）單擊所要運(yùn)行軌跡的表面，在“表面周圍創(chuàng)建邊界”對話框內(nèi)顯示所選的表面，如圖6-11所示，單擊“創(chuàng)建”。12圖6-11創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡（3）在“建?！边x項(xiàng)卡中，“部件_1”即為生成的曲線，如圖6-12所示。13圖6-12創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡（4）在“基本”功能選項(xiàng)卡，設(shè)定工件坐標(biāo)為“Wobj”（前面創(chuàng)建的工件坐標(biāo)），工具坐標(biāo)為“MyTool”。并對運(yùn)動(dòng)指令及參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，如圖6-13所示。14圖6-13創(chuàng)運(yùn)動(dòng)軌跡（5）在“基本”功能選項(xiàng)卡，單擊“路徑”下拉菜單中的“自動(dòng)路徑”，彈出如圖6-14所示的自動(dòng)路徑對話框。選擇捕捉工具“選擇曲線”。15圖6-14創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡（6）捕捉選中軌跡的第一條路徑，在自動(dòng)路徑對話框顯示選中的路徑，如圖6-15所示。16圖6-15創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡（7）同樣的方法捕捉選中其余軌跡路徑，在“自動(dòng)路徑”對話框顯示所有的路徑，如圖6-16所示。17圖6-16創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡（8）在捕捉快捷方式中僅選擇“選擇表面”，并在“自動(dòng)路徑”對話框中的“參照面”內(nèi)單擊，然后單擊軌跡表面任意一點(diǎn)，如圖6-17所示，生成的目標(biāo)點(diǎn)Z軸方向與選定表面處于垂直狀態(tài)。18圖6-17創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡（9）單擊“近似值參數(shù)”中的“圓弧運(yùn)動(dòng)”。設(shè)定近似值參數(shù)，“最小距離（mm）”為1mm，然后單擊“創(chuàng)建”，如圖6-18所示。19圖6-18創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡對比以上圖6-17和圖6-18，可看到：選擇圓弧運(yùn)動(dòng)時(shí)，其目標(biāo)點(diǎn)比較少。這是因?yàn)檫x擇圓弧運(yùn)動(dòng)，其軌跡會(huì)在圓弧特征處生成圓弧指令，在線性特征處生成線性指令，不規(guī)則形狀分段生成線性指令。而選擇線性時(shí)，軌跡會(huì)為每個(gè)目標(biāo)生成線性指令，圓弧也分段生成線性指令。20（10）單擊“關(guān)閉”按鈕，可看到生成的路徑“Path_10”，如圖6-19所示。21圖6-19創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡（11）由于路徑中第一個(gè)圓弧角度大于240，為了讓機(jī)器人更順利地在軌跡上運(yùn)行，需要用兩個(gè)圓弧指令替代“MoveCTarget_30Target_40”。在“基本”功能選項(xiàng)卡下再新建一個(gè)線性自動(dòng)路徑，選擇圓弧邊界，在“自動(dòng)路徑”對話框中選擇“近似值參數(shù)”為“線性”，并調(diào)整最小距離（此處設(shè)置為85mm），將目標(biāo)點(diǎn)縮至5個(gè)，如圖6-20所示，單擊“創(chuàng)建”。2223圖6-20創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡（12）展開新建的“Path_20”，如圖6-21所示，依次將“MoveLTarget_120”與“MoveLTarget_130”，“MoveLTarget_140”與“MoveLTarget_150”轉(zhuǎn)換為MoveC。24圖6-21創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡（13）如圖6-22所示，選中兩個(gè)圓弧指令，按住左鍵將其移到“MoveLTarget_20”下面，并刪除原本的圓弧指令“MoveCTarget_30Target_40”。25圖6-22創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡（14）刪除路徑“Path_20”。選中“System7”，右擊選擇“刪除未使用目標(biāo)點(diǎn)”，最后的界面如圖6-23所示。26圖6-23創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)軌跡案例2：完成“Path_10”路徑上各個(gè)目標(biāo)點(diǎn)工具姿態(tài)的調(diào)整和機(jī)器人軸參數(shù)的配置。27

1.目標(biāo)點(diǎn)調(diào)整

如果生成的路徑“Path_10”機(jī)器人不能直接按照此軌跡運(yùn)行，存在機(jī)器人不能到達(dá)的目標(biāo)點(diǎn)，則需要對一些目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，其方法如下：28（1）在“基本”功能選項(xiàng)卡，單擊“路徑和目標(biāo)點(diǎn)”選項(xiàng)卡，展開“Path_10”所在的system（此處為system7，不同的計(jì)算機(jī)system可能不一致）后依次展開“T_ROB1”>“工件坐標(biāo)&目標(biāo)點(diǎn)”>“Wobj”>“Wobj_of”，可看到生成的目標(biāo)點(diǎn)，如圖6-24所示。29圖6-24目標(biāo)點(diǎn)調(diào)整（2）選中目標(biāo)點(diǎn)“Target_10”，鼠標(biāo)右鍵單擊該目標(biāo)點(diǎn)，彈出菜單中選擇“查看目標(biāo)處工具”，選擇本工作站使用的工具“MyTool”，這樣可以看到在此目標(biāo)點(diǎn)處顯示出工具的姿態(tài)，如圖6-25所示。30圖6-25目標(biāo)點(diǎn)調(diào)整（3）在圖6-25可看出，機(jī)器人難以以此姿態(tài)到達(dá)該目標(biāo)點(diǎn)，需要改變其姿態(tài)。可選中目標(biāo)點(diǎn)“Target_10”，鼠標(biāo)右鍵單擊該目標(biāo)點(diǎn)，彈出菜單中選擇“修改目標(biāo)”>“旋轉(zhuǎn)”，如圖6-26所示。31圖6-26目標(biāo)點(diǎn)調(diào)整（4）在彈出的對話框內(nèi)，“參考”選擇“本地”，“旋轉(zhuǎn)”選擇繞“Z”軸旋轉(zhuǎn)（具體可根據(jù)實(shí)際情況選擇“X”或“Y”），度數(shù)輸入-90（數(shù)值根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整），單擊“應(yīng)用”按鈕，可看到該目標(biāo)點(diǎn)工具的姿態(tài)發(fā)生了改變，如圖6-27。32圖6-27目標(biāo)點(diǎn)調(diào)整（5）用同樣方法可修改其余的目標(biāo)點(diǎn)，使得各目標(biāo)點(diǎn)工具的姿態(tài)在機(jī)器人可達(dá)到的合理角度范圍。選中所有目標(biāo)點(diǎn)（Shift+鼠標(biāo)左鍵）后可看到在所有目標(biāo)點(diǎn)處工具的姿態(tài)，如圖6-28所示。33圖6-28目標(biāo)點(diǎn)調(diào)整2.軸參數(shù)配置（1）選中目標(biāo)點(diǎn)“Target_10”，鼠標(biāo)右鍵單擊該目標(biāo)點(diǎn)，彈出菜單中選擇“參數(shù)配置”，如圖6-29所示。34圖6-29軸參數(shù)配置（2）彈出對話框中選擇“Cfg1(…”（如果有多個(gè)軸配置，可單擊各個(gè)“配置參數(shù)”，查看當(dāng)前“關(guān)節(jié)值”，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷機(jī)器人所在位置姿態(tài)是否合理來進(jìn)行選擇），單擊“應(yīng)用”，如圖6-30所示。35圖6-30軸參數(shù)配置（3）可用同樣方法為其余的目標(biāo)點(diǎn)參數(shù)配置，也可采用自動(dòng)配置方式完成剩余目標(biāo)點(diǎn)的參數(shù)配置。自動(dòng)配置具體方法如下：在“路徑和目標(biāo)點(diǎn)”選項(xiàng)卡中，鼠標(biāo)右鍵單擊“Path_10”，在彈出的菜單中選擇“配置參數(shù)”>“自動(dòng)配置”，如圖6-31所示。可看到機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，若在目標(biāo)點(diǎn)機(jī)器人位置姿態(tài)都能順利達(dá)到，則機(jī)器人沿著路徑軌跡自動(dòng)運(yùn)行一周。若有目標(biāo)點(diǎn)不能達(dá)到，需重新調(diào)整工具姿態(tài)參數(shù)配置，再次進(jìn)行自動(dòng)配置，直至能夠走完軌跡為止。3637圖6-31軸參數(shù)配置案例3：完善程序，讓軌跡更接近工業(yè)生產(chǎn)情況。定義接近加工起始位置的pA點(diǎn)，定義加工完成后的離開位置pB點(diǎn)，以及機(jī)器人在未走軌跡加工之前所處的安全位置pHome點(diǎn)。對程序進(jìn)行仿真運(yùn)行，并在“虛擬示教器”查看程序。38（1）接近加工位置的pA點(diǎn)定義為相對于起始目標(biāo)點(diǎn)“Target_10”沿著其點(diǎn)所在坐標(biāo)的Z軸偏移一定距離。方法為選中“Target_10”點(diǎn)，右鍵單擊，選擇“復(fù)制”，如圖6-32所示。39圖6-32完善程序1.完善程序（2）選中“Wobj”，右鍵單擊，選擇“粘貼”，如圖6-33所示。40圖6-33完善程序（3）單擊選中“Target_10_2”點(diǎn)，再次單擊后把名字修改為“pA”。選中“pA”，右鍵單擊，選中“修改目標(biāo)”>“偏移位置”，如圖6-34所示。41圖6-34完善程序（4）在彈出對話框中選擇“參考”為“本地”，“Translation”的第三個(gè)框（即Z值），設(shè)定為-150，單擊“應(yīng)用”，即完成對pA點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置，如圖6-35所示。42圖6-35完善程序（5）右鍵單擊“pA”點(diǎn)，選擇“添加到路徑”>“Path_10”>“<第一>”，如圖6-36所示。43圖6-36完善程序（6）添加到路徑后，結(jié)果如圖6-37所示。44圖6-37完善程序（7）同樣的方法定義加工完成后的離開位置pB點(diǎn)。復(fù)制“Target_150”點(diǎn)，把“Target_150_2”修改名字為“pB”后，右鍵單擊“pB”，修改“偏移位置”，完成“參數(shù)配置”后添加到路徑“Path_10”中的“<最后>”。完成結(jié)果如圖6-38所示。45圖6-38完善程序（8）下面定義pHome點(diǎn)。在“布局”選項(xiàng)卡中，選中“IRB2600_12_165_01”，右鍵單擊“IRB2600_12_165_01”，在彈出菜單中選擇“回到機(jī)械原點(diǎn)”。此時(shí)機(jī)器人的位置調(diào)整回到最初位置，如圖6-39所示。46圖6-39完善程序（9）在“基本”功能選項(xiàng)卡中，工件坐標(biāo)選中“Wobj0”，單擊“示教目標(biāo)點(diǎn)”，在“Wobj0”坐標(biāo)系中生成目標(biāo)點(diǎn)“Target_160”，如圖6-40所示。47圖6-40完善程序（10）把“Target_160”重命名為“pHome”后，添加到路徑“Path_10”的第一行，如圖6-41所示。同樣的方法添加到路徑“Path_10”的最后一行。48圖6-41完善程序（11）選中路徑“Path_10”的第一行指令“MoveLpHome”，右鍵單擊，選擇“編輯指令”，如圖6-42所示。49圖6-42完善程序（12）在彈出對話框，“動(dòng)作類型”選擇“Joint”，“Speed”選擇“v300”，“Zone”選擇“z30”，更改完成后單擊“應(yīng)用”，如圖6-43所示。其他語句指令更改可參考后面的程序。50圖6-43完善程序（13）修改完成后，再次為路徑“Path_10”進(jìn)行一次軸參數(shù)自動(dòng)配置，如圖6-44所示。如果機(jī)器人可以順利走完軌跡，則程序已完善。51圖6-44完善程序2.仿真運(yùn)行（1）新建一個(gè)空路徑，右鍵重命名為“main”，按住鼠標(biāo)左鍵將“Path_10”移到“main”里面。如圖6-45所示。52圖6-45仿真運(yùn)行（2）在“基本”功能選項(xiàng)卡中，單擊“同步”的下拉菜單，單擊“同步到RAPID”，如圖6-46所示。53圖6-46仿真運(yùn)行（3）在彈出對話框中選擇所有同步的內(nèi)容，單擊“確定”，如圖6-47所示。54圖6-47仿真運(yùn)行（4）單擊“仿真”功能選項(xiàng)卡的“仿真設(shè)定”，在打開的對話框中選擇“仿真對象”>“system7”>“T_ROB1”，在“T_ROB1的設(shè)置”中“進(jìn)入點(diǎn)”選擇“main”。單擊“關(guān)閉”按鈕，如圖6-48所示。55圖6-48仿真運(yùn)行（5）單擊“仿真”功能選項(xiàng)卡的“播放”，如圖6-49即可執(zhí)行仿真，可看到機(jī)器人運(yùn)行軌跡。56圖6-49仿真運(yùn)行3.查看程序在“控制器”功能選項(xiàng)卡中，單擊“示教器”，單擊“虛擬示教器”，在打開的虛擬示教器主菜單中單擊“程序編輯器”可查看程序。也可在“RAPID”功能選項(xiàng)卡中，單擊“控制器”，單擊“system12”，單擊“RAPID”，單擊“module1”，可看到的程序如下：

MODULEModule1!程序模塊，名稱為默認(rèn)的Module1。57CONSTrobtargetTarget_10:=[[13.326171875,305.447769165,-10],[0.707106781,0,0,-0.707106781],[0,-1,0,0],[9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9]];!離線生成的目標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)，共包含四組數(shù)據(jù)，分別表示為TCP位置數(shù)據(jù)，TCP姿態(tài)數(shù)據(jù)，軸配置數(shù)據(jù)和外部軸數(shù)據(jù)。

……58CONSTrobtargetTarget_100:=[[13.326171875,305.447769165,-10],[0.707106781,0,0,-0.707106781],[0,-1,0,0],[9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9]];CONSTrobtargetpHome:=[[547.330619978,0,451.647244244],[0.190808872,0,0.981627207,0],[0,0,0,0],[9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9]];!示教生成的目標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)。59CONSTrobtargetpA:=[[13.326171875,305.447769165,-160],[0.707106781,0,0,-0.707106781],[0,-1,0,0],[9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9]];CONSTrobtargetpB:=[[13.326171875,305.447769165,-160],[0.707106781,0,0,-0.707106781],[0,-1,0,0],[9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9]];PROCPath_10()!路徑程序60MoveJpHome，v300，z30，Mytoo1/Wobj:=Wobj0；MoveJpA，v200，z30，Mytoo1/