项目工业机器人的离线编程
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项目六 工业机器人的离线编程
学习目标
知识目标 1 了解工业机器人的编程方法； 2 了解工业机器人离线编程系统的组成； 3 了解ABB焊接仿真工作站的使用;
技能目标 1 正确理解离线编程系统; 2 能够使用ABB焊接仿真工作站软件进行简单的离线编
程;
工作任务
任务 工业机器人的离线系统ABB焊接机器人仿真工作 站中编程;
与在线示教编程相比;离线编程具有如下优点：
1减少机器人不工作时间; 当对机器人下一个任务进行 编程时;机器人仍可在生产线上工作;变成不占用机器 人的工作时间;
2使编程者远离危险的编程环境;
3使用范围广; 离线编程系统可对机器人的各种工作对 象进行编程;
4便于和CAD/CAM系统结合;做CAD/CAM/Robotics一体 化;
2 导入仿真工作站
首先将仿真工作站文件A43221390=Beijing Mech_ver02 复制到文件夹E:\ABB RS Station中;将仿真机器人系统
IRB1410_5kg_1 44m_A43221390_ver02 IRB2400_16kg_1 5m_A43221390_ver02及备份复制到 文件夹E:\ABB Robotics中; 然后;按以下步骤完成工作 站的导入操作;
3 离线编程
离线编程是在专门的软件环境下;用专用或通用程序 在离线情况下进行机器人轨迹规划编程的一种方法;
离线编程程序通过支持软件的解释或编译产生目标 程序代码;最后生成机器人路径规划数据; 一些离线 编程系统带有仿真功能;可以在不接触实际机器人机 器工作环境的情况下;在三维软件中提供一个和机器 人进行交互作用的虚拟环境;
７单击工具栏中的保存按钮; 至此;仿真工作站已完成 导入操作;
３ 仿真工作站基本操作
１RobotStudio基本操作 见表61;
表61 RobotStudio基本操作
操作方式
功能描述
鼠标左键点击 Ctrl+Shift+鼠标左键
Ctrl+鼠标左键 Ctrl+鼠标右键
选中被点击的物体 旋转工作站
4 轨迹规划 在离线编程系统中;除需要对机器人的静态位置进
行运动学计算之外;还需要对机器人的空间运动轨 迹进行仿真;
5 三维图形动态仿真
机器人动态仿真是离线编程系统的重要组成部分; 它能逼真地模拟机器人的实际工作过程;为编程者 提供直观的可视图形;进而可以检验编程的正确性 和合理性;
6 通信接口
１双击工作站文件A43221390=Beijing Mech_ver02;打 开RobotStudio5 09软件; 系统将会出现提示……系统似 乎被移动或删除; 想要手动查找此系统目录吗 ;选择是; 找到E:\ABB Robotics中的仿真系统位置;如图66所示;
图66 打开工作站文件
２打开工作站后;首先单击工具栏中的保存按钮;如图 67所示;
其相互关系如图61所示;
图61 机器人离线编程系统组成
1 用户接口
工业机器人一般提供两个用户接口;一个用于示教 编程;另一个用于语言编程;
示教编程可以用示教器直接编制机器人程序; 语 言编程则是用机器人语言编制程序;使机器人完成 给定的任务;
2 机器人系统的三维几何构型 离线编程系统中的一个基本功能是利用图形描述
表61 示教编程与离线编程的比较
示教编程
需要实际机器人系统和工作环境 编程时机器人停止工作 在实际系统上试验程序 编程的质量取决于编程者的经验 难以实现复杂的机器人运行轨迹
离线编程
需要机器人系统和工作环境的图形模型 编程时不影响机器人工作 通过仿真试验程序 可用CAD方法进行最佳轨迹规划 可实现复杂运行轨迹的编程
1 示教编程 示教编程是一项成熟的技术;它是目前大多数工业
机器人的编程方式; 采用这种方法时;程序编制是 在机器人现场进行的; 示教编程是目前广泛使用的一种示教编程方式;
2 机器人语言编程
机器人语言编程是指采用专用的机器人语言来 描述机器人的运动轨迹;
目前应用于工业中的机器人语言是动作级和对 象级语言;
IT/Licensing/Software Product Administrator;打开ABB Software Product Administrator界面;如图62所示;
图62 ABB Software Product Administrator界面
2单击操作;在下拉菜单中选择Specify License Server…; 界面如图63所示;
5可使用高级计算机编程语言对复杂任务进行编程;
6便于修改机器人程序;
二 机器人离线编程系统的组成
离线编程系统是当前机器人实际应用的一个必要手段; 也是开发和研究任务级规划方式的有力工具;
离线编程系统主要由用户接口 机器人系统三维几何构 型;运动学计算 轨迹规划 三维图形动态仿真 通信接 口和误差校正等部分组成;
思考与练习
1 常用的工业机器人编程的方法有哪三种 2 离线编程的优点有哪些 3 简述建立机器人新工作站的步骤;
对机器人和工作单元进行仿真;这就要求对工作单 元中的机器人所有的卡具 零件和刀具等进行三维 实体几何构型;
目前用于机器人系统三维几何构型的主要有以下 三种方法：结构的立体几何表示 扫描变换表示 边界表示;
3 运动学计算 运动学计算就是利用运动学方法在给出机器人运
动参数和关节变量的情况下;计算出机器人的末端 位姿；或者是在给定末端位姿的情况下计算出机 器人的关节变量值;
在离线编程系统中;通信接口起着连接软件系统和 机器人控制柜的桥梁作用;
7 误差校正
离线编程系统中的仿真模型和实际的机器人模型 之间存在误差; 产生误差的原因主要是由于机器 人本身结构上的误差 工作空间内难以准确确定物 体机器人 工件等的相对位置和离线编程系统的数 字精度等;
三 ABB离线变成系统
整体移动工作站 放大或缩小工作站
２虚拟示教器的基本操作 １打开E:\ABB RS Station\ A43221390=Beijing
Mech_ver02仿真工作站文件;
２单击控制器菜单中的Virtual FlexPendant选项;
３在运行系统界面选中想要打开的机器人示教器;单击 运行VFP按钮;则打开虚拟示教器;如图610;
图610 虚拟示教器界面
４点击示教器左上角的ABB按钮;进入示教器主界面; 在主界面上可实现手动操纵 程序编辑器 程序数据等 界面的操作;这些操作同实际的示教器;
５在虚拟示教器右侧;可单击选择机器人运行方式为自 动或手动; 另外;还可以单击使能按钮;作用同实际示 教器上的使能按钮;作用同示教器上的使能键;
图64 License Key Installation Wizard界面
6单击Browse按钮;选择License文件;单击下一步按钮则 进入下一界面;如图65所示;
图65 License文件选择
7选中Install the floating license keys on the License Server computer前的复选框;点击Install按钮即可完成 License安装;
No Image
图68 虚拟示教器主界面
５单击备份与恢复菜单;选择恢复系统;用保存在 E:\ABB Robotics中的备份来恢复系统;如图69所示;
No Image
图69 系统备份窗口
６重复3～5;为第二个系统做恢复; 在恢复过程中;虚 拟示教器会自动关闭;直至RobotStudio软件右下角控 制器状态变为绿色;表示控制系统重启完成;
机器人编程是指为了使机器人完成某项作业而进行的 程序设计; 早期的机器人只具有简单的动作功能;采用 固定的程序进行控制;动作适应性较差; 随着机器人技 术的发展及对机器人功能要求的提高;需要一台机器人 通过相应的程序完成各种工பைடு நூலகம்;并具有较好的通用性;
一 机器人编程方法 目前;应用于机器人的编程方法主要有三种;
图67 保存工作站窗口
3单击控制器菜单中的Virtual FlexPendant选项;在选择 系统界面中选择要打开虚拟示教器的系统;相应的虚拟 示教器即可打开;
第一次启动虚拟示教器时;由于软件设置的因素;示教 器上的自动生产窗口界面中会显示程序指针不可用的 信息;
４点击示教器左上角的ABB按钮;将出现示教器的主界 面;如图68所示;
3在Specify License Server界面中;确认Set Server按钮右 边的文本框内为LENOVOBJMech02;点击Set Server按 钮;
4关闭所有打开的界面;
图63 Specify License Server窗口
5单击开始/所有程序/ABB Industrial IT/Robotics IT/Licensing/License Key Installation Wizard;打开License Key Installation Wizard界面;如图64所示;
1 安装License
RobotStudio5 09是ABB公司开发的机器人离线编程软 件; 该软件是网络版;有一定的使用期限;超过期限后软 件将不能运行;用户需要向ABB公司申请License文件; 安装之后才能从新运行;
安装License的步骤如下： 1单击开始/所有程序/ABB Industrial IT/Robotics
学习目标
知识目标 1 了解工业机器人的编程方法； 2 了解工业机器人离线编程系统的组成； 3 了解ABB焊接仿真工作站的使用;
技能目标 1 正确理解离线编程系统; 2 能够使用ABB焊接仿真工作站软件进行简单的离线编
程;
工作任务
任务 工业机器人的离线系统ABB焊接机器人仿真工作 站中编程;
与在线示教编程相比;离线编程具有如下优点：
1减少机器人不工作时间; 当对机器人下一个任务进行 编程时;机器人仍可在生产线上工作;变成不占用机器 人的工作时间;
2使编程者远离危险的编程环境;
3使用范围广; 离线编程系统可对机器人的各种工作对 象进行编程;
4便于和CAD/CAM系统结合;做CAD/CAM/Robotics一体 化;
2 导入仿真工作站
首先将仿真工作站文件A43221390=Beijing Mech_ver02 复制到文件夹E:\ABB RS Station中;将仿真机器人系统
IRB1410_5kg_1 44m_A43221390_ver02 IRB2400_16kg_1 5m_A43221390_ver02及备份复制到 文件夹E:\ABB Robotics中; 然后;按以下步骤完成工作 站的导入操作;
3 离线编程
离线编程是在专门的软件环境下;用专用或通用程序 在离线情况下进行机器人轨迹规划编程的一种方法;
离线编程程序通过支持软件的解释或编译产生目标 程序代码;最后生成机器人路径规划数据; 一些离线 编程系统带有仿真功能;可以在不接触实际机器人机 器工作环境的情况下;在三维软件中提供一个和机器 人进行交互作用的虚拟环境;
７单击工具栏中的保存按钮; 至此;仿真工作站已完成 导入操作;
３ 仿真工作站基本操作
１RobotStudio基本操作 见表61;
表61 RobotStudio基本操作
操作方式
功能描述
鼠标左键点击 Ctrl+Shift+鼠标左键
Ctrl+鼠标左键 Ctrl+鼠标右键
选中被点击的物体 旋转工作站
4 轨迹规划 在离线编程系统中;除需要对机器人的静态位置进
行运动学计算之外;还需要对机器人的空间运动轨 迹进行仿真;
5 三维图形动态仿真
机器人动态仿真是离线编程系统的重要组成部分; 它能逼真地模拟机器人的实际工作过程;为编程者 提供直观的可视图形;进而可以检验编程的正确性 和合理性;
6 通信接口
１双击工作站文件A43221390=Beijing Mech_ver02;打 开RobotStudio5 09软件; 系统将会出现提示……系统似 乎被移动或删除; 想要手动查找此系统目录吗 ;选择是; 找到E:\ABB Robotics中的仿真系统位置;如图66所示;
图66 打开工作站文件
２打开工作站后;首先单击工具栏中的保存按钮;如图 67所示;
其相互关系如图61所示;
图61 机器人离线编程系统组成
1 用户接口
工业机器人一般提供两个用户接口;一个用于示教 编程;另一个用于语言编程;
示教编程可以用示教器直接编制机器人程序; 语 言编程则是用机器人语言编制程序;使机器人完成 给定的任务;
2 机器人系统的三维几何构型 离线编程系统中的一个基本功能是利用图形描述
表61 示教编程与离线编程的比较
示教编程
需要实际机器人系统和工作环境 编程时机器人停止工作 在实际系统上试验程序 编程的质量取决于编程者的经验 难以实现复杂的机器人运行轨迹
离线编程
需要机器人系统和工作环境的图形模型 编程时不影响机器人工作 通过仿真试验程序 可用CAD方法进行最佳轨迹规划 可实现复杂运行轨迹的编程
1 示教编程 示教编程是一项成熟的技术;它是目前大多数工业
机器人的编程方式; 采用这种方法时;程序编制是 在机器人现场进行的; 示教编程是目前广泛使用的一种示教编程方式;
2 机器人语言编程
机器人语言编程是指采用专用的机器人语言来 描述机器人的运动轨迹;
目前应用于工业中的机器人语言是动作级和对 象级语言;
IT/Licensing/Software Product Administrator;打开ABB Software Product Administrator界面;如图62所示;
图62 ABB Software Product Administrator界面
2单击操作;在下拉菜单中选择Specify License Server…; 界面如图63所示;
5可使用高级计算机编程语言对复杂任务进行编程;
6便于修改机器人程序;
二 机器人离线编程系统的组成
离线编程系统是当前机器人实际应用的一个必要手段; 也是开发和研究任务级规划方式的有力工具;
离线编程系统主要由用户接口 机器人系统三维几何构 型;运动学计算 轨迹规划 三维图形动态仿真 通信接 口和误差校正等部分组成;
思考与练习
1 常用的工业机器人编程的方法有哪三种 2 离线编程的优点有哪些 3 简述建立机器人新工作站的步骤;
对机器人和工作单元进行仿真;这就要求对工作单 元中的机器人所有的卡具 零件和刀具等进行三维 实体几何构型;
目前用于机器人系统三维几何构型的主要有以下 三种方法：结构的立体几何表示 扫描变换表示 边界表示;
3 运动学计算 运动学计算就是利用运动学方法在给出机器人运
动参数和关节变量的情况下;计算出机器人的末端 位姿；或者是在给定末端位姿的情况下计算出机 器人的关节变量值;
在离线编程系统中;通信接口起着连接软件系统和 机器人控制柜的桥梁作用;
7 误差校正
离线编程系统中的仿真模型和实际的机器人模型 之间存在误差; 产生误差的原因主要是由于机器 人本身结构上的误差 工作空间内难以准确确定物 体机器人 工件等的相对位置和离线编程系统的数 字精度等;
三 ABB离线变成系统
整体移动工作站 放大或缩小工作站
２虚拟示教器的基本操作 １打开E:\ABB RS Station\ A43221390=Beijing
Mech_ver02仿真工作站文件;
２单击控制器菜单中的Virtual FlexPendant选项;
３在运行系统界面选中想要打开的机器人示教器;单击 运行VFP按钮;则打开虚拟示教器;如图610;
图610 虚拟示教器界面
４点击示教器左上角的ABB按钮;进入示教器主界面; 在主界面上可实现手动操纵 程序编辑器 程序数据等 界面的操作;这些操作同实际的示教器;
５在虚拟示教器右侧;可单击选择机器人运行方式为自 动或手动; 另外;还可以单击使能按钮;作用同实际示 教器上的使能按钮;作用同示教器上的使能键;
图64 License Key Installation Wizard界面
6单击Browse按钮;选择License文件;单击下一步按钮则 进入下一界面;如图65所示;
图65 License文件选择
7选中Install the floating license keys on the License Server computer前的复选框;点击Install按钮即可完成 License安装;
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图68 虚拟示教器主界面
５单击备份与恢复菜单;选择恢复系统;用保存在 E:\ABB Robotics中的备份来恢复系统;如图69所示;
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图69 系统备份窗口
６重复3～5;为第二个系统做恢复; 在恢复过程中;虚 拟示教器会自动关闭;直至RobotStudio软件右下角控 制器状态变为绿色;表示控制系统重启完成;
机器人编程是指为了使机器人完成某项作业而进行的 程序设计; 早期的机器人只具有简单的动作功能;采用 固定的程序进行控制;动作适应性较差; 随着机器人技 术的发展及对机器人功能要求的提高;需要一台机器人 通过相应的程序完成各种工பைடு நூலகம்;并具有较好的通用性;
一 机器人编程方法 目前;应用于机器人的编程方法主要有三种;
图67 保存工作站窗口
3单击控制器菜单中的Virtual FlexPendant选项;在选择 系统界面中选择要打开虚拟示教器的系统;相应的虚拟 示教器即可打开;
第一次启动虚拟示教器时;由于软件设置的因素;示教 器上的自动生产窗口界面中会显示程序指针不可用的 信息;
４点击示教器左上角的ABB按钮;将出现示教器的主界 面;如图68所示;
3在Specify License Server界面中;确认Set Server按钮右 边的文本框内为LENOVOBJMech02;点击Set Server按 钮;
4关闭所有打开的界面;
图63 Specify License Server窗口
5单击开始/所有程序/ABB Industrial IT/Robotics IT/Licensing/License Key Installation Wizard;打开License Key Installation Wizard界面;如图64所示;
1 安装License
RobotStudio5 09是ABB公司开发的机器人离线编程软 件; 该软件是网络版;有一定的使用期限;超过期限后软 件将不能运行;用户需要向ABB公司申请License文件; 安装之后才能从新运行;
安装License的步骤如下： 1单击开始/所有程序/ABB Industrial IT/Robotics