《工業(yè)機(jī)器人離線仿真》課件-4 smart仿真基礎(chǔ)

smart仿真基礎(chǔ)工業(yè)機(jī)器人離線仿真02傳送帶仿真01創(chuàng)建帶導(dǎo)軌的機(jī)器人系統(tǒng)學(xué)習(xí)內(nèi)容03氣動(dòng)夾爪仿真04Smart子組件介紹創(chuàng)建帶導(dǎo)軌的機(jī)器人系統(tǒng)1學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)1.掌握插件安裝的方法1.外軸的配置步驟2.正確配置外軸插件安裝配置機(jī)器人外軸，需要安裝插件externalAXISwizard。有多種方式可以實(shí)現(xiàn)安裝。如果已經(jīng)有安裝包，可以在AddIn選項(xiàng)欄下，點(diǎn)擊安裝文件包，選擇需要安裝的文件包進(jìn)行安裝。插件安裝安裝完成后，需要重新啟動(dòng)軟件，在【基本】選項(xiàng)下展開【機(jī)器人系統(tǒng)】，查看是否已經(jīng)有對(duì)應(yīng)插件。導(dǎo)入外軸庫(kù)文件按照已學(xué)的方法創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng)后，將已做好的外軸庫(kù)文件導(dǎo)入到工作站中。導(dǎo)入外軸庫(kù)文件導(dǎo)入完成后，將機(jī)器人安裝在外軸上。更新機(jī)器人位置，同步，重啟控制器。配置外軸打開機(jī)器人系統(tǒng)選項(xiàng)點(diǎn)擊ExternalAxisWizard（外軸向?qū)В?。按照向?qū)нM(jìn)行外軸配置。檢驗(yàn)配置是否正確點(diǎn)擊控制器，打開虛擬示教器。切換到手動(dòng)模式，點(diǎn)擊手動(dòng)操縱。點(diǎn)擊機(jī)械裝置選擇快捷鍵，切好到外軸，點(diǎn)擊使能鍵，操作軸1，查看機(jī)器人是否沿著外軸一起移動(dòng)。傳送帶仿真2學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)1.輸送帶機(jī)構(gòu)定義步驟1.創(chuàng)建輸送帶各屬性參數(shù)設(shè)置2.smart子組件信號(hào)和屬性的連接1.導(dǎo)入輸送帶模型基本選項(xiàng)卡下，展開【導(dǎo)入模型庫(kù)】，選擇【設(shè)備】，添加輸送鏈。輸送帶與物料模型添加2.設(shè)置輸送鏈參數(shù)根據(jù)需要選擇輸送鏈寬度和長(zhǎng)度，在這里選擇默認(rèn)值后，點(diǎn)擊確定。輸送帶與物料模型添加建模選項(xiàng)卡下，展開【固體】，點(diǎn)擊【矩形體】，開啟端點(diǎn)捕捉，捕捉長(zhǎng)方體的角點(diǎn)坐標(biāo)，輸入長(zhǎng)度、寬度、高度，點(diǎn)擊【創(chuàng)建】。3.創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)方體作為物料輸送帶與物料模型添加1.鼠標(biāo)右擊輸送帶模型文件，在彈出的快捷菜單中選擇“斷開與庫(kù)的連接”，將輸送帶模型與軟件模型庫(kù)斷開連接關(guān)系，使其成為一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體。注：若是從軟件設(shè)備模型庫(kù)中導(dǎo)入的輸送帶模型，則需要先斷開與庫(kù)的連接，否則在創(chuàng)建輸送帶時(shí)，無(wú)法選取傳送帶模型。輸送帶機(jī)構(gòu)定義2.在“建?！辈藛螜谙隆皺C(jī)械”命令組中，點(diǎn)擊“創(chuàng)建輸送帶”命令按鈕，彈出創(chuàng)建輸送帶對(duì)話框。輸送帶機(jī)構(gòu)定義“傳送帶幾何結(jié)構(gòu)”下選擇導(dǎo)入的輸送帶模型作為輸送帶本體，設(shè)定“傳送帶長(zhǎng)度”為3700mm，其他參數(shù)均保持默認(rèn)，點(diǎn)擊“創(chuàng)建”按鈕。正在重復(fù)：激活此選項(xiàng)后，仿真運(yùn)行時(shí)輸送帶會(huì)自動(dòng)復(fù)制出新物料并實(shí)現(xiàn)上料傳送。傳動(dòng)帶長(zhǎng)度：設(shè)定物料在輸送帶傳送的有效長(zhǎng)度，計(jì)算方法：輸送帶長(zhǎng)度-物料長(zhǎng)度。類型：選擇輸送帶的類型，一般情況下只能選擇“線性”。傳送帶幾何結(jié)構(gòu)：選擇用于作為輸送帶本體的模型。參考框架：以“參考”項(xiàng)下選定的坐標(biāo)系為參考對(duì)象，設(shè)置物料在輸送帶上的初始位置和姿態(tài)。3.輸送帶創(chuàng)建完成后，左側(cè)瀏覽樹中輸送帶模型文件消失，同時(shí)生成“輸送鏈”文件，表示輸送帶機(jī)構(gòu)編譯成功。輸送帶機(jī)構(gòu)定義1.鼠標(biāo)右擊生成的輸送鏈，在彈出的快捷菜單中選擇“添加對(duì)象”，彈出傳送帶對(duì)象對(duì)話框。物料在輸送帶上的傳送配置2.在傳送帶對(duì)象對(duì)話框中可以設(shè)置物料在輸送帶上的運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)定完成后點(diǎn)擊“創(chuàng)建”按鈕，此時(shí)左側(cè)瀏覽樹中的物料模型文件移動(dòng)到“輸送鏈”文件下的“對(duì)象源”中。同時(shí)，軟件工作區(qū)中輸送帶上的物料模型消失不見，只留下輸送帶模型。物料在輸送帶上的傳送配置偏移朝向：設(shè)定物料在輸送帶上輸送時(shí)，相對(duì)于安裝初始位置的偏移角度值。偏移位置：設(shè)定物料在輸送帶上輸送時(shí)，相對(duì)于安裝初始位置的偏移距離值。節(jié)距：設(shè)定物料在輸送帶上傳送時(shí)兩兩之間的間隔距離，本實(shí)例設(shè)定為1000mm。部件：選擇要用輸送帶傳送的物料模型，如新創(chuàng)建的“部件_2”。在軟件“仿真”菜單欄下點(diǎn)擊“播放”命令按鈕，可以看到輸送帶上出現(xiàn)物料，并開始對(duì)其進(jìn)行傳送。輸送帶物料傳送仿真運(yùn)行氣動(dòng)夾爪仿真3學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)1.smart子組件的運(yùn)用：PoseMover姿態(tài)子組件、LogicGate邏輯運(yùn)算子組件1.信號(hào)和屬性的連接邏輯2.smart子組件信號(hào)和屬性的連接1.打開robotstudio軟件，創(chuàng)建空工作站解決方案，修改方案名稱和保存路徑?？刂茪鈩?dòng)夾爪動(dòng)作2.打開ABB模型庫(kù)選項(xiàng)，選擇機(jī)器人型號(hào)，在這里選擇IRB120型控制氣動(dòng)夾爪動(dòng)作3.打開機(jī)器人系統(tǒng)選項(xiàng)，選擇從布局創(chuàng)建系統(tǒng)，選擇系統(tǒng)保存路徑和版本控制氣動(dòng)夾爪動(dòng)作4.依次下一步，在系統(tǒng)選項(xiàng)界面，點(diǎn)擊選項(xiàng)。提前將示教器語(yǔ)言修改為中文，并添加709通訊方式控制氣動(dòng)夾爪動(dòng)作5.打開導(dǎo)入模型庫(kù)選項(xiàng)，選擇瀏覽庫(kù)文件，導(dǎo)入夾爪的庫(kù)文件。控制氣動(dòng)夾爪動(dòng)作6.選擇夾爪,點(diǎn)擊右鍵，點(diǎn)擊安裝，將夾爪安裝在機(jī)器人上?？刂茪鈩?dòng)夾爪動(dòng)作點(diǎn)擊RAPID選項(xiàng)卡點(diǎn)擊配置新建一個(gè)數(shù)字量輸出信號(hào)do_jiazhua7.點(diǎn)擊【控制器】選項(xiàng)卡，展開【配置】。點(diǎn)擊【I/OSystem】控制氣動(dòng)夾爪動(dòng)作點(diǎn)擊RAPID選項(xiàng)卡點(diǎn)擊配置新建一個(gè)數(shù)字量輸出信號(hào)do_jiazhua8.右鍵點(diǎn)擊【Signal】，新建信號(hào)。修改信號(hào)名稱，將信號(hào)類型設(shè)置為數(shù)字量輸出信號(hào)DO，重啟控制器使設(shè)置生效?？刂茪鈩?dòng)夾爪動(dòng)作9.點(diǎn)擊【建模】選項(xiàng)卡，點(diǎn)擊【Smart組件】新建一個(gè)smart組件，修改名稱為夾爪動(dòng)作?？刂茪鈩?dòng)夾爪動(dòng)作10.添加2個(gè)姿態(tài)子組件，將其中一個(gè)姿態(tài)設(shè)置為夾緊，另一個(gè)設(shè)置為松開?？刂茪鈩?dòng)夾爪動(dòng)作11.添加邏輯運(yùn)算子組件，將運(yùn)算設(shè)置為取反?？刂茪鈩?dòng)夾爪動(dòng)作12.點(diǎn)擊【設(shè)計(jì)】，進(jìn)行信號(hào)和屬性連接。實(shí)現(xiàn)當(dāng)信號(hào)為1時(shí)，夾爪執(zhí)行夾緊動(dòng)作，當(dāng)信號(hào)為0時(shí)，夾爪執(zhí)行松開動(dòng)作控制氣動(dòng)夾爪動(dòng)作13.點(diǎn)擊【仿真】選項(xiàng)卡，點(diǎn)擊【工作站邏輯】，點(diǎn)擊【設(shè)計(jì)】，進(jìn)行屬性和信號(hào)連接?？刂茪鈩?dòng)夾爪動(dòng)作14.將機(jī)器人的輸出信號(hào)do_jiazhua連接至夾爪動(dòng)作smart組件的輸入信號(hào)di_jiazhua控制氣動(dòng)夾爪動(dòng)作工作站邏輯連接完成后，在【仿真】選項(xiàng)卡下，點(diǎn)擊【I/O仿真器】，選擇夾爪動(dòng)作，手動(dòng)修改信號(hào)，查看夾爪是否動(dòng)作?？刂茪鈩?dòng)夾爪動(dòng)作smart子組件介紹4smart組件Smart組件是工作站仿真動(dòng)畫的核心部分，是smart組件子組件的容器?！靶盘?hào)與屬性”子組件1.LogicGateOutput信號(hào)由InputA和InputB這兩個(gè)信號(hào)的Operator中指定的邏輯運(yùn)算設(shè)置，延遲在Delay中指定。2.LogicExpression3.LogicMux“信號(hào)與屬性”子組件評(píng)估邏輯表達(dá)式依照Output=(InputA*NOTSelector)+(InputB*Selector)設(shè)定Output。4.LogicSplit5.LogicSRLatch“信號(hào)與屬性”子組件LogicSplit獲得Input并將OutputHigh設(shè)為與Input相同，將OutputLow設(shè)為與Input相反。Input設(shè)為High時(shí)，PulseHigh發(fā)出脈沖；Input設(shè)為L(zhǎng)ow時(shí)，PulseLow發(fā)出脈沖。用于置位/復(fù)位信號(hào)，并帶鎖定功能。6.Converter7.VectorConverter“信號(hào)與屬性”子組件在Vector和X、Y、Z值之間轉(zhuǎn)換。在屬性值和信號(hào)值之間轉(zhuǎn)換。8.Expression9.Comparer“信號(hào)與屬性”子組件表達(dá)式包括數(shù)字字符（包括PI)，圓括號(hào)，數(shù)學(xué)運(yùn)算符s、+、-、*、/、A(冪）和數(shù)學(xué)函數(shù)sin、cos、sqrt、atan、abs。任何其他字符串被視作變量,作為添加的附加信息。結(jié)果將顯示在Result框中。Comparer使用Operator對(duì)第一個(gè)值和第二個(gè)值進(jìn)行比較。當(dāng)滿足條件時(shí)，將Output設(shè)為1。10.Counter11.Repeater“信號(hào)與屬性”子組件脈沖Output信號(hào)的Count次數(shù)。設(shè)置輸入信號(hào)Increase時(shí)，Count增加；設(shè)置輸入信號(hào)Decrease時(shí)，Count減少；設(shè)置輸入信號(hào)Reset時(shí)，Count被重置。12.Timer“信號(hào)與屬性”子組件Timer用于指定間隔脈沖Output信號(hào)。如果未選中Repeat,在Interval中指定的間隔后將觸發(fā)一個(gè)脈沖；如果選中，在Interval指定的間隔后重復(fù)觸發(fā)脈沖。13.StopWatch“信號(hào)與屬性”子組件StopWatch計(jì)量了仿真的時(shí)間（TotalTime)。觸發(fā)Lap輸入信號(hào)將開始新的循環(huán)。LapTime顯示當(dāng)前單圈循環(huán)的時(shí)間。只有Active設(shè)為1時(shí)才開始計(jì)時(shí)。當(dāng)設(shè)置Reset輸入信號(hào)時(shí)，時(shí)間將被重置。1.ParametricBox“參數(shù)與建模”子組件ParametricBox生成一個(gè)指定長(zhǎng)度、寬度和高度的方框。2.ParametricCircle“參數(shù)與建?！弊咏M件根據(jù)給定的半徑生成一個(gè)圓。3.ParametricCylinder“參數(shù)與建模”子組件根據(jù)給定的Radius和Height生成一個(gè)圓柱體。4.ParametricLine“參數(shù)與建?！弊咏M件根據(jù)給定端點(diǎn)和長(zhǎng)度生成線段。如果端點(diǎn)或長(zhǎng)度發(fā)生變化，生成的線段將隨之更新。5.LinearExtrusion“參數(shù)與建模”子組件沿著Projection指定的方向拉伸SourceFace或SourceWire。6.CircularRepeater“參數(shù)與建?！弊咏M件根據(jù)給定的DeltaAngle沿SmartComponent的中心創(chuàng)建一定數(shù)量的Source的復(fù)制。7.LinearRepeater“參數(shù)與建?！弊咏M件根據(jù)Offset給定的間隔和方向創(chuàng)建一定數(shù)量的Source的復(fù)制。8.MatrixRepeater在三維環(huán)境中以指定的間隔創(chuàng)建指定數(shù)量的Source對(duì)象的復(fù)制?！皡?shù)與建?！弊咏M件1.CollisionSensor“傳感器”子組件檢測(cè)第一個(gè)對(duì)象和第二個(gè)對(duì)象間的碰撞和接近丟失。如果其中一個(gè)對(duì)象沒有指定，將檢測(cè)另外一個(gè)對(duì)象在整個(gè)工作站中的碰撞。當(dāng)Active信號(hào)為High、發(fā)生碰撞或接近丟失并且組件處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，設(shè)置SensorOnt信號(hào)并在屬性編輯器的第一個(gè)碰撞部件和第二個(gè)碰撞部件中報(bào)告發(fā)生碰撞或接近丟失的部件。2.LineSensor“傳感器”子組件根據(jù)Start、End和Radius定義一條線段。當(dāng)Active信號(hào)為High時(shí)，傳感器將檢測(cè)與該線段相交的對(duì)象。相交的對(duì)象顯示在ClosestPart屬性中，距線傳感器起點(diǎn)最近的相交點(diǎn)顯示在ClosestPoint屬性中。出現(xiàn)相交時(shí)，會(huì)設(shè)置SensorOut輸出信號(hào)。3.PlaneSensor通過(guò)Origin、Axisl和Axis2定義平面。設(shè)置Active輸入信號(hào)時(shí)，傳感器會(huì)檢測(cè)與平面相交的對(duì)象。相交的對(duì)象將顯示在SensedPart屬性中。出現(xiàn)相交時(shí)，將設(shè)置SensorOut輸出信號(hào)?！皞鞲衅鳌弊咏M件4.VolumeSensor“傳感器”子組件檢測(cè)全部或部分位于箱形體積內(nèi)的對(duì)象。體積用角點(diǎn)、邊長(zhǎng)、邊高、邊寬和方位角定義。5.PositionSensor“傳感器”子組件監(jiān)視對(duì)象的位置和方向，對(duì)象的位置和方向僅在仿真期間被更新。6.ClosestObject“傳感器”子組件定義了參考對(duì)象或參考點(diǎn)。設(shè)置Execute信號(hào)時(shí)，組件會(huì)找到ClosestObject、ClosestPart和相對(duì)于參考對(duì)象或參考點(diǎn)的Distance(如未定義參考對(duì)象）。如果定義了RootObject，則會(huì)將搜索的范圍限制為該對(duì)象和其同源的對(duì)象。完成搜索并更新了相關(guān)屬性時(shí)，將設(shè)置Executed信號(hào)。1.Attacher“動(dòng)作”子組件設(shè)置Execute信號(hào)時(shí)，Attacher將Child安裝到Parent上。如果Parent為機(jī)械裝置，還必須指定要安裝的Flange。設(shè)置Execute輸入信號(hào)時(shí)，子對(duì)象將安裝到父對(duì)象上。如果選中Mount,還會(huì)使用指定的Offset和Orientation將子對(duì)象裝配到父對(duì)象上。完成時(shí)，將設(shè)置Executed輸出信號(hào)。2.Detacher“動(dòng)作”子組件設(shè)置Execute信號(hào)時(shí)，Detacher會(huì)將Child從其所安裝的父對(duì)象上拆除。如果選中了Keepposition，位置將保持不變。否則相對(duì)于其父對(duì)象放置子對(duì)象的位置。完成時(shí)，將設(shè)置Executed信號(hào)。3.Source“動(dòng)作”子組件源組件的Source屬性表示在收到Execute輸入信號(hào)時(shí)應(yīng)復(fù)制的對(duì)象。所復(fù)制對(duì)象的父對(duì)象由Parent屬性定義，而Copy屬性則指定對(duì)所復(fù)制對(duì)象的參考。輸出信號(hào)Executed表示復(fù)制已完成。4.Sink“動(dòng)作”子組件Sink會(huì)刪除Object屬性參考的對(duì)象。收到Execute輸入信號(hào)時(shí)開始刪除。刪除完成時(shí)設(shè)置Executed輸出信號(hào)。5.Show“動(dòng)作”子組件設(shè)置Execute信號(hào)時(shí)，將顯示Object中參考的對(duì)象。完成時(shí)，將設(shè)置Executed信號(hào)。6.Hide“動(dòng)作”子組件設(shè)置Execute信號(hào)時(shí)，將隱藏Object中參考的對(duì)象。完成時(shí)，將設(shè)置Executed信號(hào)。1.LinearMover“本體”子組件LinearMover會(huì)按Speed屬性指定的速度，沿Direction屬性中指定的方向，移動(dòng)Object屬性中參考的對(duì)象。設(shè)置Execute信號(hào)時(shí)開始移動(dòng)，重設(shè)Execute時(shí)停止。2.LinearMover2LinearMoved將指定物體移動(dòng)到指定的位置?！氨倔w”子組件3.RotatorRotator會(huì)按Speed屬性指定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)Object屬性中參考的對(duì)象。旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)CenterPoint和Axis進(jìn)行定義。設(shè)置Execute輸入信號(hào)時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，重設(shè)Execute時(shí)停止運(yùn)動(dòng)。“本體”子組件4.Rotator2Rotator2使指定物體繞著指定坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)指定的角度。“本體”子組件5.PositionerPositioner具有對(duì)象、位置和方向?qū)傩?。設(shè)置Execute信號(hào)時(shí)，開始將對(duì)象向相對(duì)于Reference的給定位置移動(dòng)。完成時(shí)設(shè)置Executed輸出信號(hào)?！氨倔w”子組件6.PoseMoverPoseMover包含Mechanism、Pose和Duration等屬性。設(shè)置Execute輸入信號(hào)時(shí)，機(jī)械裝置的關(guān)節(jié)值移向給定姿態(tài)。達(dá)到給定姿態(tài)時(shí)，設(shè)置Executed輸出信號(hào)?！氨倔w”子組件7.JointMoverJointMover包含機(jī)械裝置、關(guān)節(jié)值和執(zhí)行時(shí)間等屬性。當(dāng)設(shè)置Execute信號(hào)時(shí)，機(jī)械裝置的關(guān)節(jié)向給定的位姿移動(dòng)。當(dāng)達(dá)到位姿時(shí)，使Executed輸出信號(hào)。使用GetCurrent信號(hào)可以重新找回機(jī)械裝置當(dāng)前的關(guān)節(jié)值?！氨倔w”子組件1.GetParent“其他”子組件GetParent返回輸入對(duì)象的父對(duì)象。找到父對(duì)象時(shí)，將觸發(fā)"已執(zhí)行信號(hào)。2.GraphicSwitch通過(guò)單擊圖形中的